CN110455764A - 肿瘤细胞标志物miRNA-21及肿瘤细胞的检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于肿瘤检测技术领域,公开了一种肿瘤细胞标志物miRNA‑21及肿瘤细胞的检测方法,纳米复合探针由金纳米粒子核、发夹DNA H1及摆臂Walker‑Blocker组成;DNA四面体复合物顶点连接发夹DNA H2;miRNA‑21为3D DNA Walker激活剂;Walker DNA、H1、H2的DNA步行器循环信号放大,对miRNA‑21的比率型、荧光拉曼双模式检测;金纳米粒子和DNA四面体结构进入肿瘤细胞内,对肿瘤细胞的比率型、荧光拉曼双模式成像检测。本发明结合3D DNA Walker纳米机器放大及DNA四面体纳米探针对肿瘤细胞标志物miRNA‑21及肿瘤细胞进行比率型、双模式检测。
Description
技术领域
本发明属于肿瘤检测技术领域,尤其涉及一种肿瘤细胞标志物miRNA-21及肿瘤细胞的检测方法。
背景技术
目前,最接近的现有技术:
现有技术一:(YangL.;MengL.;SongJ.;XiaoY.;WangR.;KangH.;HanD..DynamicColloidalNanoparticleAssemblyTriggeredbyAptamer–receptor InteractionsonlivecellMembranes.Chem.Sci.,2019,10,7466-7471.)中提出:设计了一个适配体和DNA置换反应为基础的动态系统这,该动态系统由核心纳米粒子和小卫星纳米粒子组成,用不同的DNA修饰发夹链和摆动臂链部分杂交而成一个适配体,专门识别EpCAM,这两个分离的粒子可以动态通过细胞膜上的aptamer-receptor相互作用,组装成核卫星组装体表面。系统从分离粒子到核心卫星组件的结构变化产生等离子体耦合热点,用于表面增强拉曼散射(SERS)捕捉细胞环境中纳米组装的动态结构变化。然而,该方法在细胞膜表面进行识别引发反应,最后进入细胞内进行拉曼检测,背景信号较高且灵敏度有限。此外,该方法未采用比率型双模式检测,检测结果的准确度和精确度也有一定限度。
现有技术二:(YeS.;WuY.;WanF.;LiY..ASeesawRatiometricProbefor Dual-spectrumImagingandDetectionofTelomeraseActivityinSingleLivingCells Chem.Commun.,2019,55,9967-9970.)中提到设计了一种集成化的跷跷板比率探针进行荧光和表面增强拉曼散射(SERS)成像检测。荧光成像监测端粒酶的动态行为。同时SERS比率计量测量可以灵敏地检测端粒酶活性。然而,该方法仅通过端粒酶引发的DNA链增长替换反应,没有信号Walker放大过程,且仅进行了拉曼和荧光的成像分析和拉曼线性分析,没有进行荧光线性分析。
综上所述,现有技术存在的问题是:
(1)现有技术是在细胞膜表面进行识别引发反应,然后进入细胞内进行拉曼检测,背景信号较高且灵敏度有限。
(2)现有技术的探针没有将WalkerDNA步行器信号放大与比率型检测方法相结合,检测结果信号较低,灵敏度较、准确度较差。
(3)现有技术的探针只是进行荧光成像和拉曼成像监测,没有进行荧光和拉曼两种检测分析。
(4)现有技术的探针进行比率型检测时,将信号分子都负载在纳米金上拉曼背景信号较高。
解决上述技术问题的难度:
为将探针应用于表面增强拉曼、荧光检测方面及肿瘤细胞的检测,需要找到一种具有强等离子效应,选择性好,背景信号低,与细胞相容性较好且灵敏度较高的探针。为保证检测结果的准确性,可以采用多种检测方法及结果处理方式。
解决上述技术问题的意义:
由于现有技术的探针对肿瘤细胞及其标志物的检测准确率低、探针实用性差;没有将Walker信号放大与比率型检测相结合,产生的信号较弱,检测目标物的灵敏度不高;未采用DNA四面体将信号分子带入细胞,对目标物的识别灵敏度不高,背景信号高;检测方法单一,检测结果可信度不高,检测结果处理方法采用比率型计算,结果准确度高。因此需要制备一种新型探针来解决上述技术问题,本发明通过三维DNA步行者放大技术提高了对肿瘤细胞及其标志物靶向检测的准确性和灵敏度,能够达到早期诊断治疗的目的;采用表面增强拉曼与荧光分光光度法两种成像监测及数据分析方法并采用比率型计算,检测结果可信度及准确度更高。
发明内容
针对现有技术存在的问题,本发明提供了一种肿瘤细胞标志物miRNA-21及肿瘤细胞的检测方法。
本发明是这样实现的,一种肿瘤细胞标志物miRNA-21及肿瘤细胞的检测方法,所述肿瘤细胞标志物miRNA-21及肿瘤细胞的检测方法的纳米复合探针由金纳米粒子核、Cy5修饰的发夹DNAH1以及摆臂Walker-Blocker组成;DNA四面体复合物的顶点连接Rox修饰的发夹DNAH2;miRNA-21作为3DDNA Walker的激活剂;3DDNAWalker触发后,WalkerDNA、H1、H2进行DNA步行器循环信号放大,实现对miRNA-21的比率型、荧光拉曼双模式检测;金纳米粒子和DNA四面体结构可以进入肿瘤细胞内,实现对肿瘤细胞的比率型、荧光拉曼双模式成像。
进一步,所述肿瘤细胞标志物miRNA-21及肿瘤细胞的检测方法包括以下步骤:
第一步,制备3DDNAWalker纳米复合探针;
第二步,制备DNA四面体复合物;
第三步,将第一步和第二步的产物与miRNA-21反应,进行体外双模式检测;
第四步,将第一步和第二步的产物与肿瘤细胞孵育,进行细胞的双模式成像。
进一步,所述3DDNAWalker纳米复合探针的合成方法包括:20nm金纳米粒子的合成参考先前的制备方法,于棕色瓶中4℃保存;20μL10nM的Walker DNA与20μL10nM的BlockerDNA在95℃水浴5min再自然冷却至室温以合成Walker-Blocker;20μL10nM的发夹DNAH1在90℃的水浴中孵育5min自然冷却至室温,冷却后的H1与20μL1nM的W-B分别加入TCEP活化;随后加入1mL20nm的金纳米粒子与20μL醋酸钠缓冲溶液;室温下摇晃过夜,反应完成后离心13000r/min,4℃,15min洗涤三次,分散到80μL0.1%的PBS缓冲液中。
进一步,所述DNA四面体复合物的制备方方法包括:DNA四面体的THa-d四条链分散在TM缓冲溶液中至终浓度为50nM,每条链取2μL加入92μLTM缓冲溶液混合均匀;于95℃水浴加热2min,置于4℃1min,合成的DNA四面体的终浓度为1nM;将DNA四面体与退火后的发夹DNAH2等量混合在37℃的水浴中孵育2h。
进一步,所述miRNA-21的细胞外检测方法包括:10μL分散后的生物条码探针加入10μL不同浓度的miRNA-21在室温下反应2h,再加入10μL1nM DNA四面体复合物反应2h;反应后的复合物离心a分散到5μLPBS缓冲液中进行细胞外拉曼和荧光检测。
进一步,所述miRNA的细胞内荧光检测方法包括:癌细胞在胰蛋白酶消化后接种在96孔玻璃底培养板中,当细胞生长至孔板面积的50%时,加入20μL生物条码探针和20μL1μM发夹DNAH2反应;使用LeicaTCSSP5倒置共聚焦显微镜进行荧光成像;所用荧光基团Cy5和Rox的激发光源为633nm和514nm,并且分别使用640-700nm通道和540-640nm通道捕获不同的荧光信号进行成像。
进一步,所述miRNA的细胞内拉曼检测方法包括:癌细胞在胰蛋白酶消化后接种在金玻璃片上过夜,加入20μL生物条码探针和20μL1μM发夹DNAH2,进行不同时间的孵育;将细胞培养皿固定到显微镜载物台上,在细胞培养的状态下进行SERS成像;使用拉曼光谱仪的633nm激光器,并用50倍物镜进行SERS细胞成像。
进一步,所述肿瘤细胞标志物miRNA-21及肿瘤细胞的检测方法的拉曼检测数据的处理包括:选取1600cm-1为Cy5的拉曼特征吸收峰,1640cm-1为Rox的拉曼特征吸收峰,分别对其出峰位置的出峰强度进行扣除空白处理,并且使用I1640/I1600为最终的线性分析对象进行线性分析。
进一步,所述肿瘤细胞标志物miRNA-21及肿瘤细胞的检测方法的荧光检测数据的处理:使用648nm的激发波长对Cy5测定荧光光谱,最大发射波长为688nm。使用550nm的激发波长对Rox测定荧光光谱,最大发射波长为610nm。分别对其出峰强度进行扣除空白处理,并且使用F610/F688为最终的线性分析对象进行线性分析。
本发明的另一目的在于提供一种应用所述肿瘤细胞标志物miRNA-21及肿瘤细胞的检测方法的肿瘤检测系统,所述肿瘤检测系统包括:纳米复合探针由金纳米粒子核、Cy5修饰的发夹DNAH1以及摆臂Walker-Blocker组成;DNA四面体复合物的顶点连接Rox修饰的发夹DNAH2;miRNA-21作为3DDNA Walker的激活剂。
综上所述,本发明的优点及积极效果为:本发明使用的表面增强拉曼光谱法(SERS)是用拉曼光谱法检测吸附在金、银、铜等粗糙金属表面的样品的方法,既继承了拉曼光谱法丰富的指纹信息,又可以使拉曼信号进行百万倍的放大,达到对肿瘤标志物、活细胞等物质在生命分析方面的灵敏检测。与传统的生命分析方法相比,SERS在生命分析方面具有如下几个优势:(1)SERS具有超高的表面敏感性,甚至低至单分子水平;(2)SERS信号可以反映生物系统的内在分子指纹信息;(3)与荧光分光光度法等其他方法相比,SERS对光漂白和光降解具有抗性,适合长期监测;(4)SERS峰的带宽通常非常窄,比有机染料或量子点的荧光发射窄10-100倍;(5)SERS能够方便地进行单波长激发的多重监测;(6)SERS纳米生物探针可以设计成不同的尺寸、形状和涂层以适用于不同的检测目的。荧光是辐射跃迁的一种,是物质从激发态失活到多重性相同的低能状态时所释放的辐射。荧光光谱法在生命分析的应用领域日益增加,具有灵敏度高、线性范围大、检测所需样品少等特点。荧光成像分析可以直观观测活细胞等生物样品,在生命分析领域占有一席之地。
本发明使用的(3D)DNA步行机,当与双链DNA核酸酶辅助的切割反应结合时,使用T4多核苷酸激酶(T4PNK)作为有效的激活剂。3DDNA轨迹受益于金纳米粒子的高DNA负载能力,并且双链核酸酶介导的环状裂解的高效率促进DNA机器响应T4PNK的运动。基于DNA行走过程中从一点到另一点的信号放大;通过DNA间隔物将附属配体连接到DNAzyme马达,并且第二亲和配体与金纳米颗粒(AuNP)缀合;靶分子与两个配体的结合诱导DNA酶及其在AuNP上的底物之间的杂交,否则DNA酶与底物的杂交引发底物的裂解和DNA酶沿AuNP的自主运动。每个移动步骤恢复染料分子的荧光,实时监测DNAzyme电动机的操作。3DDNA机器在生物化学和分子生物学研究,药物发现和临床诊断方面显示出巨大的潜力。
本发明的目的是结合3DDNAWalker纳米机器放大及DNA四面体纳米探针对肿瘤细胞标志物miRNA-21及其肿瘤细胞进行比率型、双模式检测。提高了对肿瘤细胞及其标志物靶向检测的准确性和灵敏度,能够达到早期诊断治疗的目的;采用表面增强拉曼与荧光分光光度法两种方法检测,检测结果可信度高。
附图说明
图1是本发明实施例提供的肿瘤细胞标志物miRNA-21及肿瘤细胞的检测方法流程图。
图2是本发明实施例提供的3DDNAWalker纳米机器检测miRNA-21的原理图。
图3是本发明实施例提供的拉曼信号随检测物浓度变化及拉曼成像图。
图4是本发明实施例提供的荧光信号随检测物浓度变化及荧光成像。
图5是本发明实施例提供的不同miRNA对本发明传感器的选择性进行的检测示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
针对现有技术存在的问题,本发明提供了一种肿瘤细胞标志物miRNA-21及肿瘤细胞的检测方法,下面结合附图对本发明作详细的描述。
如图1所示,本发明实施例提供的肿瘤细胞标志物miRNA-21及肿瘤细胞的检测方法包括以下步骤:
S101:制备3DDNAWalker纳米复合探针;
S102:制备DNA四面体复合物;
S103:将步骤S101和S102的产物与miRNA-21反应,进行体外双模式检测;
S104:将步骤S101和S102的产物与肿瘤细胞孵育,进行细胞的双模式成像。
本发明实施例提供的肿瘤细胞标志物miRNA-21及肿瘤细胞的检测方法用到的DNA序列包括:
SEQ ID NO:1,miR-21:uagcuuaucagacugauguuga
SEQ ID NO:2,Blocker:ttttcgatcaacatcagtctgataagcta
SEQ ID NO:3,
Walker:SH-ttttcacaattacatcctcattaacttacacttgattttttttttcagacatggcgacgtctactgatgttg atcgaaaa
SEQ ID NO:4,
H1:SH-acatcagtagacgtcgccatgtctgatgctagccagcgtct-Cy5
SEQ ID NO:5,
H2:cgagctaagccgtgtagacgctggctagcatcagacatggcgacgtctactgatgc-Rox
SEQ ID NO:6,
THa:acacggcttagcgcttatcaccaggcagttgacagtgtagcaagctgtaatagatgcgagggtccaatac
SEQ ID NO:7,
THb:acacggcttagcgcttcaactgcctggtgataaaacgacactacgtgggaatctactatggcggctcttc
SEQ ID NO:8,
THc:acacggcttagcgcttttcagacttaggaatgtgcttcccacgtagtgtcgtttgtattggaccctcgcat
SEQ ID NO:9,
THd:acacggcttagcgctacattcctaagtctgaaacattacagcttgctacacgagaagagccgccatagta
本发明通过比率型-双模式3DDNAWalker纳米机器放大及DNA四面体纳米探针对肿瘤细胞标志物miRNA-21及其肿瘤细胞进行检测。纳米复合探针由金纳米粒子核、Cy5修饰的发夹DNAH1以及摆臂Walker-Blocker(W-B)组成,DNA四面体复合物的顶点连接Rox修饰的发夹DNAH2。miRNA-21作为3D DNAWalker的激活剂,运动轨迹依赖于金纳米粒子的DNA高负载,3DDNA Walker触发后,由于WalkerDNA、H1、H2的催化发夹反应进行信号放大,实现对miRNA-21的比率型、荧光拉曼双模式检测。金纳米粒子和DNA四面体结构可以进入肿瘤细胞内,实现对肿瘤细胞的比率型、荧光拉曼双模式成像。
下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步的描述。
本发明实施例提供的肿瘤细胞标志物miRNA-21及肿瘤细胞的检测方法具体包括以下步骤:
一、制备过程
1.DNAWalker纳米复合探针的合成
20nm金纳米粒子的合成参考先前的制备方法,于棕色瓶中4℃保存。20μL10nM的WalkerDNA与20μL10nM的BlockerDNA在95℃水浴5min再自然冷却至室温以合成Walker-Blocker(W-B)。20μL10nM的发夹DNAH1在90℃的水浴中孵育5min自然冷却至室温,冷却后的H1与20μL1nM的W-B分别加入TCEP活化,随后加入1mL20nm的金纳米粒子与20μL醋酸钠缓冲溶液,室温下摇晃过夜,反应完成后离心(13000r/min,4℃,15min)洗涤三次,分散到80μL0.1%的PBS缓冲液(pH=7.4)中。
2.DNA四面体复合物
DNA四面体的THa-d四条链分散在TM缓冲溶液(10mMTris-Hcl,50mM MgCl2,pH=8.0)中至终浓度为50nM,每条链取2μL加入92μL的TM缓冲溶液混合均匀,于95℃水浴加热2min,快速置于4℃、1min,合成的DNA四面体的终浓度为1nM。将DNA四面体与退火后的发夹DNAH2等量混合在37℃的水浴中孵育2h。
3.miRNA-21的细胞外检测:10μL分散后的生物条码探针加入10μL不同浓度的miRNA-21在室温下反应2h,再加入10μL1nM的DNA四面体复合物反应2h。反应后的复合物离心分散到5μLPBS缓冲液中进行细胞外拉曼和荧光检测。
4.癌细胞的培养:癌细胞的生长培养过程要注意杀菌消毒,时刻关注癌细胞的生长状态,每天更换培养液。所用的Hela细胞需要在含有10%的FBS的1640培养液中,置于含有5%CO2、温度为37℃的细胞培养箱中培养。
5.miRNA的细胞内荧光检测:癌细胞在胰蛋白酶消化后接种在96孔玻璃底培养板(0.17±0.005mm)中,当细胞生长至孔板面积的50%左右时,加入20μL生物条码探针和20μL1μM发夹DNAH2反应,使用LeicaTCSSP5倒置共聚焦显微镜进行荧光成像。所用荧光基团Cy5和Rox的激发光源为633nm和514nm,并且分别使用640-700nm通道和540-640nm通道捕获不同的荧光信号进行成像。
6.miRNA的细胞内拉曼检测:癌细胞在胰蛋白酶消化后接种在金玻璃片上过夜,加入20μL生物条码探针和20μL1μM发夹DNAH2,进行不同时间的孵育。将细胞培养皿固定到显微镜载物台上,在细胞培养的状态下进行SERS成像。使用拉曼光谱仪的633nm激光器,并用50倍物镜进行SERS细胞成像。
二、数据处理
1.拉曼检测数据的处理:选取1600cm-1为Cy5的拉曼特征吸收峰,1640cm-1为Rox的拉曼特征吸收峰,分别对其出峰位置的出峰强度进行扣除空白处理,并且使用I1640/I1600为最终的线性分析对象进行线性分析。
2.荧光检测数据的处理:使用648nm的激发波长对Cy5测定荧光光谱,最大发射波长为688nm。使用550nm的激发波长对Rox测定荧光光谱,最大发射波长为610nm。分别对其出峰强度进行扣除空白处理,并且使用F610/F688为最终的线性分析对象进行线性分析。
下面结合具体实施例对本发明作进一步描述。
实施例1
对不同浓度的miRNA-21进行拉曼测定,图3-A为不同浓度miRNA-21的拉曼信号,由曲线a到曲线h分别为0nM、10nM、1nM、100pM、10pM、1pM、0.1pM、0.01pM浓度的miRNA-21所对应的拉曼信号曲线图。选取1600cm-1为Cy5的拉曼特征吸收峰,1640cm-1为Rox的拉曼特征吸收峰,分别对其出峰位置的出峰强度进行扣除空白处理,并且使用I1640/I1600为最终的线性分析对象进行线性分析,得到图3-B。
实施例2
对于肿瘤细胞的拉曼成像检测如图3-C所示,200μL胰蛋白酶消化后的Hela细胞接种在金玻璃片上过夜,加入20μL生物条码探针和20μL1μM发夹DNA H2-DNA四面体复合物,进行不同时间的孵育。将细胞培养皿固定到显微镜载物台上,在细胞培养的状态下进行SERS成像。使用拉曼光谱仪的633nm激光器,并用50倍物镜进行SERS细胞成像。由图3-C中可以看出,反应后Cy5的拉曼信号强度明显减弱,Rox的拉曼信号强度明显增强,说明Hela细胞中有miRNA-21的存在。
实施例3
对不同浓度的miRNA-21进行荧光测定,图4-A为不同浓度miRNA-21的Cy5的荧光信号,图4-B为不同浓度miRNA-21的Rox的荧光信号,由曲线a到曲线h分别为0nM、100nM、50nM、10nM、5nM、1nM、0.5nM、0.1nM浓度的miRNA-21所对应的荧光信号曲线图。使用648nm的激发波长对Cy5测定荧光光谱,最大发射波长为688nm。使用550nm的激发波长对Rox测定荧光光谱,最大发射波长为610nm。分别对其出峰强度进行扣除空白处理,并且使用F610/F688为最终的线性分析对象进行线性分析得到图4-C。
实施例4
对于肿瘤细胞的荧光成像检测如图4-D所示,200μL胰蛋白酶消化后的Hela细胞接种在96孔板上过夜,加入20μL生物条码探针和20μL1μM发夹DNA H2-DNA四面体复合物,进行不同时间的孵育。使用LeicaTCSSP5倒置共聚焦显微镜进行荧光成像。所用荧光基团Cy5和Rox的激发光源为633nm和514nm,并且分别使用640-700nm通道和540-640nm通道捕获不同的荧光信号进行成像。由图4-D中可以看出,反应后Cy5的荧光强度明显增强,Rox的荧光强度明显减弱,说明Hela细胞中有miRNA-21的存在。
实施例5
本发明采用双模式比率型检测手段对肿瘤细胞及肿瘤细胞标志物进行检测,如图3、图4所示,拉曼、荧光两种检测方法均可对miRNA-21进行定量检测。并且采用肿瘤细胞成像的方式,可视化检测肿瘤细胞。
实施例6
图5为本发明的选择性检测,本发明对miRNA-21的选择性较好,在干扰物质的存在下也可准确检测miRNA-21。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
序列表
<110> 青岛科技大学
<120> 肿瘤细胞标志物miRNA-21及肿瘤细胞的检测方法
<160> 9
<170> SIPOSequenceListing 1.0
<210> 1
<211> 22
<212> RNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 1
uagcuuauca gacugauguu ga 22
<210> 2
<211> 22
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 2
ttttcgatca acatcagtct gataagcta 29
<210> 3
<211> 22
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 3
ttttcacaat tacatcctca ttaacttaca cttgattttt tttttcagac atggcgacgt 60
ctactgatgt tgatcgaaaa 80
<210> 4
<211> 22
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 4
acatcagtag acgtcgccat gtctgatgct agccagcgtc t 41
<210> 5
<211> 22
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 5
cgagctaagc cgtgtagacg ctggctagca tcagacatgg cgacgtctac tgatgc 56
<210> 6
<211> 22
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 6
acacggctta gcgcttatca ccaggcagtt gacagtgtag caagctgtaa tagatgcgag 60
ggtccaatac 70
<210> 7
<211> 22
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 7
acacggctta gcgcttcaac tgcctggtga taaaacgaca ctacgtggga atctactatg 60
gcggctcttc 70
<210> 8
<211> 22
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 8
acacggctta gcgcttttca gacttaggaa tgtgcttccc acgtagtgtc gtttgtattg 60
gaccctcgca t 71
<210> 9
<211> 22
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 9
acacggctta gcgctacatt cctaagtctg aaacattaca gcttgctaca cgagaagagc 60
cgccatagta 70
Claims (10)
1.一种肿瘤细胞标志物miRNA-21及肿瘤细胞的检测方法,其特征在于,所述肿瘤细胞标志物miRNA-21及肿瘤细胞的检测方法的纳米复合探针由金纳米粒子核、Cy5修饰的发夹DNA H1以及摆臂Walker-Blocker组成;DNA四面体复合物的顶点连接Rox修饰的发夹DNA H2;miRNA-21作为3D DNA Walker的激活剂;3D DNA Walker触发后,Walker DNA、H1、H2的催化发夹反应进行信号放大,实现对miRNA-21的比率型、荧光拉曼双模式检测;金纳米粒子和DNA四面体结构可以进入肿瘤细胞内,实现对肿瘤细胞的比率型、荧光拉曼双模式成像。
2.如权利要求1所述的肿瘤细胞标志物miRNA-21及肿瘤细胞的检测方法,其特征在于,所述肿瘤细胞标志物miRNA-21及肿瘤细胞的检测方法包括以下步骤:
第一步,制备3D DNA Walker纳米复合探针;
第二步,制备DNA四面体复合物;
第三步,将第一步和第二步的产物与miRNA-21反应,进行体外双模式检测;
第四步,将第一步和第二步的产物与肿瘤细胞孵育,进行细胞的双模式成像。
3.如权利要求2所述的肿瘤细胞标志物miRNA-21及肿瘤细胞的检测方法,其特征在于,所述3D DNA Walker纳米复合探针的合成方法包括:20nm金纳米粒子的合成参考先前的制备方法,于棕色瓶中4℃保存;20μL 10nM的Walker DNA与20μL 10nM Blocker DNA在95℃水浴5min再自然冷却至室温以合成Walker-Blocker;20μL 10nM的发夹DNA H1在90℃的水浴中孵育5min自然冷却至室温,冷却后的H1与20μL 1nM的W-B分别加入TCEP活化;随后加入1mL 20nm的金纳米粒子与20μL醋酸钠缓冲溶液;室温下摇晃过夜,反应完成后离心13000r/min,4℃,15min洗涤三次,分散到80μL 0.1%的PBS缓冲液中。
4.如权利要求2所述的肿瘤细胞标志物miRNA-21及肿瘤细胞的检测方法,其特征在于,所述DNA四面体复合物的制备方方法包括:DNA四面体的THa-d四条链分散在TM缓冲溶液中至终浓度为50nM,每条链取2μL加入92μL TM缓冲溶液混合均匀;于95℃水浴加热2min,置于4℃1min,合成的DNA四面体的终浓度为1nM;将DNA四面体与退火后的发夹DNA H2等量混合在37℃的水浴中孵育2h。
5.如权利要求2所述的肿瘤细胞标志物miRNA-21及肿瘤细胞的检测方法,其特征在于,所述miRNA-21的细胞外检测方法包括:10μL分散后的生物条码探针加入10μL不同浓度的miRNA-21在室温下反应2h,再加入10μL1 nM DNA四面体复合物反应2h;反应后的复合物离心a分散到5μL PBS缓冲液中进行细胞外拉曼和荧光检测。
6.如权利要求2所述的肿瘤细胞标志物miRNA-21及肿瘤细胞的检测方法,其特征在于,所述miRNA的细胞内荧光检测方法包括:癌细胞在胰蛋白酶消化后接种在96孔玻璃底培养板中,当细胞生长至孔板面积的50%时,加入20μL生物条码探针和20μL 1μM发夹DNA H2反应;使用Leica TCS SP5倒置共聚焦显微镜进行荧光成像;所用荧光基团Cy5和Rox的激发光源为633nm和514nm,并且分别使用640-700nm通道和540-640nm通道捕获不同的荧光信号进行成像。
7.如权利要求2所述的肿瘤细胞标志物miRNA-21及肿瘤细胞的检测方法,其特征在于,所述miRNA的细胞内拉曼检测方法包括:癌细胞在胰蛋白酶消化后接种在金玻璃片上过夜,加入20μL生物条码探针和20μL 1μM发夹DNA H2,进行不同时间的孵育;将细胞培养皿固定到显微镜载物台上,在细胞培养的状态下进行SERS成像;使用拉曼光谱仪的633nm激光器,并用50倍物镜进行SERS细胞成像。
8.如权利要求2所述的肿瘤细胞标志物miRNA-21及肿瘤细胞的检测方法,其特征在于,所述肿瘤细胞标志物miRNA-21及肿瘤细胞的检测方法的拉曼检测数据的处理包括:选取1600cm-1为Cy5的拉曼特征吸收峰,1640cm-1为Rox的拉曼特征吸收峰,分别对其出峰位置的出峰强度进行扣除空白处理,并且使用I1640/I1600为最终的线性分析对象进行线性分析。
9.如权利要求2所述的肿瘤细胞标志物miRNA-21及肿瘤细胞的检测方法,其特征在于,所述肿瘤细胞标志物miRNA-21及肿瘤细胞的检测方法的荧光检测数据的处理:使用648nm的激发波长对Cy5测定荧光光谱,最大发射波长为688nm;使用550nm的激发波长对Rox测定荧光光谱,最大发射波长为610nm,分别对其出峰强度进行扣除空白处理,并且使用F610/F688为最终的线性分析对象进行线性分析。
10.一种应用权利要求1~9任意一项所述肿瘤细胞标志物miRNA-21及肿瘤细胞的检测方法的肿瘤检测系统,其特征在于,所述肿瘤检测系统包括:纳米复合探针由金纳米粒子核、Cy5修饰的发夹DNA H1以及摆臂Walker-Blocker组成;DNA四面体复合物的顶点连接Rox修饰的发夹DNA H2;miRNA-21作为3D DNA Walker的激活剂。
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