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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种高熵合金vcrmnfeau纳米材料及其在检测mirna-141中的应用,属于分子生物学检测领域。
技术介绍
1、mirna-141是一种在生物体内广泛存在的微小rna分子,它在调控细胞生长、分化以及多种生理病理过程中发挥着重要作用。然而,近年来研究发现,mirna-141的异常表达与多种疾病的发生和发展密切相关,包括癌症、心血管疾病、泌尿系统疾病等。这些疾病的发生往往伴随着mirna-141表达水平的显著变化,因此,寻找一种可靠的检测体液或组织中mirna-141水平的方法对于疾病的早期诊断、治疗监测和预后评估具有重要意义。
2、对mirna-141的分析检测技术同样在不断发展和完善中,主要包括实时荧光定量pcr法、表面增强拉曼光谱法(sers)、分光光度法和电化学传感器。其中,实时荧光定量pcr法具有较高的灵敏度和特异性,但是它也可能受到样本处理、引物设计和实验条件等多种因素的影响。sers具有超高灵敏度,甚至可以实现单分子检测,且无需对mirna进行荧光或化学标记,但该方法的不稳定性可能限制其实际应用。分光光度法通常不是mirna-141检测的首选方法,因为其灵敏度和特异性可能不如上述提到的其他方法。
3、电化学传感器因其便携性好、易于功能化、成本效益高、选择性高等优点,已成为疾病检测和环境监测等领域强有力的分析技术。在电化学传感器中,先进纳米材料的合理设计对于建立超灵敏电化学生物传感的信号放大策略至关重要。金纳米晶体因其优异的导电性、催化能力以及易于利用au-s键固定生物分子的特性
4、由于mirna在实际样品中序列短、相似度高且含量低,因此对其进行准确检测和定量分析颇具挑战性。信号扩增策略可以实现高精度检测,其中无酶动态dna自组装扩增技术(如催化发夹组装cha和杂交链反应hcr)已被应用于多种生物传感器以实现信号扩增。当目标mirna-141存在时,会触发催化发夹自组装(cha)等信号放大策略,实现信号的有效放大,并进而转换为电化学信号。因此,通过构建合适的靶转换生物传感器,可以将难以直接分析的mirna转化为易于检测的输出dna信号,同时实现信号的显著放大。文献“signal-on lowbackground electrochemiluminescence biosensor based on the target-triggereddual signal amplifications and difference of electrostatic attraction;doi:10.1016/j.snb.2022.133035”公开了一种mirna-141可触发无酶等温催化发夹自组装(cha)和杂化链式反应(hcr)级联反应,从而产生电化学发光信号的方法,对mirna-141的检测限为1.7×10-16m;文献“target“turn on”electrochemical pseudocapacitive sensorfor ultrasensitive detection of microrna-141;doi:10.1016/j.snb.2023.133469”公开了基于金纳米粒子和氮掺杂碳纳米管检测mirna-141,检出限为4.4×10-17。上述技术存在检测成本高、操作复杂、检测速度慢、有限的稳定性等问题。
5、可见,构建用于mirna-141电化学检测的高性能生物传感器仍具挑战,因此,亟需开发一种高灵敏度的、低成本的、选择性好的生物传感器,具有较高的实用价值。
技术实现思路
1、[技术问题]
2、制备具有更高的催化活性、化学稳定性和传感性能材料,改善材料由于聚集和氧化而降低的稳定性问题。
3、mirna-141在实际样品中序列短、相似度高且含量低,通过加入dna循环扩增提高传感器的灵敏度。
4、[技术方案]
5、为解决上述问题,本专利技术将金属离子与精氨酸和叶酸功能化的硼和磷掺杂石墨烯量子点(rfbp-gqd)的配位和高温热退火相结合,制备得到vcrmnfeau0.5的高熵纳米合金,该合金具有较高的稳定性和传感性能。在此基础上,本专利技术基于vcrmnfeau0.5和靶诱导dna循环的电化学适体传感器对mirna-141的进行检测,并表现出超高的灵敏度和选择性。
6、本专利技术的第一个目的是提供一种高熵合金,所述高熵合金的制备方法包括:
7、(1)将nh4vo3、mncl2、fecl3、crcl3和haucl4按照摩尔比1~2:1~2:1~2:1~2:0.2~0.8混合并溶于水中,得到金属盐溶液;
8、(2)将精氨酸和叶酸功能化硼和磷掺杂石墨烯量子点(rfbp-gqd)溶液与金属盐溶液混合,得到混合溶液
9、(3)混合溶液干燥、热退火,得到高熵合金。
10、在一种实施方式中,步骤(1)中金属盐溶液中金属盐的总浓度为1~4mmol/l。
11、可选地,金属盐溶液中金属盐的总浓度为2~3mmol/l;优选地,金属盐溶液中金属盐的总浓度为2.7~2.9mmol/l。
12、在一种实施方式中,步骤(3)混合溶液中金属盐总质量(即nh4vo3、mncl2、fecl3、crcl3和haucl4总质量)与精氨酸和叶酸功能化硼和磷掺杂石墨烯量子点(rfbp-gqd)的质量比为1:1.2~1.8。
13、可选地,金属盐总质量与rfbp-gqd的质量比为1:1.4~1.6;优选地,质量比为1:1.5。
14、在一种实施方式中,热退火包括两个阶段,第一阶段为1~5℃/min,加热至380~420℃;第二阶段为5~8℃min,加热至880~920℃,保温2~3h。
15、优选地,第一阶段中加热至400℃;第二阶段中加热至900℃。
16、在一种实施方式中,rfbp-gqd的制备方法包括:
17、按照质量比1~3:1~2.7:0.063~1:0.7~1.3将柠檬酸、精氨酸、叶酸和硼酸溶于磷酸中;150~180℃加热3~4h,得到精氨酸和叶酸功能化、硼和磷掺杂石墨烯量子点粗品;将粗品复溶、透析、冻干得到精氨酸和叶酸功能化、硼和磷掺杂石墨烯量子点;
18、可选地,柠檬酸和磷酸的用量比为1~3g:0.2~0.4ml。
19、在一种实施方式中,rfbp-gqd的制备方法为:
20、在搅拌条件下,将1~3g柠檬酸、1~2.7g精氨酸、0.063~1g叶酸、0.7~1.3g硼酸和200~315μl的85%磷酸混合。将得到的混合物转移到高温烘箱中,然后在15本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高熵合金,其特征在于,所述高熵合金的制备方法包括:
2.根据权利要求1所述的高熵合金,其特征在于,步骤(1)的金属盐溶液中金属盐的总浓度为1~4mmol/L。
3.根据权利要求1~2任一所述的高熵合金,其特征在于,步骤(3)混合溶液中金属盐总质量与精氨酸和叶酸功能化、硼和磷掺杂石墨烯量子点的质量比为1:1.2~1.8;
4.根据权利要求1~3任一所述的高熵合金,其特征在于,热退火包括两个阶段,第一阶段为1~5℃/min,加热至380~420℃;第二阶段为5~8℃min,加热至880~920℃,保温2~3h。
5.一种用于检测miRNA141的生物传感器,其特征在于,所述生物传感器的制备方法包括:
6.根据权利要求5所述的生物传感器,其特征在于,高熵合金和壳聚糖的质量比为5~2:1~3;
7.权利要求1~4任一所述的高熵合金或权利要求5~6任一所述的生物传感器在制备miRNA141检测产品中的应用;
8.一种用于检测miRNA141的试剂盒,其特征在于,所述试剂盒包括权利要求6~7任一所述的
9.一种检测miRNA141的方法,其特征在于,使用权利要求5~6任一所述的生物传感器或权利要求8所述的试剂盒,检测方法包括:
10.一种提高miRNA141检测精度的方法,其特征在于,使用权利要求8所述的试剂盒,检测方法包括:
...【技术特征摘要】
1.一种高熵合金,其特征在于,所述高熵合金的制备方法包括:
2.根据权利要求1所述的高熵合金,其特征在于,步骤(1)的金属盐溶液中金属盐的总浓度为1~4mmol/l。
3.根据权利要求1~2任一所述的高熵合金,其特征在于,步骤(3)混合溶液中金属盐总质量与精氨酸和叶酸功能化、硼和磷掺杂石墨烯量子点的质量比为1:1.2~1.8;
4.根据权利要求1~3任一所述的高熵合金,其特征在于,热退火包括两个阶段,第一阶段为1~5℃/min,加热至380~420℃;第二阶段为5~8℃min,加热至880~920℃,保温2~3h。
5.一种用于检测mirna141的生物传感器,其特征在于,所述生物传感器的...
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