CN113687074A - 基于磁分离脱氧核酶并循环切割的凝血酶检测方法及凝血酶试剂盒 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于磁分离脱氧核酶并循环切割的凝血酶检测方法及凝血酶试剂盒,凝血酶检测方法包括以下步骤:将磁珠加入偶联缓冲溶液中混匀,离心分离上清后洗涤,加入偶联缓冲溶液和修饰有生物素的凝血酶的DNA储备液离心分离上清后用孵育缓冲溶液洗涤2‑3次得到磁珠分散液,磁珠分散液中磁珠浓度为4‑6mg/mL;将磁珠分散液、凝血酶、修饰有脱氧核酶的凝血酶适配体以及孵育缓冲溶液混合均匀,分离上清且洗涤后将得到的固体溶于酶切缓冲溶液中,得到混合液;将混合液加入含有底物链的酶切缓冲溶液,震荡孵育2.5‑3.5h,磁分离取上清液进行荧光检测,根据检测得到的荧光强度判断凝血酶的含量;抗干扰能力强,灵敏度高。
Description
技术领域
本发明属于凝血酶检测技术领域,具体涉及一种基于磁分离脱氧核酶并循环切割的凝血酶检测方法及试剂盒。
背景技术
凝血酶通常在血液或者血清中存在,基质通常比较复杂,所以生物样本的基体干扰特别严重。因此,在生物基质中对痕量目标分析物进行分析时,必须对原始样品进行分离和提纯;分离和提纯后再经过常规检测方法进行检测,常规检测方法包括电泳、离心、超滤及沉淀等。电泳法成本低,但耗时长且重复性不佳。超滤法分离效率高,但可能会吸附生物大分子。沉淀法和离心法难以保持生物大分子的活性,且可能会丢失样品或与不需要的杂质共同离心并沉淀。
发明内容
针对现有的针对凝血酶检测方法中,常规检测方法各自存在的上述问题,本发明提供一种基于磁分离脱氧核酶并循环切割的凝血酶检测方法。
本发明采用以下技术方案:一种基于磁分离脱氧核酶并循环切割的凝血酶检测方法,包括以下步骤:
制备磁珠分散液:将磁珠加入偶联缓冲溶液中混匀,1700-1900rpm下离心,分离上清后进行2-3次洗涤,加入偶联缓冲溶液和修饰有生物素的凝血酶适配体的DNA储备液,在1700-1900rpm下离心,分离上清后用孵育缓冲溶液洗涤2-3次得到磁珠分散液,磁珠分散液中磁珠浓度为4-6mg/mL;
孵育结合目标物:将磁珠分散液、凝血酶、修饰有脱氧核酶的凝血酶适配体以及孵育缓冲溶液混合均匀,置于35-39℃和1700-1900rpm下震荡50-66min,分离上清且洗涤2-3次后将得到的固体溶于酶切缓冲溶液中,得到混合液;
将混合液加入含有底物链的酶切缓冲溶液,震动孵育2.5-3.5h,磁分离取上清液进行荧光检测,根据荧光强度与蛋白质的浓度关系式计算出凝血酶的浓度;
修饰有生物素的凝血酶的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示,修饰有脱氧核酶的凝血酶的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示。
进一步限定,所述磁珠分散液中磁珠浓度为5mg/mL。
进一步限定,所述孵育结合目标物过程中凝血酶的摩尔量为100pM-30nM。
进一步限定,所述修饰有脱氧核酶的凝血酶适配体的DNA储备液浓度为5μM。
进一步限定,所述修饰有生物素的凝血酶适配体DNA储备液浓度为100μM。
进一步限定,所述底物链的一端修饰有荧光基团且另一端修饰有淬灭基团,并且其上还设置有RNA位点。
进一步限定,荧光检测过程中激发光为480nm,发射光测定点为520nm。
进一步限定,当凝血酶的浓度为100pM-30nM时,荧光强度与凝血酶浓度的关系式为y=2.42x+21.3,相关系数R2=0.991。
本发明中:在两个凝血酶的不同适配体上分别修饰了磁珠和脱氧核酶,当溶液中存在凝血酶时,两个凝血酶上剩余的适配体会与凝血酶结合,进而可以通过使用磁铁磁分离和洗脱磁珠,将目标物凝血酶连同脱氧核酶一起从原基质中分离出来;而在凝血酶不存在的情况下,磁珠则不会通过凝血酶与脱氧核酶结合,洗脱结束之后也就不会再有脱氧核酶的存在。磁珠洗脱结束之后,在溶液中加入一端修饰有荧光基团、另一端修饰有淬灭基团、中间有RNA位点的底物链,结合有脱氧核酶链的磁珠体系就可以切割底物释放荧光被检测,并且脱氧核酶在切割完成后会脱离断掉的底物,然后与下一条底物结合,循环切割放大信号,未结合凝血酶的磁珠体系中的脱氧核酶在洗脱过程中被洗掉,不能切割底物产生信号。
本发明有益效果:只有当凝血酶存在时,两个凝血酶上剩余的适配体会与凝血酶结合,进而可以通过磁珠洗脱将目标物凝血酶连同脱氧核酶一起从原基质中分离出来,而其他干扰杂质就遗留于原基质中,从而降低了其他物质的干扰,在一定程度上扩大了凝血酶的浓度检测范围,并且提高了检测的准确性;根据检测浓度和荧光强度拟合的直线方程式为后续根据检测得到的荧光强度即可计算出血清中凝血酶的浓度,计算方便,检测结果可靠性高。
本发明还提供了一种基于磁分离脱氧核酶并循环切割的凝血酶试剂盒,包括磁珠分散液、修饰有脱氧核酶的凝血酶适配体、底物链以及孵育缓冲溶液;
所述底物链的一端修饰有荧光基团且另一端修饰有淬灭基团,并且其上还设置有RNA位点;修饰有脱氧核酶的凝血酶适配体的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示。
进一步限定,所述磁珠分散液由以下方法制备得到:将磁珠加入偶联缓冲溶液中混匀,1700-1900rpm下离心分离上清后进行2-3次洗涤,随后加入偶联缓冲溶液和修饰有生物素的凝血酶的DNA储备液在1700-1900rpm下离心分离上清后用孵育缓冲溶液洗涤2-3次得到磁珠分散液,磁珠分散液中磁珠浓度为4-6mg/mL;修饰有生物素的凝血酶的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。
附图说明
图1为实施例1中进行荧光可行性分析结果图;
图2为实施例2中抗干扰分析结果图;
图3为实施例3中灵敏度分析结果图;
图4为实施例3中荧光强度与凝血酶浓度线性拟合图。
具体实施方式
实施例1
一种基于磁分离脱氧核酶并循环切割的凝血酶检测方法,包括以下步骤:
S1制备磁珠分散液:取50mL浓度为10mg/mL的磁珠,加入600μL离心管中,再加入200μL偶联缓冲溶液混匀,37℃下1800rpm震荡20min,分离上清;
S2洗涤:加入100μL偶联缓冲溶液,混匀,37℃下1800rpm震荡20min,分离上清,再重复2次;
S3偶联:磁珠加入295μL偶联缓冲溶液,加入4μL浓度为100μM修饰有生物素的凝血酶适配体DNA储备液(英文简称为P-L),修饰有生物素的凝血酶适配体的核苷酸序列如SEQID NO.1所示,具体为:TTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTAGTCCGTGGTAGGGCAGGTTGGGGTGACT),5’端修饰有生物素(Biotin),混匀,37℃下1800rpm震荡30min,分离上清,用孵育缓冲溶液洗涤两次,固体溶于100μL孵育缓冲溶液中得到磁珠分散液,命名为MB-PL溶液,放入4℃备用,MB-PL的磁珠浓度为5mg/mL;
S4:取5μL MB-PL溶液加入200μL离心管中,加入5μL 2μM的凝血酶(0.01%Tween-20,30%甘油,1×PBS),5μL 5μM的修饰有脱氧核酶的凝血酶适配体(英文简称P-R)的孵育缓冲溶液,P-R的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示,具体为:GGTTGGTGTGGTTGGTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTGGCATCTCTTCTCCGAGCCGGTCGAAATAGTGTCTGG;40μL孵育缓冲溶液,混合均匀,37℃1800rpm震荡60min;上述溶液震荡结束后分离上清,用孵育缓冲溶液洗涤2次,固体溶于45μL酶切缓冲溶液中,此时含有目标物的P-R会通过目标物与MB-PL结合,跟随磁分离;而不含有目标物的组的P-R则不会伴随磁分离,被洗涤;
S5加入5μL 5μM的底物链(酶切缓冲溶液),室温下震荡孵育3小时,孵育结束后磁分离取上清液,转移入酶标仪并额外加入50μL酶切缓冲溶液,测定荧光强度。
采用本实施例1公开的方法,进行荧光可行性分析,结果如图1所示,图1中P.C为阳性对照组,N.C为阴性对照组,Signal为实验组,由图1可知,波长在500-550nm时三条曲线之间的距离相差较大特别是525nm左右,能够明显的区分开来,因此采用荧光检测可行的。
实施例2
采用实施例1的方法,其中与实施例1不同的是步骤S4中0%、5%、10%、20%以及50%的血清分别代替5μL浓度为2μM的凝血酶(0.01%Tween-20,30%甘油,1×PBS),其结果如图2所示,图2中P.C.为信号组,N.C.为背景组,由图2可知,信号组和背景组的荧光强度相差越来越小,但是在50%时依然能够有明显的荧光强度差,因此抗干扰能力强,可以在10%血清中检测凝血酶。
实施例3
采用实施例1的方法,但是凝血酶的浓度分别为0、100pM、500pM、1nM、3nM、5nM、8nM、10nM、20nM、30nM以及60nM,检测结果如图3所示,图3中从下到上的曲线依次对应0、100pM、500pM、1nM、3nM、5nM、8nM、10nM、20nM、30nM以及60nM重合为最上面的曲线,由图3可知,当波长在525nm左右时,当凝血酶的浓度为100pM时也有荧光强度,荧光强度值较高,因此高灵敏度检测,检出限达到100pM;
将凝血酶的浓度与荧光强度进行拟合,结果如图4所示,由图4可知,在凝血酶浓度为100pM-30nM之间时,荧光强度与凝血酶浓度的关系呈线性,线性方程为y=2.42x+21.3,相关系数R2=0.991,根据检测得到的荧光强度即可计算出相应的凝血酶浓度。
实施例4
S1制备磁珠分散液:取50mL浓度为10mg/mL的磁珠,加入600μL离心管中,再加入200μL偶联缓冲溶液混匀,37℃下1800rpm震荡20min,分离上清;
S2洗涤:加入100μL偶联缓冲溶液,混匀,37℃下1800rpm震荡20min,分离上清,再重复2次;
S3偶联:磁珠加入295μL偶联缓冲溶液,加入4μL浓度为100μM修饰有磁珠的凝血酶适配体(简称为P-L)DNA储备液,混匀,37℃下1800rpm震荡30min,分离上清,用孵育缓冲溶液洗涤两次,固体溶于100μL孵育缓冲溶液中得到磁珠分散液,命名为MB-PL溶液,放入4℃备用,MB-PL的磁珠浓度为5mg/mL;
S4取5μL MB-PL溶液加入200μL离心管中,5μL浓度为5μM的修饰有脱氧核酶的凝血酶适配体(P-R)的孵育缓冲溶液,40μL孵育缓冲溶液。混合均匀,37℃下1800rpm震荡60min;上述溶液震荡结束后分离上清,用孵育缓冲溶液洗涤2次,固体溶于45μL酶切缓冲溶液中,此时含有目标物的P-R会通过目标物与MB-PL结合,跟随磁分离;而不含有目标物的组的P-R则不会伴随磁分离,被洗涤;
S5加入5μL浓度为5μM的底物链(酶切缓冲溶液),制备得到试剂盒。
该试剂盒使用时,向其中加入需要检测的液体,室温下震荡孵育3小时,随后置于酶标仪中进行荧光检测即可。
采用本实施例1公开的方法,进行荧光可行性分析,结果如图1所示,图1中P.C为阳性对照组,N.C为阴性对照组,Signal为实验组,由图1可知,波长在500-550nm时三条曲线之间的距离相差较大特别是525nm左右,能够明显的区分开来,因此采用荧光检测可行的。
实施例5
本实施例公开了基于基于磁分离脱氧核酶并循环切割的凝血酶试剂盒,包括磁珠分散液、修饰有脱氧核酶的凝血酶适配体、底物链以及孵育缓冲溶液;
所述底物链的一端修饰有荧光基团且另一端修饰有淬灭基团,并且其上还设置有RNA位点;修饰有脱氧核酶的凝血酶适配体的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示。
磁珠分散液由以下方法制备得到:将磁珠加入偶联缓冲溶液中混匀,1800rpm下离心分离上清后进行3次洗涤,随后加入偶联缓冲溶液和修饰有生物素的凝血酶的DNA储备液在1800rpm下离心分离上清后用孵育缓冲溶液洗涤-3次得到磁珠分散液,磁珠分散液中磁珠浓度为5mg/mL;修饰有生物素的凝血酶的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
序列表
<110> 四川大学华西医院
<120> 基于磁分离脱氧核酶并循环切割的凝血酶检测方法及凝血酶试剂盒
<160> 2
<170> SIPOSequenceListing 1.0
<210> 1
<211> 66
<212> DNA
<213> 智人(Homo sapiens)
<400> 1
tttttttttt tttttttttt tttttttttt tttttttagt ccgtggtagg gcaggttggg 60
gtgact 66
<210> 2
<211> 86
<212> DNA
<213> 智人(Homo sapiens)
<400> 2
ggttggtgtg gttggttttt tttttttttt tttttttttt tttttttttg gcatctcttc 60
tccgagccgg tcgaaatagt gtctgg 86
Claims (10)
1.一种基于磁分离脱氧核酶并循环切割的凝血酶检测方法,其特征在于,包括以下步骤:
制备磁珠分散液:将磁珠加入偶联缓冲溶液中混匀,1700-1900rpm下离心分离上清后进行2-3次洗涤,加入偶联缓冲溶液和修饰有生物素的凝血酶适配体DNA储备液在1700-1900rpm下离心分离上清后用孵育缓冲溶液洗涤2-3次得到磁珠溶液,磁珠分散液中磁珠的浓度为4-6mg/mL;
孵育结合目标物:将磁珠分散液、凝血酶、修饰有脱氧核酶的凝血酶适配体以及孵育缓冲溶液混合均匀,置于35-39℃和1700-1900rpm下震荡50-66min,分离上清且洗涤2-3次后将得到的固体溶于酶切缓冲溶液中,得到混合液;
将混合液加入含有底物链的酶切缓冲溶液,震荡孵育2.5-3.5h,磁分离取上清液进行荧光检测,根据荧光强度与蛋白质的浓度关系式计算出凝血酶的浓度;
修饰有生物素的凝血酶适配体的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示,修饰有脱氧核酶的凝血酶适配体的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示。
2.根据权利要求1所述的凝血酶检测方法,其特征在于,所述磁珠分散液中磁珠的浓度为5mg/mL。
3.根据权利要求2所述的凝血酶检测方法,其特征在于,所述孵育结合目标物过程中凝血酶的浓度为100pM-30nM。
4.根据权利要求1所述的凝血酶检测方法,其特征在于,所述修饰有脱氧核酶的凝血酶适配体的DNA储备液的浓度为5μM。
5.根据权利要求1所述的凝血酶检测方法,其特征在于,所述修饰有生物素的凝血酶适配体的DNA储备液的浓度为100μM。
6.根据权利要求1所述的凝血酶检测方法,其特征在于,所述底物链的一端修饰有荧光基团且另一端修饰有淬灭基团,并且底物链上还设置有RNA位点。
7.根据权利要求1所述的凝血酶检测方法,其特征在于,荧光检测过程中激发光为480nm,发射光测定点为520nm。
8.根据权利要求1所述的凝血酶检测方法,其特征在于,当凝血酶的浓度为100pM-30nM时,荧光强度与凝血酶浓度的关系式为y=2.42x+21.3,相关系数R2=0.991。
9.一种基于磁分离脱氧核酶并循环切割的凝血酶试剂盒,其特征在于,包括磁珠分散液、修饰有脱氧核酶的凝血酶适配体、底物链以及孵育缓冲溶液;
所述底物链的一端修饰有荧光基团且另一端修饰有淬灭基团,并且底物链上还设置有RNA位点;修饰有脱氧核酶的凝血酶适配体的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示。
10.根据权利要求9所述的凝血酶试剂盒,其特征在于,所述磁珠分散液由以下方法制备得到:将磁珠加入偶联缓冲溶液中混匀,1700-1900rpm下离心分离上清后进行2-3次洗涤,随后加入偶联缓冲溶液和修饰有生物素的凝血酶的DNA储备液在1700-1900rpm下离心分离上清后用孵育缓冲溶液洗涤2-3次得到磁珠分散液,磁珠分散液中磁珠浓度为4-6mg/mL;修饰有生物素的凝血酶的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。
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