一種dna納米熒光開關(guān)裝置用于汞離子的檢測(cè)方法及檢測(cè)試劑盒的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于環(huán)境分析化學(xué)領(lǐng)域，涉及一種汞離子檢測(cè)方法及檢測(cè)試劑盒，特別涉及一種DNA納米熒光開關(guān)裝置用于汞離子的檢測(cè)方法及檢測(cè)試劑盒。
【背景技術(shù)】
[0002]汞離子(Hg2+)對(duì)人體健康存在多種危害，能夠在生物體內(nèi)累積，可通過(guò)食物鏈轉(zhuǎn)移至人體內(nèi)，具有很強(qiáng)的致癌、致畸、致突變性。人體內(nèi)的累積的微量Hg2+無(wú)法通過(guò)自身代謝進(jìn)行排泄，將導(dǎo)致心臟、肝、神經(jīng)系統(tǒng)病變，甚至引起癌變。因此，對(duì)Hg2+的高靈敏檢測(cè)具有重要意義。傳統(tǒng)的汞離子檢測(cè)方法主要有原子吸收光譜法、原子熒光光譜法、電感耦合等離子體質(zhì)譜法等。然而這些技術(shù)通常需要復(fù)雜的操作與樣品前處理過(guò)程以及昂貴的儀器，嚴(yán)重制約了這些檢測(cè)方法的應(yīng)用。已報(bào)道的一些生物傳感器用于汞離子的檢測(cè)往往需要涉及探針標(biāo)記，或者固定洗滌過(guò)程，操作步驟麻煩，檢測(cè)靈敏度不夠。因此，開發(fā)一種操作簡(jiǎn)單、成本低廉、無(wú)需標(biāo)記、無(wú)需分離洗滌的高靈敏汞離子檢測(cè)方法和檢測(cè)試劑盒具有重要意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于建立一種DNA納米熒光開關(guān)裝置用于汞離子的檢測(cè)方法及檢測(cè)試劑盒。
[0004]本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:
一種基于DNA納米熒光開關(guān)裝置的離子檢測(cè)試劑盒，用于檢測(cè)汞離子或銀離子，包括檢測(cè)核酸序列、緩沖液，檢測(cè)核酸序列由核酸序列A、B、C和D組成，其中:
核酸序列A由5’端到3’端依次為a區(qū)、連接區(qū)和b區(qū)，其兩端分別修飾有熒光基團(tuán)和對(duì)應(yīng)的淬滅基團(tuán)；
核酸序列B由5’端到3’端依次為a*區(qū)和c*區(qū)；
核酸序列C由5’端到3’端依次為d*區(qū)和b*區(qū)核酸序列D由5’端到3’端依次為c區(qū)、連接區(qū)和d區(qū)；
其中，a區(qū)和a*區(qū)的序列完全互補(bǔ)配對(duì)；b區(qū)和b*區(qū)的序列完全互補(bǔ)配對(duì)；
檢測(cè)汞離子時(shí)，c區(qū)和c*區(qū)的序列互補(bǔ)配對(duì)但存在至少3個(gè)不能配對(duì)的T-T對(duì)；d區(qū)和d*區(qū)的序列互補(bǔ)配對(duì)但存在至少3個(gè)不能配對(duì)的T-T對(duì)；檢測(cè)銀離子時(shí)，c區(qū)和c*區(qū)的序列互補(bǔ)配對(duì)但存在至少3個(gè)不能配對(duì)的C-C對(duì)；d區(qū)和d*區(qū)的序列互補(bǔ)配對(duì)但存在至少3個(gè)不能配對(duì)的C-C對(duì)；
核酸序列A和D中的連接區(qū)相互獨(dú)立。連接區(qū)的序列可以是隨機(jī)序列，為避免產(chǎn)生T-Hg2+-T或C-Ag+-C復(fù)合體，連接區(qū)的序列中不含有4個(gè)連續(xù)的T (檢測(cè)Hg2+時(shí))或C (檢測(cè)-Ag+時(shí))。
[0005]作為上述離子檢測(cè)試劑盒的進(jìn)一步改進(jìn)，a、b區(qū)的堿基長(zhǎng)度獨(dú)立為12-24個(gè)，優(yōu)選的，a、b區(qū)的堿基長(zhǎng)度獨(dú)立為16-20個(gè)，最佳為18個(gè)。
[0006]作為上述離子檢測(cè)試劑盒的進(jìn)一步改進(jìn)，c、d區(qū)的堿基長(zhǎng)度獨(dú)立為16-30個(gè)，優(yōu)選的，c、d區(qū)的堿基長(zhǎng)度獨(dú)立為20-28個(gè)，最佳為24個(gè)。
[0007]作為上述離子檢測(cè)試劑盒的進(jìn)一步改進(jìn)，核酸序列A和D中連接區(qū)的堿基長(zhǎng)度獨(dú)立為3?6個(gè)，最佳為4?5個(gè)。
[0008]作為上述離子檢測(cè)試劑盒的進(jìn)一步改進(jìn)，緩沖液為不與待測(cè)離子反應(yīng)沉淀的緩沖液，具體可以是Tris-醋酸緩沖液等。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)需要自行配置。
[0009]作為上述離子檢測(cè)試劑盒的進(jìn)一步改進(jìn)，離子檢測(cè)試劑盒還設(shè)有再生劑，再生劑為能與待測(cè)離子反應(yīng)結(jié)合的試劑，其結(jié)合能力強(qiáng)于T-Hg2+-T或C-Ag+_C。
[0010]作為上述離子檢測(cè)試劑盒的進(jìn)一步改進(jìn)，用于汞離子檢測(cè)試劑盒的再生劑選自半胱氨酸、EDTA、碘離子；用于銀離子檢測(cè)試劑盒的再生劑選自氯離子。
[0011]本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明的DNA納米熒光開關(guān)裝置可不斷重復(fù)使用，實(shí)現(xiàn)對(duì)汞離子的檢測(cè)，操作簡(jiǎn)單，成本低廉。完成汞離子檢測(cè)后，只需加入半胱氨酸，即可對(duì)檢測(cè)體系重置，實(shí)現(xiàn)循環(huán)使用。該裝置具有很好的穩(wěn)定性，多次檢測(cè)信號(hào)穩(wěn)定。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為本發(fā)明所述的檢測(cè)方法的原理圖；
圖2為對(duì)不同濃度的Hg2+檢測(cè)的結(jié)果圖；
圖3為特異性實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖；
圖4為熒光納米開關(guān)裝置重置實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]—種基于DNA納米熒光開關(guān)裝置的離子檢測(cè)試劑盒，用于檢測(cè)汞離子或銀離子，包括檢測(cè)核酸序列、緩沖液，檢測(cè)核酸序列由核酸序列A、B、C和D組成，其中:
核酸序列A由5’端到3’端依次為a區(qū)、連接區(qū)和b區(qū)，其兩端分別修飾有熒光基團(tuán)和對(duì)應(yīng)的淬滅基團(tuán)；
核酸序列B由5’端到3’端依次為a*區(qū)和c*區(qū)；
核酸序列C由5’端到3’端依次為d*區(qū)和b*區(qū)核酸序列D由5’端到3’端依次為c區(qū)、連接區(qū)和d區(qū)；
其中，a區(qū)和a*區(qū)的序列完全互補(bǔ)配對(duì)；b區(qū)和b*區(qū)的序列完全互補(bǔ)配對(duì)；
檢測(cè)汞離子時(shí)，c區(qū)和c*區(qū)的序列互補(bǔ)配對(duì)但存在至少3個(gè)不能配對(duì)的T-T對(duì)；d區(qū)和d*區(qū)的序列互補(bǔ)配對(duì)但存在至少3個(gè)不能配對(duì)的T-T對(duì)；檢測(cè)銀離子時(shí)，c區(qū)和c*區(qū)的序列互補(bǔ)配對(duì)但存在至少3個(gè)不能配對(duì)的C-C對(duì)；d區(qū)和d*區(qū)的序列互補(bǔ)配對(duì)但存在至少3個(gè)不能配對(duì)的C-C對(duì)；
核酸序列A和D中的連接區(qū)相互獨(dú)立。連接區(qū)的序列可以是隨機(jī)序列，為避免產(chǎn)生T-Hg2+-T或C-Ag+-C復(fù)合體，連接區(qū)的序列中不含有4個(gè)連續(xù)的T (檢測(cè)Hg2+時(shí))或C (檢測(cè)-Ag+時(shí))。
[0014]a、b區(qū)的堿基長(zhǎng)度獨(dú)立為12-24個(gè)，優(yōu)選的，a、b區(qū)的堿基長(zhǎng)度獨(dú)立為16_20個(gè)，最佳為18個(gè)。通過(guò)這樣的選擇，可以使得熒光基團(tuán)和淬滅之間距有適當(dāng)?shù)木嚯x，同時(shí)可以保證A、B、C形成的復(fù)合體具有較好的穩(wěn)定。這個(gè)長(zhǎng)度區(qū)間的核酸也比較容易合成。
[0015]c、d區(qū)的堿基長(zhǎng)度獨(dú)立為16-30個(gè)，優(yōu)選的，c、d區(qū)的堿基長(zhǎng)度獨(dú)立為20-28個(gè)，最佳為24個(gè)。這是因?yàn)檫^(guò)短難以通過(guò)雜交使A的熒光基團(tuán)和淬滅基團(tuán)靠近，難以形成開關(guān)裝置；過(guò)長(zhǎng)易產(chǎn)生非特異性，背景高，干擾檢測(cè)。
[0016]核酸序列A和D中連接區(qū)的堿基長(zhǎng)度獨(dú)立為3?6個(gè)，最佳為4?5個(gè)。這樣可以保證序列具有較好的柔性，又可以保證不產(chǎn)生過(guò)大的張力。
[0017]緩沖液為不與待測(cè)離子反應(yīng)沉淀的緩沖液，具體可以是Tris-醋酸緩沖液等。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)需要自行配置。
[0018]所述離子檢測(cè)試劑盒還設(shè)有再生劑，再生劑為能與待測(cè)離子反應(yīng)結(jié)合的試劑，其結(jié)合能力強(qiáng)于T-Hg2+-T或C-Ag+-C。
[0019]用于汞離子檢測(cè)試劑盒的再生劑選自半胱氨酸、EDTA、碘離子；用于銀離子檢測(cè)試劑盒的再生劑選自氯離子。
[0020]以汞離子的檢測(cè)為例，本發(fā)明離子檢測(cè)試劑盒的檢測(cè)原理如圖1所示，具體為:
將DNA核酸A、B、C在反應(yīng)緩沖液中混勻，形成A-B-C混合物，A的兩端分別標(biāo)記熒光基團(tuán)和淬滅基團(tuán)。此時(shí)，熒光基團(tuán)和淬滅基團(tuán)分隔兩端，距離較遠(yuǎn)，熒光基團(tuán)可以發(fā)生較強(qiáng)的熒光；
加入DNA核酸D，D中的c區(qū)域與B中的c*區(qū)域互補(bǔ)(除了三對(duì)T堿基不互補(bǔ));D中的d區(qū)域與C中的