CN104076014A - 一种荧光传感器，其制备方法，用途以及检测Heparin分子的方法 - Google Patents

一种荧光传感器，其制备方法，用途以及检测Heparin分子的方法 Download PDF

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王广凤
江红
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Abstract

本发明涉及一种荧光传感器，其制备方法，用途以及检测Heparin分子的方法，其为一种SG荧光染料与无标记DNA构型转换构成的荧光传感器，利用目标Heparin分子与Coralyne的静电作用，应用于目标Heparin分子的检测。包括如下步骤：将DNA溶解在Tris-HCl缓冲溶液中；在含有DNA的缓冲溶液中加入SG并培养；再加入配置好的Coralyne溶液并培养，得到DNA-SG-Coralyne的混合物；将已配置好的Heparin溶液放入到含有DNA-SG-Coralyne混合物的缓冲溶液中并培养；得到基于SG荧光染料与无标记DNA构型转换的传感器制备成功。本荧光传感器的制备方法，使用的是无标记的DNA，操作简单，成本很低，避免任何化学标记和修饰。且具有操作简单，灵敏度高，检测限低的特点。

Description

一种荧光传感器,其制备方法,用途以及检测Heparin分子的方法
技术领域
本发明属于荧光传感器技术领域，具体涉及用SG荧光染料与无标记DNA构型转换的荧光传感器及其应用于目标DNA分子的检测，具体涉及一种荧光传感器，其制备方法，用途以及检测Heparin分子的方法。
背景技术
21世纪是生命科学的世纪，多糖作为一种生物活性物质，在诸多方面有着重要作用，特别是在医学应用方面更为广泛。多糖的生物荧光传感器的研究已成热点,比如肝素(Heparin)。有很多与此相关的研究致力于无标记的DNA的荧光分析方法检测Heparin。Heparin在体内体外都有抗凝作用，可以防治静脉血栓栓塞，调节各种正常生理和病理过程，如凝血和炎症反应，细胞生长，免疫防御，脂质运输和新陈代谢等，是目前最为广泛的抗凝药物。但如果在使用过程中过量会产生副作用，比如出血和血小板减少。因此开发高选择性、高灵敏性、简单及无标记的生物传感器用于检测Heparin至关重要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种荧光传感器，其制备方法，用途以及检测Heparin分子的方法，通过一种操作简单，成本很低的制备方法得到的荧光传感器，实现对Heparin灵敏性、特异性的检测。具体技术方案如下：
一种荧光传感器的制备方法，包括如下步骤：
(1)将DNA溶解在Tris-HCl缓冲溶液中；
(2)在含有DNA的缓冲溶液中加入SG并培养；
(3)再加入配置好的Coralyne溶液并培养，得到DNA-SG-Coralyne的混合物；
(4)将已配置好的Heparin溶液放入到含有DNA-SG-Coralyne混合物的缓冲溶液中并培养；
(5)得到基于SG荧光染料与无标记DNA构型转换的传感器制备成功。
进一步地，步骤(1)中DNA序列为A40，Tris-HCl缓冲溶液pH值为7.0。
进一步地，步骤(1)所得溶液在-4℃下保存备用。
进一步地，步骤(1)和(2)之间还包括步骤：对所用的物质如coralyne，heparin，SG配置成相应的浓度。
进一步地，步骤(2)中混合溶液在35℃的干燥箱里培养10分钟。
进一步地，步骤(3)中在48℃的干燥箱里培养10分钟，得A40-SG-Coralyne的混合物。
进一步地，步骤(4)中Heparin溶液放入到含有A40-SG-Coralyne混合物的缓冲溶液中，并在45℃的干燥箱里培养10分钟。
一种荧光传感器，采用如上述的方法制备得到。
一种荧光传感器的用途，进一步地，用于检测Heparin分子。
一种上述荧光传感器检测Heparin分子的方法，进一步地，基于静电作用的简单无标记的荧光分析法对不同浓度的Heparin进行定量检测：Heparin的浓度不同，Heparin从A40上剥夺下的Coralyne的量也不同，随着Heparin浓度的增加，SG的荧光强度会逐渐变弱。
与目前现有技术相比，本发明提供了基于SG荧光染料与无标记DNA构型转换的荧光传感器及其应用于Heparin的检测，本发明使用SG与双链DNA的嵌插作用，利用coralyne与A40的DNA中的A结合形成adenine2-coralyne-adenine2混合物改变DNA的结构，制备出基于SG荧光染料与无标记DNA构型转换的荧光传感器，利用Heparin和coralyne之间的静电作用，此传感器实现了对Heparin灵敏性、特异性的检测。
具体来说，本荧光传感器的制备方法，使用的是无标记的DNA,操作简单，成本很低，避免任何化学标记和修饰。通过Heparin与coralyne之间的静电作用，能够制备出检测Heparin的传感器。结果显示此传感器对Heparin的检测结果令人满意，约从20到100nM有较灵敏的检测，且具有操作简单，灵敏度高，检测限低的特点。
附图说明
图1(a)(b)为每一步加入不同物质过程中SG的荧光光谱图。
a存在SG时的荧光光谱图。
b存在SG和coralyne时的荧光光谱图。
c存在SG,coralyne和Heparin时的荧光光谱图。
图2(a)(b)(c)(d)为不同物质浓度(存在与不存在Heparin情况下)对应的荧光光谱。
其中(A)不同浓度SG(不存在Heparin)对应的荧光光谱
(B)不同浓度coralyne(不存在Heparin)对应的荧光光谱
(C)不同浓度NaCl(不存在Heparin)对应的荧光光谱
(D)不同浓度NaCl(存在Heparin)对应的荧光光谱
图3(a)(b)(c)(d)(e)(f)为反应时间，温度，pH(存在于不存在Heparin情况下)对应的荧光光谱。
其中(A)不同反应时间(不存在Heparin)对应的荧光光谱
(B)不同反应时间(不存在Heparin)对应的荧光光谱
(C)不同温度(不存在Heparin)对应的荧光光谱
(D)不同温度(不存在Heparin)对应的荧光光谱
(C)不同pH(不存在Heparin)对应的荧光光谱
(D)不同pH(不存在Heparin)对应的荧光光谱
图4为基于SG荧光染料与无标记DNA构型转换的荧光传感器的选择性考察。
图5(a)(b)为基于SG荧光染料与无标记DNA构型转换的荧光传感器检测Heparin相关结果图
其中：(A)不同浓度Heparin对应荧光光谱
(B)荧光强度与不同Heparin浓度对数间线性关系
图6为基于SG荧光染料与无标记DNA构型转换的荧光传感器检测Heparin的示意图
具体实施方式
下面根据附图对本发明进行详细描述，其为本发明多种实施方式中的一种优选实施例。
实施例一：
基于SG荧光染料与无标记DNA构型转换的荧光传感器制备及应用的步骤如下：
a、将购买的DNA序列(A40)溶解在0.05M Tris-HCl(pH7.0)缓冲溶液中，并在-4℃下保存备用。
b、对所用的物质如coralyne，heparin，SG配置成相应的浓度。
c、在含有DNA A40的缓冲溶液中加入SG并在35℃的干燥箱里培养此混合溶液10分钟；再加入配置好的Coralyne溶液，在48℃的干燥箱里继续培养10分钟，得A40-SG-Coralyne的混合物。
d、将已配置好的Heparin溶液放入到含有A40-SG-Coralyne混合物的缓冲溶液中,在45℃的干燥箱里培养10分钟，利用Coralyne和Heparin之间的静电作用，基于SG荧光染料与无标记DNA构型转换的传感器制备成功。
e、由于Heparin的浓度不同，Heparin从A40上剥夺下的Coralyne的量也会不同，随着Heparin浓度的增加，SG的荧光强度会逐渐变弱。因此此传感器可对不同浓度的Heparin进行定量检测。
实施例二：
一种基于SG荧光染料与无标记DNA构型转换的荧光传感器制备方法，包括如下步骤：
(1)DNA序列：A40，溶解在缓冲溶液中，并保存备用；
(2)对所用的物质如coralyne，heparin，SG配置成相应的浓度
(3)在含有DNA A40的缓冲溶液中加入SG并培养得到混合溶液；
(4)再加入制备好的Coralyne溶液得到A40-SG-Coralyne的混合物。利用A40和SG之间的静电作用，基于SG荧光染料与无标记DNA构型转换的传感器制备成功
步骤(1)中，将DNA序列溶解在0.05M Tris-HCl(pH7.0)缓冲溶液中，并在-4℃下保存备用。步骤(2)中所配置溶液在步骤(2)定容之后使用。步骤(3)在含有DNA A40的缓冲溶液中加入SG并培养此混合溶液10分钟在35℃的干燥箱里；步骤(4)加入配置好的Coralyne溶液，在48℃的干燥箱里继续培养10分钟，得DNA-SG-Coralyne的混合物。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种荧光传感器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将DNA溶解在Tris-HCl缓冲溶液中；
(2)在含有DNA的缓冲溶液中加入SG并培养；
(3)再加入配置好的Coralyne溶液并培养，得到DNA-SG-Coralyne的混合物；
(4)将已配置好的Heparin溶液放入到含有DNA-SG-Coralyne混合物的缓冲溶液中并培养；
(5)得到基于SG荧光染料与无标记DNA构型转换的传感器制备成功。
2.如权利要求1所述的荧光传感器的制备方法，其特征在于，步骤(1)中DNA序列为A40，Tris-HCl缓冲溶液pH值为7.0。
3.如权利要求1或2所述的荧光传感器的制备方法，其特征在于，步骤(1)所得溶液在-4℃下保存备用。
4.如权利要求1-3中任一项所述的荧光传感器的制备方法，其特征在于，步骤(1)和(2)之间还包括步骤：对所用的物质如coralyne，heparin，SG配置成相应的浓度。
5.如权利要求1-4中任一项所述的荧光传感器的制备方法，其特征在于，步骤(2)中混合溶液在35℃的干燥箱里培养10分钟。
6.如权利要求1-5中任一项所述的荧光传感器的制备方法，其特征在于，步骤(3)中在48℃的干燥箱里培养10分钟，得A40-SG-Coralyne的混合物。
7.如权利要求1-6中任一项所述的荧光传感器的制备方法，其特征在于，步骤(4)中Heparin溶液放入到含有A40-SG-Coralyne混合物的缓冲溶液中，并在45℃的干燥箱里培养10分钟。
8.一种荧光传感器，其特征在于，采用如权利要求1-7所述的方法制备得到。
9.一种如权利要求8所述荧光传感器的用途，其特征在于，用于检测Heparin分子。
10.一种如权利要求8所述荧光传感器检测Heparin分子的方法，其特征在于，基于静电作用的简单无标记的荧光分析法对不同浓度的Heparin进行定量检测：Heparin的浓度不同，Heparin从A40上剥夺下的Coralyne的量也不同，随着Heparin浓度的增加，SG的荧光强度会逐渐变弱。
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