本发明专利技术涉及分子检测领域,公开了一种基于DNase I/Apt/rGO联合多通道微流控芯片检测方法与应用。该检测方法包括以下步骤:S1、将待测样品加入含荧光基团的核酸适配子和终浓度为15~30μg/mL生物还原氧化石墨烯的缓冲液中孵育,然后加入终浓度为5~40U/mL的脱氧核糖核酸酶反应,离心,收集上清液;S2、采用微流控芯片对上清液进行检测,然后根据荧光信号强度定量所述待测样品中目标检测物的浓度。采用本发明专利技术的检测方法能够实现在同一块芯片上同时检测蛋白和核酸,其中对蛋白类目标物质的检测限能够达到4.5pg/mL,对于核酸类目标物质的检测限能够达到1.3fM,可用于血清中低浓度标志物的检测。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及分子检测领域,尤其是涉及一种基于dnase i/apt/rgo联合多通道微流控芯片检测方法与应用。
技术介绍
1、肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,hcc)是世界上最常见的恶性肿瘤之一,其发病率和死亡率在过去10年呈上升趋势。hcc的早期诊断有非侵入性的影像学成像方法、侵入性的穿刺活检和病理学检测和afp等血清学肿瘤标志物的检测方法。目前,组织活检和病理学检查是诊断hcc的金标准,虽然该方法准确度高,但因具有创伤性,患者不容易接受。影像学成像方法则需要大型仪器,所以在资源缺乏的地区难以普及。液体活检相对传统的肿瘤组织检测技术,具有无创性检查,操作方便,标本易得等优点,已成为肿瘤检测的一颗新星,应用于肿瘤的早期诊断。
2、相关技术中,血清甲胎蛋白afp是目前最常用的肝癌筛查和诊断的血清肿瘤标志物,已在临床广泛应用。然而,由于监测工具的敏感性和特异性不足,使得大多数肝癌患者未能在早期阶段被发现,这突显了需要更准确的生物标志物来改善肝癌的早期诊断。目前,已经发展了很多种肝癌生物标志物的检测方法,例如酶联免疫分析法、电化学法、荧光法、表面增强拉曼光谱法、pcr、环介导等温扩增等方,然而,这些方法存在灵敏性低,且仅能检测单一的蛋白类生物标志物或核酸类生物标志物,无法实现蛋白与核酸生物标志物同时检测。
3、因此,亟需建立一种高特异性、高灵敏度的检测方法,为hcc患者的临床诊断提供准确的判断依据,尽早进行治疗,提高病患生存率。
技术实现思路p>1、本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本专利技术提出一种基于dnase i/apt/rgo联合多通道微流控芯片检测方法,该检测方法是基于双信号放大策略,能够同时检测待测样品中的多个目标物质含量,其对蛋白类目标物质的检测限能够达到4.5pg/ml,对于核酸类目标物质的检测限能够达到1.3fm,可用于血清低浓度标志物的检测。
2、本专利技术还提出一种上述基于dnase i/apt/rgo联合多通道微流控芯片的检测方法在检测生物标志物中的应用。
3、本专利技术的第一方面,提供了一种基于dnase i/apt/rgo联合多通道微流控芯片检测方法,包括以下步骤:
4、s1、将待测样品加入含荧光基团的核酸适配子和终浓度为15~30μg/ml生物还原氧化石墨烯的缓冲液中孵育,然后加入终浓度为5~40u/ml的脱氧核糖核酸酶反应,离心,收集上清液;
5、s2、采用微流控芯片对所述上清液进行检测,然后根据荧光信号强度定量所述待测样品中目标检测物的浓度;
6、所述检测方法用于非疾病诊断目的。
7、根据本专利技术实施例的检测方法,至少具有如下有益效果:
8、(1)本专利技术方法基于双信号放大策略开发了一种基于dnase i/apt/rgo联合多通微流控富集芯片的高效检测方法,其能够同时检测多种生物标志物,且同一块芯片上同时检测蛋白和核酸仅需要30分钟。此外,以肝细胞癌生物标志物检测为例,采用本专利技术的检测方法,afp、cea和mir-21的检出限(lod)分别达到37.0pg/ml、4.5pg/ml和1.3fm,可以满足hcc患者血清低浓度标志物的检测。
9、(2)本专利技术的检测方法中采用了还原氧化石墨烯,通常认为氧化石墨烯(go)是一种理想的生物相容性纳米材料,具有极强的距离依赖性荧光淬灭能力。go通过π-π电子堆积相互作用吸附单链dna(ssdna),不仅可淬灭fam标记dna的荧光,而且可以保护其表面吸附的单链dna的稳定性,阻止酶切。但是相比go,还原氧化石墨烯(rgo)具有更好淬灭单链荧光dna的特性。
10、在本专利技术的一些实施方式中,所述待测样品包括全血或血清。
11、在本专利技术的一些实施方式中,所述核酸适配子包括用于检测蛋白的核酸适配子和/或用于检测核酸的核酸适配子。
12、核酸适配子(apt)是一类新型识别分子,是应用新型组合化学技术-指数富集配基的系统进化技术(selex)体外筛选得到的一类寡聚dna或rna分子,apt具有特殊而稳定的三维结构,可以通过空间构型与不同的靶分子之间高亲和力、高特异性结合,这种结合方式与抗体和抗原结合类似,是一种特殊的“化学抗体”。与传统的蛋白质抗体相比,apt具有亲和力高、特异性强、筛选条件灵活、靶标范围广、成本低、分子量小、易合成与修饰、低免疫原性及稳定性好等诸多优势。
13、相关及时中,尽管基于apt、dnase i和纳米材料对靶点的循环识别极大地提高了检测灵敏度,但仍难以满足全血中超低浓度蛋白质和mirna的检测。而本专利技术通过合理搭配和优化实现了全血中超低浓度蛋白质和mirna的检测。
14、在本专利技术的一些实施方式中,所述核酸适配子包括apt-cea、apt-afp和apt-mir21中的至少一种。
15、血清甲胎蛋白(afp)是目前公认的hcc生物标志物,30-40%的hcc患者有低丰度的afp,导致对hcc的早期诊断不敏感和非特异性;癌胚抗原(cea)是一种广谱肿瘤标志物,在多种恶性肿瘤血清中升高。cea虽然不能作为诊断某种恶性肿瘤的特异性指标,但在恶性肿瘤的鉴别诊断、病情监测、疗效评价等方面,仍有重要临床价;micro-rna(mirna)是一类含18-23个核苷酸的非编码rna,在肿瘤发生、转移中发挥着重要作用,是一种预测、诊断和监测癌症治疗的新生物标志物。采用本专利技术基于dnase i/apt/rgo联合多通道微流控芯片检测方法能够同时检测血清中的afp、cea和mir 21,可为hcc患者的临床诊断提供准确的判断依据,实现尽早治疗,提高病患生存率。
16、在本专利技术的一些实施方式中,所述apt-cea的核苷酸序列信息如seq id no.1所示。
17、在本专利技术的一些实施方式中,所述apt-afp的核苷酸序列信息如seq id no.2所示。
18、在本专利技术的一些实施方式中,所述apt-mir 21的核苷酸序列信息如seq id no.3所示。
19、在本专利技术的一些实施方式中,所述荧光基团选自fam、hex、cy5中的一种。优选地,所述荧光基团为fam。
20、在本专利技术的一些实施方式中,所述荧光基团位于所述核酸适配子的5’端。
21、在本专利技术的一些实施方式中,所述含荧光基团的核酸适配子的浓度为5~50nm。
22、在本专利技术的一些优选的实施方式中,所述含荧光基团的核酸适配子的浓度为5~30nm。
23、在本专利技术的一些更优选的实施方式中,所述含荧光基团的核酸适配子的浓度为5~15nm。
24、在本专利技术的一些实施方式中,所述缓冲液中还包含15~25mm tris、80~120mmnacl、3~8mm mgcl2和0.5~1.5mm cacl2。
25、在本专利技术的一些实施方式中,所述脱氧核糖核酸酶包括脱氧核糖核酸酶i本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种基于DNase I/Apt/rGO联合多通道微流控芯片检测方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的检测方法,其特征在于,所述核酸适配子包括用于检测蛋白的核酸适配子和/或用于检测核酸的核酸适配子;
3.根据权利要求1所述的检测方法,其特征在于,所述含荧光基团的核酸适配子的浓度为5~50nM。
4.根据权利要求1所述的检测方法,其特征在于,所述缓冲液中还包含15~25mM Tris、80~120mM NaCl、3~8mM MgCl2和0.5~1.5mM CaCl2。
5.根据权利要求1所述的检测方法,其特征在于,所述脱氧核糖核酸酶包括脱氧核糖核酸酶I。
6.根据权利要求1所述的检测方法,其特征在于,所述孵育的时间为10~30min;
7.根据权利要求1所述的检测方法,其特征在于,所述微流控芯片包含1~4条平行微通道;
8.根据权利要求1所述的检测方法,其特征在于,所述采用微流控芯片对所述上清液进行检测具体包括:首先用牛血清白蛋白修饰所述微流控芯片微通道,然后在含CH3CN的PBS缓冲液中检测;
9.如权利要求1~8中任一项所述的基于DNase I/Apt/rGO联合多通道微流控芯片的检测方法在检测生物标志物中的应用。
10.根据权利要求9所述的应用,其特征在于,所述生物标志物包括肝癌生物标志物。
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【技术特征摘要】
1.一种基于dnase i/apt/rgo联合多通道微流控芯片检测方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的检测方法,其特征在于,所述核酸适配子包括用于检测蛋白的核酸适配子和/或用于检测核酸的核酸适配子;
3.根据权利要求1所述的检测方法,其特征在于,所述含荧光基团的核酸适配子的浓度为5~50nm。
4.根据权利要求1所述的检测方法,其特征在于,所述缓冲液中还包含15~25mm tris、80~120mm nacl、3~8mm mgcl2和0.5~1.5mm cacl2。
5.根据权利要求1所述的检测方法,其特征在于,所述脱氧核糖核酸酶包括脱氧核糖核酸...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘利红,章润辉,
申请(专利权)人:南方医科大学,
类型:发明
国别省市:
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