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专利号: 2018100297321
申请人: 宁波大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 生物化学;啤酒;烈性酒;果汁酒;醋;微生物学;酶学;突变或遗传工程
更新日期:2024-04-03
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种用于检测肿瘤标志物miRNA-141的SERS生物传感器的制备方法,其特征在于包括以下步骤:

(1)捕获单元制备

a. 制备Fe3O4磁性纳米颗粒溶液:将0.7~1.0 g FeCl3·6H2O和0.2~0.5 g FeCl2·

4H2O溶于50~100 mL水,通氮除氧,搅拌混合均匀,升温到80~100 ℃,缓慢滴加20~25wt%氨水,调节pH=9~10,继续加热搅拌1~2 h后,停止加热,在氮气保护下,搅拌回流,冷却至室温,水清洗至中性,乙醇定容至50 mL,即得Fe3O4磁性纳米颗粒溶液;

b. 制备氨基化Fe3O4磁性纳米颗粒溶液:将40~50 mL Fe3O4磁性纳米颗粒溶液超声0.5~1 h,加入0.2~0.3 mL 3-氨丙基三乙氧基硅烷,搅拌4~5 h,加入1~2 mL 0.1~0.5 mol/L硝酸溶液,继续搅拌3~4 h,水清洗至中性,乙醇定容至100 mL,即得氨基化Fe3O4磁性纳米颗粒溶液;

c. 制备Fe3O4@Au磁性纳米颗粒溶液:将5~10 mL氨基化Fe3O4磁性纳米颗粒溶液和10~

20 mL 1wt% HAuCl4溶液在60~100 kHz的超声频率下混合,搅拌1 h后,缓慢加入30~50 mL 20~30 mmol/L柠檬酸三钠溶液,超声2~3 h,水清洗至中性,乙醇定容至20 mL,即得Fe3O4@Au磁性纳米颗粒溶液;

d. 制备捕获单元溶液:取50~100 µL Fe3O4@Au磁性纳米颗粒溶液超声5~10 min,加入20~50 µL 1~5 µmol/L捕获探针溶液,用DNA固定液定容至200 µL,混合均匀,37 ℃下震荡3~4 h,暗处放置24 h,利用Au-S键合作用,捕获探针自组装在Fe3O4@Au磁性纳米颗粒的表面,清洗;滴加10~20 µL 10~20 mmol/L巯基己醇溶液封闭非特异性吸附位点,清洗;

用缓冲液定容至100 µL,即得捕获单元溶液;

(2)信号单元制备

a. 制备金纳米颗粒溶液:取10~20 µL四羟甲基氯化磷加入到50~60 mL 6~7 mmol/L NaOH溶液中,搅拌5 min,加入1.8~2.0 mL 1wt% HAuCl4溶液,溶液颜色由亮黄色变为紫黑色再变为酒红色,继续搅拌30 min,置于4 ℃冰箱密封避光保存,陈化2周,即得金纳米颗粒溶液;

b. 制备氨基化SiO2纳米颗粒溶液:取2~3 mL正硅酸乙酯加入到40~60 mL乙醇中,再加入3~4 mL水、3~4 mL 10~20 wt%氨水和40~50 mL乙醇,混合均匀,室温下反应20 h,水清洗,乙醇定容至50 mL,得到SiO2纳米颗粒溶液;取10 mL SiO2纳米颗粒溶液,加入100~

120 µL 3-氨丙基三乙氧基硅烷,混合均匀,80 ℃下烘箱中反应2 h,冷却之后,超声0.5 h,离心清洗,用水定容至10 mL,得到氨基化SiO2纳米颗粒溶液;

c. 制备二氧化硅/金纳米复合颗粒溶液:取100~120 µL氨基化SiO2纳米颗粒溶液,加入到50~60 mL金纳米颗粒溶液中,搅拌2 h,清洗,水定容至20 mL,即得二氧化硅/金纳米复合颗粒溶液;

d. 制备空心金纳米球溶液:称取10~15 mg K2CO3溶于40~50 mL水中,搅拌5 min后,逐滴加入0.8~1.0 mL 1wt% HAuCl4溶液,继续搅拌,溶液由黄色逐渐变为无色,得到K2CO3-HAuCl4生长液;取40~50 mL K2CO3-HAuCl4生长液,加入0.5~1.0 mL二氧化硅/金纳米复合颗粒溶液,搅拌5 min,加入0.3~0.5 mL 0.1 mol/L H2O2溶液,继续搅拌30 min,溶液由粉红变紫色再变蓝色最后深红色,离心清洗,水定容至20 mL,得到金纳米壳溶液;取5~6 mL金纳米壳溶液,加入2~3 µL 0.02 mol/L氢氟酸,缓慢搅拌,离心清洗,水定容至20 mL,得到空心金纳米球溶液;

e. 制备信号单元溶液:取300~400 µL空心金纳米球溶液,超声10 min,加入5~10 µL 

5~10 µmol/L引发探针溶液,用DNA固定液定容至500 µL,混合均匀,37 ℃下震荡3~4 h,暗处放置24 h后,加入发卡DNA 1和发卡DNA 2,37 ℃下孵育2~3 h,进行HCR扩增,离心清洗,缓冲液定容500 µL,得到HGNs/HCR溶液;取400~500 µL的HGNs/HCR溶液,加入5~10 µL 

5~10 mmol/L AgNO3溶液,反应20 min,Ag+吸附到HGNs表面和DNA双链中,加入10~20 µL 

10~20 mmol/L氢醌溶液,反应30 min,吸附的Ag+被还原为银纳米颗粒,缓冲液清洗,定容至500 µL,得到AgNPs@HGNs/HCR溶液;取400~500 µL的AgNPs@HGNs/HCR溶液,加入5~10 µL 0.5~1.0 mmol/L罗丹明6G溶液,孵育2~3 h,缓冲液清洗,即得信号单元溶液;

(3)SERS生物传感器制备

取5~10 µL捕获单元溶液,加入5~10 µL一定浓度的miRNA-141溶液,在37℃下孵育2 h后;加入5~10 µL信号单元溶液,并在37 ℃下孵育2 h;清洗,并用磁铁进行分离,反复三次,得到用于检测肿瘤标志物miRNA-141的SERS生物传感器。

2.根据权利要求1所述的用于检测肿瘤标志物miRNA-141的SERS生物传感器的制备方法,其特征在于所述的捕获探针的核苷酸序列为:5’-GAA AGC CCA TCT TTA CCA GAC AGT GTT AGG TTT GGC TTT C-3’;所述的引发探针的核苷酸序列为: 5’-SH- CGG CGA TAA CAA GAA AGC CAA ACC-3’;所述的发卡DNA 1的核苷酸序列为: 5’- TAA CAA GAA AGC CAA ACC GAG ATG GGT TTG GCT TTC TTG TTA TCG CCG -3’;所述的发卡DNA 2的核苷酸序列为: 

5’-CAT CTC GGT TTG GCT TTC TTG TTA CGG CGA TAA CAA GAA AGC CAA ACC-3’;所述的miRNA-141的核苷酸序列为:5’-UAA CAC UGU CUG GUA AAG AUG G-3’。

3.根据权利要求1所述的用于检测肿瘤标志物miRNA-141的SERS生物传感器的制备方法,其特征在于所述的DNA固定液的配方如下:10 mmol/L Tris-HCl,1.0 mmol/L EDTA,10 mmol/L三(2-羧乙基)膦和0.1 mol/L NaCl,pH为7.6~8.0;所述的缓冲液的配方如下:10 mmol/L Tris-HCl,1.0 mmol/L EDTA,0.3 mol/L NaCl和1 mmol/L MgCl2,pH为7.6~8.0。

4.一种利用权利要求1-3所述的SERS生物传感器检测肿瘤标志物miRNA-141的方法,其特征在于包括以下步骤:

(1)取5~10 µL捕获单元溶液,加入5~10 µL一定浓度的miRNA-141溶液,在37℃下孵育2 h;加入5~10 µL信号单元溶液,并在37 ℃下孵育2 h;清洗,并用磁铁进行分离,反复三次得到权利要求1-3所述的用于检测肿瘤标志物miRNA-141的SERS生物传感器,利用拉曼光谱仪测定SERS信号;

(2)测定一系列不同浓度的miRNA-141对应的SERS信号强度,建立miRNA-141浓度与SERS信号强度之间的定量关系;根据该定量关系即可测定未知样品中miRNA-141浓度。