CN102230003A - 一种临床检测用适配子信标-液态芯片 - Google Patents

Abstract

一种临床检测用适配子信标-液态芯片，涉及临床检测装置。包括适配子信标，适配子信标的识别寡核苷酸链前半段为荧光寡核苷酸链的反向互补序列，其后半段为适配子序列，荧光寡核苷酸链与识别寡核苷酸链中荧光寡核苷酸链的反向互补序列互补配对，淬灭寡核苷酸链与识别寡核苷酸链中的适配子序列互补配对，荧光寡核苷酸链内侧端部的荧光基团与淬灭寡核苷酸链内侧端部的淬灭基团互为相对；还包括荧光编码微球；其特征在于：适配子信标的识别寡核苷酸链前半段荧光寡核苷酸链外侧端与荧光编码微球表面固定连接。优点在于：适配子信标-液态芯片灵敏度、特异性、检测通量高、检测范围广，可同步检测生物大小分子，并且芯片微球可以任意组合。

Description

一种临床检测用适配子信标-液态芯片

技术领域：

本发明涉及临床检测装置，特别是一种临床检测用适配子信标—液态芯片。 

背景技术：

液态芯片或液相芯片也称悬浮芯片是美国Luminex公司研制出的新一代生物芯片技术，利用带荧光编码的微球作为载体，流式细胞技术作为检测平台，对核酸、蛋白质等生物分子进行大规模测定。与常规蛋白质和核酸检测方法相比，液态芯片具有①重复性好，线性范围宽；②高通量，速度快。③灵敏度高，特异性强；④适用范围广、灵活性好；⑤信噪比高等优点。液态芯片技术的核心是编码微球。这种直径为5.5μm的聚苯乙烯微球，在制作过程中掺入了红色和橙色两种不同颜色的荧光染料，当微球被635nm的激光照射后，能发射658nm和712nm的荧光。比较二者发射光的比率，最多能够区分100种不同的荧光微球。每一种带有一个独特编号的荧光微球都可通过羧基或者其他官能基团与不同的分析物质(抗原、抗体、配体、酶、寡核苷酸探针等)共价结合。将标记生物探针的微球与待测物在96孔板中进行反应，再和带有第3种荧光染料的报告分子相互结合，这样在一个反应孔内就可以同时对一个样本中的100种不同的目的分子进行检测。 

然而现有的液态芯片检测范围仅限于蛋白、核酸等生物大分子， 无法检测金属离子、抗生素、多肽等小分子；液态芯片检测蛋白分子时，多采用类似于“双抗夹心”的技术方案，需要两种特异性抗体，因此上机前样本处理时间相对较长，灵敏度和特异性亦有待提高。 

适配子信标原理类似于分子信标技术，兼具适配子与靶分子的结合特异性和分子信标的信号转换能力，可以用于蛋白质、核酸等生物大分子以及其他小分子物质的检测。具有高灵敏度和高特异性，运用简便，标记位点灵活，省时高效等多方面的优点。其适配子信标包括3部分：荧光寡核苷酸链、淬灭寡核苷酸链和识别寡核苷酸链。具体构成为：识别寡核苷酸链前半段为荧光寡核苷酸链的反向互补序列，其后半段为适配子序列；荧光寡核苷酸链的一端标记有荧光基团，且与识别寡核苷酸链中的反向互补序列互补配对；淬灭寡核苷酸链的一端标记有淬灭基团，且与识别寡核苷酸链中的适配子序列反向互补配对。荧光寡核苷酸链的荧光基团与淬灭寡核苷酸链的淬灭基团空间位置互为相对邻近保持有间隙。 

当无待测分子存在时，适配子信标中的荧光寡核苷酸链、淬灭寡核苷酸链和识别寡核苷酸链形成稳定的DNA双链结构，荧光基团和淬灭基团靠得很近，荧光基团的荧光被淬灭基团淬灭。当待测分子存在时，待测分子与识别寡核苷酸链中适配子部分结合，淬灭寡核苷酸链与识别寡核苷酸链解离，适配子信标由DNA双链结构转变为DNA-待测分子复合物的结构，荧光基团和淬灭基团之间的距离变大，荧光强度随之增强。 

然而将适配子信标用于检测多种靶标分子时，需多种荧光基团-淬灭基团对组合，采用此种技术方案，通常会降低检测的自动化程度以及检测速度；同时由于候选的荧光基团-淬灭基团对组合有限，尚 无法真正实现高通量检测的目标。 

发明内容：

本发明的目的在于克服上述缺陷，将液态芯片和适配子信标技术有机结合，研制新型液态芯片，将有助于克服各自不足，优势互补，可以克服现有液态芯片检测范围有限、上机前样本处理时间长以及适配子信标检测通量不高等缺陷，提供一种临床检测用适配子信标—液态芯片。 

本发明的方案是：包括适配子信标，适配子信标的识别寡核苷酸链前半段为荧光寡核苷酸链的反向互补序列，其后半段为适配子序列，荧光寡核苷酸链与识别寡核苷酸链中荧光寡核苷酸链的反向互补序列互补配对，淬灭寡核苷酸链与识别寡核苷酸链中的适配子序列互补配对，荧光寡核苷酸链内侧端部的荧光基团与淬灭寡核苷酸链内侧端部的淬灭基团空间位置互为相对邻近保持有间隙；还包括液态芯片的荧光编码微球；其特征在于：适配子信标的识别寡核苷酸链前半段荧光寡核苷酸链外侧端与荧光编码微球表面固定连接。 

本发明的优点在于：适配子信标-液态芯片不仅拥有优异的灵敏度和特异性，还具有操作简单、检测通量高、结果稳定等显著特点；其检测范围广泛，可同步检测生物大分子以及小分子，并且芯片微球可以任意组合，从而有效地降低检测成本，更好地满足临床诊断的多样化需求。 

附图说明：

附图为本发明结构示意图。 

具体实施方式：

本发明的结构包括适配子信标，适配子信标的识别寡核苷酸链2 前半段为荧光寡核苷酸链的反向互补序列，其后半段为适配子序列，荧光寡核苷酸链3与识别寡核苷酸链2中荧光寡核苷酸链的反向互补序列互补配对，淬灭寡核苷酸链6与识别寡核苷酸链2中的适配子序列互补配对，荧光寡核苷酸链3内侧端部的荧光基团4与淬灭寡核苷酸链6内侧端部的淬灭基团5空间位置互为相对邻近保持有间隙；还包括液态芯片的荧光编码微球1；其特征在于：适配子信标的识别寡核苷酸链2前半段荧光寡核苷酸链外侧端与荧光编码微球1表面固定连接。 

所述的荧光编码微球1其表面标记有羧基、亲和素等官能基团。 

所述荧光寡核苷酸链3的荧光基团4为FAM、CY3等发射光波长小于600nm，可标记核酸分子并且可以被淬灭基团5淬灭的荧光分子。 

所述淬灭寡核苷酸链6的淬灭基团5为可以淬灭上面所述荧光基团4荧光信号的分子。 

将适配子信标固定在荧光编码微球1表面时，可以采用物理、化学方法在内的各种方法，包括氨基-羧基、亲和素-生物素、TAG碱基序列互补等。 

具体使用时，根据所检测的靶分子，筛选其对应的适配子分子并对其序列和结构进行分析；设计并合成适配子信标的荧光寡核苷酸链3、淬灭寡核苷酸链6和识别寡核苷酸链2各部分；将识别寡核苷酸链2部分固定在荧光编码微球1表面后，再以高温变性后退火的方式与荧光寡核苷酸链3和淬灭寡核苷酸链6杂交，制备得到适配子信标液态芯片。进行检测时，根据检测目的，选择一组适配子信标液态芯片微球1；将待测标本与候选适配子信标液态芯片微球1共孵育，然后利用液体芯片检测仪器设备及配套软件获得并分析检测数据。整个 检测步骤简单、迅速。 

可适用检测的靶分子包括蛋白、核酸、金属离子、有机染料、氨基酸、抗生素、核苷、多肽等分子。 

Claims (4)

1.一种临床检测用适配子信标—液态芯片，包括适配子信标，适配子信标的识别寡核苷酸链(2)前半段为荧光寡核苷酸链的反向互补序列，其后半段为适配子序列，荧光寡核苷酸链(3)与识别寡核苷酸链(2)中荧光寡核苷酸链的反向互补序列互补配对，淬灭寡核苷酸链(6)与识别寡核苷酸链(2)中的适配子序列互补配对，荧光寡核苷酸链(3)内侧端部的荧光基团(4)与淬灭寡核苷酸链(6)内侧端部的淬灭基团(5)空间位置互为相对邻近保持有间隙；还包括液态芯片的荧光编码微球(1)；其特征在于：适配子信标的识别寡核苷酸链(2)前半段荧光寡核苷酸链外侧端与荧光编码微球(1)表面固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种临床检测用适配子信标—液态芯片，其特征在于：所述的荧光编码微球(1)其表面标记有羧基、亲和素等官能基团。

3.根据权利要求1所述的一种临床检测用适配子信标—液态芯片，其特征在于：所述荧光寡核苷酸链(3)的荧光基团(4)为FAM、CY3等发射光波长小于600nm，可标记核酸分子并且可以被淬灭基团(5)淬灭的荧光分子。

4.根据权利要求1所述的一种临床检测用适配子信标—液态芯片，其特征在于：所述淬灭寡核苷酸链(6)的淬灭基团(5)为可以淬灭上面所述荧光基团(4)荧光信号的分子。

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