CN104313148A - 一种Cd体材量子点分子信标及其制备方法 - Google Patents

一种Cd体材量子点分子信标及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104313148A
CN104313148A CN201410558493.0A CN201410558493A CN104313148A CN 104313148 A CN104313148 A CN 104313148A CN 201410558493 A CN201410558493 A CN 201410558493A CN 104313148 A CN104313148 A CN 104313148A
Authority
CN
China
Prior art keywords
quantum dot
nucleic acid
molecular beacon
body material
solution
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201410558493.0A
Other languages
English (en)
Inventor
应明
沈林燕
邵屾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tianjin University of Technology
Original Assignee
Tianjin University of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tianjin University of Technology filed Critical Tianjin University of Technology
Priority to CN201410558493.0A priority Critical patent/CN104313148A/zh
Publication of CN104313148A publication Critical patent/CN104313148A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C12Q1/6876—Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q2600/00—Oligonucleotides characterized by their use
    • C12Q2600/156—Polymorphic or mutational markers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

一种Cd体材量子点分子信标，包括核酸茎环结构，与核酸茎环结构5’端连接的荧光基团和与核酸茎环结构3’端连接的淬灭基团；其制备步骤如下：在半导体量子点的DMF溶液中加入二环己基碳二亚胺连接剂，反应液中加入核酸，孵育之后加入淬灭剂，超滤后即可制得目标物并低温保存。本发明的优点是：选用Cd体材量子点和4-(4-二甲基氨基偶氮苯基)苯甲酸作为信标中荧光共振能量转移的供体和受体，当自由态时，荧光被淬灭，一旦与靶细胞结合，荧光随即恢复，灵敏度高，特异性强，可广泛应用于生物学领域。

Description

一种Cd体材量子点分子信标及其制备方法
技术领域
本发明属于生物技术中的分子荧光分析领域，具体涉及一种Cd体材量子点分子信标及其制备方法。
背景技术
分子信标是一种由“茎-环”组成的寡核苷酸分子，“茎”部分为互补序列，“环”部分为探测序列，核酸一端连接有荧光基团，另一端连接淬灭基团。通过两个基团之间发生荧光能量共振转移(FRET)，实现检测目标核酸的目的。
DNA分子信标就是一种典型的基于FRET原理构建而成检测DNA或RNA的荧光探针：分子信标在自由状态时，信标两端的荧光和淬灭基团相互靠近（7-10nm）发生荧光共振能量转移，使得荧光基团所发出的荧光被淬灭基团吸收同时以热辐射形式向外扩散，荧光几乎完全被淬灭；当分子信标与之序列完全互补的靶标分子通过互补结合形成双链杂交体时，荧光基团和淬灭基团的距离增大，荧光几乎都恢复，产生强烈荧光。
目前，分子信标在生物学领域有广泛的应用。可通过分子信标探针进行基因变异的快速检测，从而研究疾病机理及一些相应的治疗措施。分子信标还可用于活细胞中RNA的检测，蛋白质检测，用作生物芯片和生物传感器的探针等。
中国专利201210224174.7，公开了一种用于血小板衍生生长因子检测的核酸适配子分子信标探针,该核酸适配子分子信标探针包括PDGF-BB核酸适配子,与PDGF-BB核酸适配子5’端连接的荧光基团和与PDGF-BB核酸适配子3’端连接的淬灭基团。
本发明以Cd体材量子点作为荧光基团，以4-(4-二甲基氨基偶氮苯基)苯甲酸(Dabcyl)作为淬灭基团，探索一种灵敏度高、特异性强的制备分子信标的新方法。
发明内容
本发明的目的是针对上述技术分析，提供一种Cd体材量子点分子信标及其制备方法，该分子信标以Cd体材量子点作为荧光基团，以4-(4-二甲基氨基偶氮苯基)苯甲酸(Dabcyl)作为淬灭基团，灵敏度高、特异性强且制备方法简单，可广泛应用于生物学领域。
本发明的技术方案：
一种Cd体材量子点分子信标，由核酸茎环、荧光基团和淬灭基团组成，核酸茎环的序列为5’-gtgaccgtggtttctgtgtggtgtcac-3’，其中画线部分为该核酸链中能形成环状结构的序列，荧光基团与核酸茎环序列中5’端连接，淬灭基团与核酸茎环结构3’端连接，所述荧光基团为Cd体材量子点，所述淬灭基团为4-二甲胺偶氮苯-4-羧酸（Dabcyl）。
所述Cd体材量子点为TGA-CdSe、TGA-（CdSe-ZnS）、TGA-ZnS、TGA-CdTe或TGA-CdS。
一种所述Cd体材量子点分子信标的制备方法，步骤如下：
1）将浓度为1-10mmol/L的Cd体材量子点水溶液冻干，然后将冻干的粉末溶于N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中，得到Cd体材量子点的DMF溶液；
2）在Cd体材量子点的DMF溶液中加入连接剂二环己基碳二亚胺（DCC）的DMF溶液，在室温下温和震荡5-12h，然后加入核酸链5’（HS）-gtgaccgtggtttctgtgtggtgtcac-3’ 的水溶液，室温下孵育1-5h得到孵育液；
3）在上述孵育液中加入淬灭剂4-二甲胺偶氮苯-4-羧酸（Dabcyl）的DMF溶液，室温下反应5-12h，得到混合液；
4）用超滤离心管将上述混合液中未反应的连接剂、量子点和核酸链去除，得到Cd体材-Dabcyl分子信标并在4℃下避光保存。
所述Cd体材量子点的DMF溶液的浓度为1-10mmol/L，连接剂二环己基碳二亚胺（DCC）的DMF溶液的浓度为10-100mmol/L，核酸链5’（HS）-gtgaccgtggtttctgtgtggtgtcac-3’ 的水溶液的浓度为0.1mmol/L，淬灭剂4-二甲胺偶氮苯-4-羧酸（Dabcyl）的DMF溶液的浓度为1mg/mL。
所述Cd体材量子点的DMF溶液、连接剂的DMF溶液、核酸链的水溶液、淬灭剂的DMF溶液的体积比为1-5:1-5:0.01-0.1：0.2-1。
本发明的优点是：选用Cd体材量子点和4-(4-二甲基氨基偶氮苯基)苯甲酸作为信标中荧光共振能量转移的供体和受体，当自由态时，荧光被淬灭，一旦与靶细胞结合，荧光随即恢复，灵敏度高，特异性强，可广泛应用于生物学领域。
附图说明
图1为Cd体材-Dabcyl分子信标的分子结构图。
图2为Cd体材-Dabcyl分子信标的反应过程示意图。
图3为实施例1制备的分子信标的荧光发射光谱。
图4为实施例2制备的分子信标的荧光发射光谱。
具体实施方案
实施例1：
一种Cd体材量子点分子信标，如图1所示，由核酸茎环、荧光基团和淬灭基团组成，核酸茎环的序列为5’-gtgaccgtggtttctgtgtggtgtcac-3’，其中画线部分为该核酸链中能形成环状结构的序列，荧光基团与核酸茎环序列中5’端连接，淬灭基团与核酸茎环结构3’端连接，所述荧光基团为TGA-CdSe量子点，所述淬灭基团为4-二甲胺偶氮苯-4-羧酸（Dabcyl）。
所述Cd体材量子点分子信标的制备方法，步骤如下：
1）将浓度为2.5mmol/L的TGA-CdSe量子点水溶液冻干，然后将冻干的粉末溶于N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中，得到TGA-CdSe量子点的DMF溶液，TGA-CdSe量子点的DMF溶液的浓度为2.5mmol/L；
2）在100uL 浓度为2.5mmol/LTGA-CdSe量子点的DMF溶液中加入100uL浓度为25mmol/L二环己基碳二亚胺（DCC）的DMF溶液，在室温下温和震荡12h，然后加入2uL浓度为0.1mmol/L的 5’-端巯基修饰后的核酸链5’（HS）-gtgaccgtggtttctgtgtggtgtcac-3’水溶液，室温下孵育2h得到孵育液；
3）在上述孵育液中加入20uL浓度为1mg/mL的4-二甲胺偶氮苯-4-羧酸（Dabcyl）的DMF溶液，室温下反应12h，得到混合液；
4）用0.5ML、100kD的超滤离心管将上述混合液中未反应的连接剂、量子点和核酸链去除，得到CdSe-Dabcyl分子信标并在4℃下避光保存。
图2为CdSe-Dabcyl分子信标的反应过程示意图。
图3为制备的分子信标的荧光发射光谱，图中表明：CdSe量子点的荧光发射峰为526nm；分子信标处于游离态时,量子点与淬灭剂之间足够接近,存在荧光共振能量转移现象,量子点的荧光相对强度下降；当加入靶序列时,分子信标的环序列与靶序列特异性结合,荧光分子与淬灭分子分开,荧光信号上升。
实施例2： 
一种Cd体材量子点分子信标，如图1所示，由核酸茎环、荧光基团和淬灭基团组成，核酸茎环的序列为5’-gtgaccgtggtttctgtgtggtgtcac-3’，其中画线部分为该核酸链中能形成环状结构的序列，荧光基团与核酸茎环序列中5’端连接，淬灭基团与核酸茎环结构3’端连接，所述荧光基团为TGA-（CdSe-ZnS）量子点，所述淬灭基团为4-二甲胺偶氮苯-4-羧酸（Dabcyl）。
所述Cd体材量子点分子信标的制备方法，步骤如下：
1）将浓度为2.5mmol/L的TGA-（CdSe-ZnS）量子点水溶液冻干，然后将冻干的粉末溶于N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中，得到Cd体材量子点的DMF溶液，TGA-（CdSe-ZnS）量子点的DMF溶液的浓度为8.0mmol/L；
2）在100uL浓度为8.0mmol/L TGA-（CdSe-ZnS）量子点的DMF溶液中加入100uL浓度为25mmol/L二环己基碳二亚胺（DCC）的DMF溶液，在室温下温和震荡12h，然后加入5uL浓度为0.1mmol/L的 5’-端巯基修饰后的核酸链5’（HS）-gtgaccgtggtttctgtgtggtgtcac-3’水溶液，室温下孵育2h得到孵育液；
3）在上述孵育液中加入50uL浓度为1mg/mL的4-二甲胺偶氮苯-4-羧酸（Dabcyl）的DMF溶液，室温下反应12h，得到混合液；
4）用0.5ML、100kD的超滤离心管将上述混合液中未反应的连接剂、量子点和核酸链去除，得到（CdSe-ZnS）-Dabcyl分子信标并在4℃下避光保存。
图4为实施例2制备的分子信标的荧光发射光谱，图中表明：CdSe-ZnS量子点的荧光发射峰为453nm和552nm；分子信标处于游离态时,量子点与淬灭剂之间足够接近,存在荧光共振能量转移现象,量子点的荧光相对强度下降；当有靶序列存在时,分子信标的环序列与靶序列特异性结合,荧光分子与淬灭分子分开,荧光信号上升。

Claims (5)

1.一种Cd体材量子点分子信标，其特征在于：由核酸茎环、荧光基团和淬灭基团组成，核酸茎环的序列为5’-gtgaccgtggtttctgtgtggtgtcac-3’，其中画线部分为该核酸链中能形成环状结构的序列，荧光基团与核酸茎环序列中5’端连接，淬灭基团与核酸茎环结构3’端连接，所述荧光基团为Cd体材量子点，所述淬灭基团为4-二甲胺偶氮苯-4-羧酸（Dabcyl）。
2.根据权利要求1所述Cd体材量子点分子信标，其特征在于：所述Cd体材量子点为TGA-CdSe、TGA-（CdSe-ZnS）、TGA-ZnS、TGA-CdTe或TGA-CdS。
3.一种如权利要求1所述Cd体材量子点分子信标的制备方法，其特征在于步骤如下：
1）将浓度为1-10mmol/L的Cd体材量子点水溶液冻干，然后将冻干的粉末溶于N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中，得到Cd体材量子点的DMF溶液；
2）在Cd体材量子点的DMF溶液中加入连接剂二环己基碳二亚胺（DCC）的DMF溶液，在室温下温和震荡5-12h，然后加入核酸链5’（HS）-gtgaccgtggtttctgtgtggtgtcac-3’ 的水溶液，室温下孵育1-5h得到孵育液；
3）在上述孵育液中加入淬灭剂4-二甲胺偶氮苯-4-羧酸（Dabcyl）的DMF溶液，室温下反应5-12h，得到混合液；
4）用超滤离心管将上述混合液中未反应的连接剂、量子点和核酸链去除，得到Cd体材-Dabcyl分子信标并在4℃下避光保存。
4.根据权利要求3所述Cd体材量子点分子信标的制备方法，其特征在于：所述Cd体材量子点的DMF溶液的浓度为1-10mmol/L，连接剂二环己基碳二亚胺（DCC）的DMF溶液的浓度为10-100mmol/L，核酸链5’（HS）-gtgaccgtggtttctgtgtggtgtcac-3’ 的水溶液的浓度为0.1mmol/L，淬灭剂4-二甲胺偶氮苯-4-羧酸（Dabcyl）的DMF溶液的浓度为1mg/mL。
5.根据权利要求3所述Cd体材量子点分子信标的制备方法，其特征在于：所述Cd体材量子点的DMF溶液、连接剂的DMF溶液、核酸链的水溶液、淬灭剂的DMF溶液的体积比为1-5:1-5:0.01-0.1：0.2-1。
CN201410558493.0A 2014-10-19 2014-10-19 一种Cd体材量子点分子信标及其制备方法 Pending CN104313148A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410558493.0A CN104313148A (zh) 2014-10-19 2014-10-19 一种Cd体材量子点分子信标及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410558493.0A CN104313148A (zh) 2014-10-19 2014-10-19 一种Cd体材量子点分子信标及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN104313148A true CN104313148A (zh) 2015-01-28

Family

ID=52368457

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410558493.0A Pending CN104313148A (zh) 2014-10-19 2014-10-19 一种Cd体材量子点分子信标及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104313148A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106404728A (zh) * 2016-08-24 2017-02-15 江苏大学 多种转基因元件同时快速检测的方法
CN110643684A (zh) * 2019-10-17 2020-01-03 江苏科技大学 一种黄曲霉毒素产毒基因nor-1的荧光传感器制备和检测方法
CN111671913A (zh) * 2020-07-30 2020-09-18 四川大学 一种量子点-小核酸偶联物及其用途
CN111909984A (zh) * 2019-05-08 2020-11-10 深圳市第二人民医院 一种单价态的量子点纳米信标、核酸检测试剂及其用途

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101698889A (zh) * 2009-10-21 2010-04-28 江南大学 一种基于量子点和pcr技术的dna碱基数目检测的方法
CN103497997A (zh) * 2013-09-29 2014-01-08 天津理工大学 一种用于端粒酶活性检测的量子点-核黄素分子信标

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101698889A (zh) * 2009-10-21 2010-04-28 江南大学 一种基于量子点和pcr技术的dna碱基数目检测的方法
CN103497997A (zh) * 2013-09-29 2014-01-08 天津理工大学 一种用于端粒酶活性检测的量子点-核黄素分子信标

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
QIZHUANG SUN ET AL: "Aqueous Synthesis and Characterization of TGA-capped CdSe Quantum Dots at Freezing Temperature", 《MOLECULES》, vol. 17, 31 December 2012 (2012-12-31), pages 8430 - 8438 *
刘静 等: "酸碱度对水相合成ZnS:Mn2+量子点荧光特性的影响", 《化学工程》, vol. 41, no. 7, 31 July 2013 (2013-07-31), pages 50 - 54 *
尹雪莹: "荧光量子点修饰灯塔探针的研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库（工程科技I辑）》, no. 2, 15 August 2007 (2007-08-15), pages 014 - 113 *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106404728A (zh) * 2016-08-24 2017-02-15 江苏大学 多种转基因元件同时快速检测的方法
CN106404728B (zh) * 2016-08-24 2018-11-09 江苏大学 多种转基因元件同时快速检测的方法
CN111909984A (zh) * 2019-05-08 2020-11-10 深圳市第二人民医院 一种单价态的量子点纳米信标、核酸检测试剂及其用途
CN111909984B (zh) * 2019-05-08 2023-11-07 深圳市第二人民医院 一种单价态的量子点纳米信标、核酸检测试剂及其用途
CN110643684A (zh) * 2019-10-17 2020-01-03 江苏科技大学 一种黄曲霉毒素产毒基因nor-1的荧光传感器制备和检测方法
CN111671913A (zh) * 2020-07-30 2020-09-18 四川大学 一种量子点-小核酸偶联物及其用途

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107574227B (zh) 一种基于级联杂交链式反应的核酸分析方法
CN109562376B (zh) 一种基于荧光能量转移的单分子/集群dna合成测序
CN102405212B (zh) 在体内外使用的偶联识别/检测系统
E Wang et al. Aptamer-based fluorescent biosensors
Song et al. Hybridization chain reaction-based aptameric system for the highly selective and sensitive detection of protein
CN111286526B (zh) 一种荧光检测信号放大体系
CN104313148A (zh) 一种Cd体材量子点分子信标及其制备方法
CN109055498A (zh) 基于超树枝状滚环转录反应的miRNA和/或生物小分子检测探针、检测方法和试剂盒
CN105821138A (zh) 一种基于连接反应构建双茎环结构dna模板检测核酸的方法
Wang et al. Target-assisted FRET signal amplification for ultrasensitive detection of microRNA
CN105158221A (zh) 一种用于检测微核糖核酸的荧光传感器的制备方法及应用
CN115011713B (zh) 基于DNAzyme双循环体系的牛结核分枝杆菌检测探针组及其检测方法
CN109576399A (zh) 鸭2型甲肝病毒实时荧光定量pcr检测引物和探针
CN102643910A (zh) 非对称多色荧光发夹探针链反应在病原菌检测中的应用
Xue et al. Highly sensitive protein detection based on aptamer probe and isothermal nicking enzyme assisted fluorescence signal amplification
CN109913534A (zh) 一种基于级联DNA链循环反应和荧光共振能量转移效应的两种miRNA同时检测的方法
CN103898119A (zh) 一种多西紫杉醇的核酸适配体、核酸适配体衍生物及其用途
CN106520964A (zh) 一种双识别microRNA的定量检测方法
KR101249493B1 (ko) 핵산효소-분자비콘을 이용한 핵산의 검출방법
CN116287109A (zh) 一种测量单分子rna力谱的方法及其应用
Kong et al. A dandelion-like liposomes-encoded magnetic bead probe-based toehold-mediated DNA circuit for the amplification detection of MiRNA
CN114231599B (zh) 基于金属-dna配位的杂化纳米球及其制备方法与应用
CN111363749B (zh) 一种用于检测中华鳖虹彩病毒的核酸适配体及其构建方法和应用
CA2839771A1 (en) Binding-induced formation of dna three-way junctions
CN112680504A (zh) 一种外泌体内多种miRNA特异性检测方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20150128