CN114634968B - 基于Argonaute蛋白的场效应晶体管核酸传感器及其制备方法和应用 - Google Patents
基于Argonaute蛋白的场效应晶体管核酸传感器及其制备方法和应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114634968B CN114634968B CN202210186694.7A CN202210186694A CN114634968B CN 114634968 B CN114634968 B CN 114634968B CN 202210186694 A CN202210186694 A CN 202210186694A CN 114634968 B CN114634968 B CN 114634968B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- nucleic acid
- effect transistor
- field effect
- target nucleic
- semiconductor material
- 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.)
- Active
Links
- 108020004707 nucleic acids Proteins 0.000 title claims abstract description 109
- 102000039446 nucleic acids Human genes 0.000 title claims abstract description 109
- 150000007523 nucleic acids Chemical class 0.000 title claims abstract description 109
- 230000005669 field effect Effects 0.000 title claims abstract description 81
- 108010088141 Argonaute Proteins Proteins 0.000 title claims abstract description 55
- 102000008682 Argonaute Proteins Human genes 0.000 title claims abstract description 55
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 9
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 64
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 42
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 37
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 32
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 55
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 43
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 claims description 43
- 239000011535 reaction buffer Substances 0.000 claims description 34
- 108020004414 DNA Proteins 0.000 claims description 29
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 28
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 20
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 19
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 15
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims description 11
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims description 9
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims description 9
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 7
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 6
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims description 6
- 229910021642 ultra pure water Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000012498 ultrapure water Substances 0.000 claims description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 5
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 claims description 4
- 201000010099 disease Diseases 0.000 claims description 4
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 claims description 4
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 claims description 4
- 238000002791 soaking Methods 0.000 claims description 4
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 claims description 3
- HIIHGFMBTCVDHB-UHFFFAOYSA-N 1-hydroxypyrrolidine-2,5-dione;4-pyren-1-ylbutanoic acid Chemical compound ON1C(=O)CCC1=O.C1=C2C(CCCC(=O)O)=CC=C(C=C3)C2=C2C3=CC=CC2=C1 HIIHGFMBTCVDHB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- MZMNEDXVUJLQAF-UHFFFAOYSA-N 1-o-tert-butyl 2-o-methyl 4-hydroxypyrrolidine-1,2-dicarboxylate Chemical compound COC(=O)C1CC(O)CN1C(=O)OC(C)(C)C MZMNEDXVUJLQAF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 102000053602 DNA Human genes 0.000 claims description 2
- 101000780650 Homo sapiens Protein argonaute-1 Proteins 0.000 claims description 2
- 108091034117 Oligonucleotide Proteins 0.000 claims description 2
- 102100034183 Protein argonaute-1 Human genes 0.000 claims description 2
- 108020004682 Single-Stranded DNA Proteins 0.000 claims description 2
- 241000589499 Thermus thermophilus Species 0.000 claims description 2
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 2
- 238000011534 incubation Methods 0.000 claims description 2
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 2
- 238000002715 modification method Methods 0.000 claims description 2
- 238000001259 photo etching Methods 0.000 claims description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 2
- 238000011895 specific detection Methods 0.000 claims description 2
- 238000004321 preservation Methods 0.000 claims 3
- 230000003321 amplification Effects 0.000 abstract description 8
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 abstract description 8
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 abstract description 8
- 230000008685 targeting Effects 0.000 abstract description 5
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract description 4
- 238000010998 test method Methods 0.000 abstract description 3
- 239000004205 dimethyl polysiloxane Substances 0.000 description 20
- 235000013870 dimethyl polysiloxane Nutrition 0.000 description 20
- CXQXSVUQTKDNFP-UHFFFAOYSA-N octamethyltrisiloxane Chemical compound C[Si](C)(C)O[Si](C)(C)O[Si](C)(C)C CXQXSVUQTKDNFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 238000004987 plasma desorption mass spectroscopy Methods 0.000 description 20
- 229920000435 poly(dimethylsiloxane) Polymers 0.000 description 20
- 241001678559 COVID-19 virus Species 0.000 description 12
- 108091032973 (ribonucleotides)n+m Proteins 0.000 description 8
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 8
- 108700011259 MicroRNAs Proteins 0.000 description 8
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 8
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 6
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000002299 complementary DNA Substances 0.000 description 5
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 5
- 230000003612 virological effect Effects 0.000 description 5
- QKNYBSVHEMOAJP-UHFFFAOYSA-N 2-amino-2-(hydroxymethyl)propane-1,3-diol;hydron;chloride Chemical compound Cl.OCC(N)(CO)CO QKNYBSVHEMOAJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003298 DNA probe Substances 0.000 description 4
- SJUPVMFZNVNLSE-UHFFFAOYSA-N ON1C(CCC1=O)=O.C(C1=CC=CC=C1)(=O)O Chemical compound ON1C(CCC1=O)=O.C(C1=CC=CC=C1)(=O)O SJUPVMFZNVNLSE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 4
- 241000589596 Thermus Species 0.000 description 4
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 description 4
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 4
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 4
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 4
- 239000011889 copper foil Substances 0.000 description 4
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 4
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 4
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 description 4
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 description 4
- ZPIRTVJRHUMMOI-UHFFFAOYSA-N octoxybenzene Chemical compound CCCCCCCCOC1=CC=CC=C1 ZPIRTVJRHUMMOI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 description 4
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 4
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 description 4
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 description 4
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 4
- 238000002207 thermal evaporation Methods 0.000 description 4
- 238000000233 ultraviolet lithography Methods 0.000 description 4
- 241000711573 Coronaviridae Species 0.000 description 3
- 108020003215 DNA Probes Proteins 0.000 description 3
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 3
- 238000010839 reverse transcription Methods 0.000 description 3
- 241000205042 Archaeoglobus fulgidus Species 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000700605 Viruses Species 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 2
- 238000003753 real-time PCR Methods 0.000 description 2
- 230000000241 respiratory effect Effects 0.000 description 2
- 210000002345 respiratory system Anatomy 0.000 description 2
- 208000030090 Acute Disease Diseases 0.000 description 1
- 241000893512 Aquifex aeolicus Species 0.000 description 1
- 108091032955 Bacterial small RNA Proteins 0.000 description 1
- 108091033409 CRISPR Proteins 0.000 description 1
- 238000010354 CRISPR gene editing Methods 0.000 description 1
- 238000010453 CRISPR/Cas method Methods 0.000 description 1
- 208000017667 Chronic Disease Diseases 0.000 description 1
- 208000035473 Communicable disease Diseases 0.000 description 1
- 102000004533 Endonucleases Human genes 0.000 description 1
- 108010042407 Endonucleases Proteins 0.000 description 1
- 241000203407 Methanocaldococcus jannaschii Species 0.000 description 1
- 101000928187 Methanocaldococcus jannaschii (strain ATCC 43067 / DSM 2661 / JAL-1 / JCM 10045 / NBRC 100440) Protein argonaute Proteins 0.000 description 1
- 101710163270 Nuclease Proteins 0.000 description 1
- 108091028043 Nucleic acid sequence Proteins 0.000 description 1
- 102000018120 Recombinases Human genes 0.000 description 1
- 108010091086 Recombinases Proteins 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001166 ammonium sulphate Substances 0.000 description 1
- 239000012491 analyte Substances 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 1
- 239000000090 biomarker Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000012631 diagnostic technique Methods 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 1
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009396 hybridization Methods 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 1
- 230000001404 mediated effect Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N molybdenum disulfide Chemical compound S=[Mo]=S CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052982 molybdenum disulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002773 nucleotide Substances 0.000 description 1
- 125000003729 nucleotide group Chemical group 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 230000000306 recurrent effect Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 238000012163 sequencing technique Methods 0.000 description 1
- 230000019491 signal transduction Effects 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000013518 transcription Methods 0.000 description 1
- 230000035897 transcription Effects 0.000 description 1
- ITRNXVSDJBHYNJ-UHFFFAOYSA-N tungsten disulfide Chemical compound S=[W]=S ITRNXVSDJBHYNJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Zoology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Immunology (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)
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Abstract
本发明属于传感器技术领域,具体为一种基于Argonaute蛋白的场效应晶体管核酸传感器及其制备方法。本发明的场效应晶体管核酸传感器包括:绝缘衬底;设置于绝缘衬底上的超薄半导体材料层;在超薄半导体材料层两端的源漏电极;所述超薄半导体材料表面上修饰Argonaute蛋白和引导链。在检测时,将该场效应晶体管传感器放置到检测溶液中,连接电学测试设备,向溶液中加入目标核酸,则可以实现痕量核酸分析物的检测。本发明实现了简便、快速和特异性地检测目标核酸的目的,与目前检测核酸所使用的传统核酸靶向光学测试方法相比,无需扩增,检测时间大大缩短,灵敏度高,特异性好,具有良好的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于传感器技术领域,具体涉及一种基于Argonaute蛋白的场效应晶体管核酸传感器及其制备方法和应用。
背景技术
对疾病的快速和准确诊断是有效治疗和预防长期后遗症的核心。核酸作为与疾病相关的生物标志物对于诊断至关重要,事实上,基于核酸的诊断已经成为各种急慢性疾病的金标准,特别是那些由传染病引起的疾病。目前,依赖于定量聚合酶链反应(qPCR)或测序的核酸诊断已被广泛采用,其中PCR是大多数基于核酸的诊断的金标准技术。但PCR技术的试剂成本高、设备昂贵,并且需要训练有素的人员。
随着目前诊断技术的发展,等温核酸扩增技术和基于常间回文重复序列丛集(CRISPR)/相关核酸酶(Cas)的方法也被应用于改进传统的核酸靶向光学测试。等温核酸扩增技术规避了对热循环器的需要,但仍然需要进行耗时的核酸扩增并且无法避免非特异性扩增,容易造成假阳性;基于CRISPR/Cas系统的方法,是一种可以对序列特异性靶向的核酸检测工具,但其在目标核酸识别过程中存在前间区序列邻近基序(PAM)识别序列的限制问题,并且大多仍然依赖通过重组酶聚合酶扩增技术和T7转录的初始扩增步骤,从而增加了试剂成本和检测时长。
因此,开发一种新的方法来克服目前核酸检测策略的局限性,以提供简单、快速、低成本的基于核酸的诊断工具,以扩大其临床效用。
场效应晶体管作为一种很有前途的分析平台,通过监测半导体通道电导率的变化来检测微量生物分析物,具有快速响应、信号转导高效、无标记检测、操作方便、高集成性、便携性等优点,在核酸检测中具有很大的潜力。专利CN111850168A公开了一种检测病毒SARS-CoV-2核酸的场效应晶体管传感器及其制备方法和应用,该场效应晶体管传感器包括绝缘衬底、设于绝缘衬底上的半导体层及电极,半导体层上设有暴露的半导体沟道,半导体沟道内修饰固定DNA探针。然而传统的场效应晶体管核酸传感器使用DNA探针,裸DNA探针和目标核酸结合是一个缓慢的过程,结合速率大约为1000秒每纳摩尔。
发明内容
本发明的目的就是为了克服目前核酸检测策略存在的试剂成本高、检测时间长等局限性,在本发明中,使用Argonaute蛋白和场效应晶体管进行结合,提供一种基于Argonaute蛋白的场效应晶体管核酸传感器及其制备方法和应用。本发明使用了Argonaute蛋白,将DNA探针(引导链)预装到Argonaute蛋白上,可以大大加快捕获目标核酸的速度和效率。
本发明实现了简便、快速和特异性地检测目标核酸的目的,与目前检测核酸所使用的传统核酸靶向光学测试方法相比,无需扩增,检测时间大大缩短,灵敏度高,特异性好,具有良好的应用前景。
本发明的目的通过以下技术方案实现:
一种基于Argonaute蛋白的场效应晶体管核酸传感器,该场效应晶体管核酸传感器包括:绝缘衬底;设置于绝缘衬底上的超薄半导体材料层;在超薄半导体材料层两端的源漏电极;所述超薄半导体材料表面上修饰Argonaute蛋白和引导链。在检测时,将该场效应晶体管传感器放置到检测溶液中,连接电学测试设备,向溶液中加入目标核酸,则可以实现痕量核酸分析物的检测。
优选地,所述绝缘衬底采用二氧化硅/硅基底。
优选地,所述超薄半导体材料为石墨烯、氧化石墨烯、二硫化钼、二硫化钨或者含硅、锗、有机半导体薄膜,厚度只有单个或几个原子厚(典型厚度小于50纳米)。
优选地,所述电极为图案化电极,电极材料选自金、银、铜、镍、钛、铁、铝等金属,电极材料厚度为20~2000纳米。
优选地,所述Argonaute蛋白是一类DNA或RNA介导的核酸内切酶,其可以在DNA或RNA引导下高效且准确地识别捕获目标核酸。在本发明中,所述Argonaute蛋白为原核生物Argonaute蛋白,包括格氏嗜盐碱杆菌的Argonaute蛋白(NgAgo)、风产液菌的Argonaute蛋白(AaAgo)、闪烁古生球菌的Argonaute蛋白(AfAgo)、嗜热栖热菌的Argonaute蛋白(TtAgo)、古火球菌的Argonaute蛋白(PfAgo)或詹氏甲烷球菌的Argonaute蛋白(MjAgo)。
优选地,所述引导链是5’磷酸化或羟基化,长度为13-25个碱基的寡核苷酸(DNA)链。
优选地,所述目标核酸可以为单链DNA或RNA。
一种基于Argonaute蛋白的场效应晶体管核酸传感器的制备方法,包括以下步骤:
(1)在绝缘基底上加工源漏电极;
(2)将超薄半导体材料转移到绝缘基底上,利用光刻技术将超薄半导体材料刻蚀成特定形状连接在源极和漏极之间,从而制备超薄半导体材料沟道暴露在外的场效应晶体管器件;
(3)在制备好的器件的超薄半导体材料沟道上修饰连接分子;
(4)将Argonaute蛋白和引导链修饰固定到超薄半导体材料沟道表面;
(5)在场效应晶体管上制造液体槽后备用保存。使用时,在液体槽里面加入待测目标核酸,使其能够接触半导体沟道,通过电信号变化实现待测目标核酸的高灵敏度检测。
优选地,步骤(3)所述的修饰连接分子的具体方法为,将超薄半导体材料沟道暴露在外的场效应晶体管器件浸泡在1-芘丁酸N-羟基琥珀酰亚胺酯溶液或1-芘基丁酸溶液中室温下2~4小时或4摄氏度12小时,然后用丙酮冲洗2~3次,再用超纯水冲洗1~2次。
优选地,步骤(4)所述将Argonaute蛋白和引导链修饰固定到超薄半导体材料沟道表面,具体修饰方法有以下两种:
(1)分步修饰。先将场效应晶体管器件在室温下浸泡到浓度为1~100微摩尔的Argonaute蛋白中1~2小时,后用反应缓冲液冲洗干净;再将器件在室温下浸泡到浓度为1~100微摩尔的引导链溶液中4~6小时,后用反应缓冲液冲洗干净。
(2)一步修饰。将1~100微摩尔的Argonaute蛋白和1~100微摩尔的引导链溶液等体积混合,并放置在50~60摄氏度下孵育30~60分钟。后将场效应晶体管器件在室温下浸泡到Argonaute蛋白和引导链的混合溶液中4~6小时,后用反应缓冲液冲洗干净。
其中,Argonaute蛋白和引导链可以通过分子间氢键作用结合在一起;1×ThermoPol反应缓冲液是由20毫摩尔三羟甲基氨基甲烷盐酸盐,10毫摩尔氯化钾,10毫摩尔硫酸铵,2毫摩尔硫酸镁和0.1%聚乙二醇辛基苯基醚配置而成,其pH值为8.8。
优选地,步骤(5)中场效应晶体管传感器保存方法为,不使用时,在液体槽中加入80~100微升的反应缓冲液于4摄氏度下保存。
优选地,步骤(5)中场效应晶体管传感器使用时,其具体检测方法如下:
(1)将制备好的超薄半导体材料沟道暴露在外的场效应晶体管器件的源极连接电学测试系统正极,漏极连接电学测试系统负极;
(2)在超薄半导体材料沟道上架设一个液体槽,在液体槽中加入10~100微升的反应缓冲液;
(3)测试模式分为两种:
①.选择电学测试系统中的电流-栅压测试模式,给定源漏电压和栅极电压扫描范围,当阈值电压或者狄拉克点变化值小于仪器电压分辨率时,则开始进行目标核酸溶液测试;
②.选择电学测试系统中的电流-时间测试模式,调节测试的输出电压使源漏电流保持恒定,当源漏电流基本稳定时(电流变化百分比小于0.2%),则开始进行目标核酸溶液测试;
(4)在液体槽中抽取一定量的反应缓冲液,再加入相同体积的目标核酸溶液。连接在Argonaute蛋白上的引导链通过碱基互补配对反应捕获到目标核酸,使得待测的目标核酸接触到超薄半导体材料沟道表面从而产生电信号。使用电流-栅压测试模式时,在加入目标核酸溶液2~20分钟后,读取信号,信号读取方式为阈值电压或者狄拉克点的变化值;使用电流-时间测试模式时,加入目标核酸溶液后,随着时间其电流响应达到平衡稳定时,读取其归一化后的电流信号响应值(ΔIds/Ids0)。
(5)目标核酸检出方式的判断根据检测模式有以下两种:
①.在电流-栅压测试模式下,根据加入非目标核酸后阈值电压或者狄拉克点变化值(ΔV)来判断:当阈值电压或者狄拉克点变化值大于3ΔV时,表示待测核酸为检出。
②.在电流-时间测试模式,根据加入非目标核酸后归一化后的电流信号响应值ΔIds/Ids0(非目标核酸)判断:当ΔIds/Ids0(目标核酸)大于3ΔIds/Ids0(非目标核酸)时,表示待测核酸为检出。
本发明中的场效应晶体管传感器,是一种通过传导和监控核酸分子吸附以及脱附过程中导致二维敏感材料性能改变,后以电信号的形式输出的传感器件,具有无标记、高灵敏度、高选择性以及实时监测等优点。检测时,在场效应晶体管上制造液体槽,在里面加入待测核酸,使得修饰在场效应晶体管上的引导链与待测核酸互补配对结合,使其接触到场效应晶体管二维敏感材料沟道表面,使其电信号发生变化,最低检测浓度为10-20摩尔/升,灵敏度远远高于专利CN111850168A公开的传感器。
与使用的传统核酸靶向光学测试方法相比,本发明的优点在于:构建了一种基于Argonaute蛋白的场效应晶体管核酸传感器,其原理为,通过设计合成可以靶向目标核酸的引导链,将其与Argonaute蛋白结合形成复合物后修饰固定到场效应晶体管传感器的二维敏感材料沟道上,通过目标核酸与引导链互补杂交结合后引起器件电导率的变化来实现检测,具有操作简便、无需扩增、灵敏度高、特异性好、响应时间短、可集成化、低成本等优点。
附图说明
图1是实施例1中场效应晶体管表面示意图;
图2是实施例1中检测人工合成DNA的电流响应曲线;
图3是实施例2中检测病毒核酸RNA的电流响应曲线;
图4是实施例3中检测病毒核酸cDNA的电流响应曲线;
图5是实施例4中检测新冠病毒核酸RNA的电流响应曲线。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解,下面将结合实施例和附图对本发明作进一步详述,该实施例仅用于解释本发明,并不构成对本发明保护范围的限定。
实施例1
制备一种基于Argonaute蛋白的场效应晶体管核酸传感器用于检测一段序列长度较短的人工合成DNA,长度为23个碱基,其序列如下:
5’-TCAACATCAGTCTGATAAGCTA-3’。
首先,根据检测的目标序列设计DNA引导链,所设计的5’磷酸化DNA引导链序列为,5’-TAGCTTATCAGACTGATGTTGA-3’。使用体积为1~5微升,浓度为1~10微摩尔/升的嗜热栖热菌的Argonaute蛋白和体积为1~5微升,浓度为1~10微摩尔/升的DNA引导链放入1×ThermoPol反应缓冲液中,在50~60摄氏度下反应孵育30~60分钟。其中,1×ThermoPol反应缓冲液是由20毫摩尔三羟甲基氨基甲烷盐酸盐,10毫摩尔氯化钾,10毫摩尔硫酸铵,2毫摩尔硫酸镁和0.1%聚乙二醇辛基苯基醚配置而成,其pH值为8.8。
接下来,制备石墨烯场效应晶体管传感器。利用化学气相沉积法在25微米厚的铜箔上制备单层石墨烯,采用电化学剥离法将制得的石墨烯转移到洁净的二氧化硅/硅衬底上。采用紫外光刻法以及氧等离子刻蚀技术制备图案化电极,再通过热蒸镀技术制备铬/金(5/40纳米)源漏电极,得到石墨烯场效应晶体管。然后,将石墨烯场效应晶体管浸泡到含5~10毫摩尔苯甲酸N-羟基琥珀酰亚胺酯的丙酮溶液中室温下2~4小时或4摄氏度12小时后,先用丙酮冲洗两遍,再用超纯水冲洗一遍。将石墨烯场效应晶体管浸泡到80~100微升的嗜热栖热菌的Argonaute蛋白和DNA引导链的复合物溶液中4~6小时后,用1×ThermoPol反应缓冲液冲洗干净。制作PDMS槽放置在石墨烯沟道上,液体槽的容量大约为80~100微升,得到用于检测核酸的石墨烯场效应晶体管传感器。
最后,开始进行电学测试。将制备好的石墨烯场效应晶体管传感器的源极连接电学测试系统正极,漏极连接电学测试系统负极。在PDMS槽中加入80~100微升的1×ThermoPol反应缓冲液,选择电学测试系统中的电流-栅压测试模式,给定源漏电压和栅极电压扫描范围,当阈值电压或者狄拉克点变化值小于仪器电压分辨率时,则开始进行人工合成DNA的测试。测试时,先从PDMS槽中抽取8~10微升的1×ThermoPol反应缓冲液,再向其中加入8~10微升的人工合成DNA溶液,测试浓度从1×10-21摩尔/升到1×10-10摩尔/升。每个浓度的人工合成DNA溶液加入PDMS槽后,等待5~15分钟后读取信号,信号读取方式为狄拉克点的变化值。
图1是实施例1中场效应晶体管表面示意图。图2是实施例1中该场效应晶体管传感器检测人工合成DNA的电流-电压响应曲线,可知构建的该款传感器对DNA具有高灵敏度响应,检测限为1×10-20摩尔/升。
实施例2
制备一种基于Argonaute蛋白的场效应晶体管核酸传感器用于检测MicroRNA(miRNA),miRNA是一类内生的、长度约20~24个核苷酸的小RNA,可以作为一些疾病的潜在标志物。在该实施例中,检测的miRNA为miRNA 21,其序列如下:
5’-UAGCUUAUCAGACUGAUGUUGA-3’。
首先,根据检测的目标序列设计DNA引导链,所设计的5’磷酸化DNA引导链序列为,5’-TCAACATCAGTCTGATAAGCTA-3’。使用体积为1~5微升,浓度为1~10微摩尔/升的嗜热栖热菌的Argonaute蛋白和体积为1~5微升,浓度为1~10微摩尔/升的DNA引导链放入1×ThermoPol反应缓冲液中,在50~60摄氏度下反应孵育30~60分钟。其中,1×ThermoPol反应缓冲液是由20毫摩尔三羟甲基氨基甲烷盐酸盐,10毫摩尔氯化钾,10毫摩尔硫酸铵,2毫摩尔硫酸镁和0.1%聚乙二醇辛基苯基醚配置而成,其pH值为8.8。
接下来,制备石墨烯场效应晶体管传感器。利用化学气相沉积法在25微米厚的铜箔上制备单层石墨烯,采用电化学剥离法将制得的石墨烯转移到洁净的二氧化硅/硅衬底上。采用紫外光刻法以及氧等离子刻蚀技术制备图案化电极,再通过热蒸镀技术制备铬/金(5/40纳米)源漏电极,得到石墨烯场效应晶体管。然后,将石墨烯场效应晶体管浸泡到含5~10毫摩尔苯甲酸N-羟基琥珀酰亚胺酯的丙酮溶液中室温下2~4小时或4摄氏度12小时后,先用丙酮冲洗两遍,再用超纯水冲洗一遍。将石墨烯场效应晶体管浸泡到80~100微升的嗜热栖热菌的Argonaute蛋白和DNA引导链的复合物溶液中4~6小时后,用1×ThermoPol反应缓冲液冲洗干净。制作PDMS槽放置在石墨烯沟道上,液体槽的容量大约为80~100微升,得到用于检测核酸的石墨烯场效应晶体管传感器。
最后,开始进行电学测试。将制备好的石墨烯场效应晶体管传感器的源极连接电学测试系统正极,漏极连接电学测试系统负极。在PDMS槽中加入80~100微升的1×ThermoPol反应缓冲液,选择电学测试系统中的电流-栅压测试模式,给定源漏电压和栅极电压扫描范围,当阈值电压或者狄拉克点变化值小于仪器电压分辨率时,则开始进行miRNA21的测试。测试时,先从PDMS槽中抽取8~10微升的1×ThermoPol反应缓冲液,再向其中加入8~10微升的miRNA 21溶液,测试浓度从1×10-21摩尔/升到1×10-10摩尔/升。每个浓度的miRNA 21溶液加入PDMS槽后,等待5~15分钟后读取信号,信号读取方式为狄拉克点的变化值。
图3是实施例2中该场效应晶体管传感器检测miRNA 21的电流-电压响应曲线,可知构建的该款传感器对miRNA21具有高灵敏度响应,检测限为1×10-20摩尔/升。
实施例3
制备一种基于Argonaute蛋白的场效应晶体管核酸传感器用于检测病毒核酸RNA。在该实施例中,检测的病毒核酸为新型冠状病毒SARS-CoV-2的RNA。
首先,根据检测的目标序列设计DNA引导链,针对新型冠状病毒SARS-CoV-2的核酸保守区域N基因段设计引导链,所设计的5’磷酸化DNA引导链序列为,5’-TTGCTGCTGCTTGACAGATT-3’。使用体积为1~5微升,浓度为1~10微摩尔/升的嗜热栖热菌的Argonaute蛋白和体积为1~5微升,浓度为1~10微摩尔/升的DNA引导链放入1×ThermoPol反应缓冲液中,在50~60摄氏度下反应孵育30~60分钟。其中,1×ThermoPol反应缓冲液是由20毫摩尔三羟甲基氨基甲烷盐酸盐,10毫摩尔氯化钾,10毫摩尔硫酸铵,2毫摩尔硫酸镁和0.1%聚乙二醇辛基苯基醚配置而成,其pH值为8.8。
接下来,制备石墨烯场效应晶体管传感器。利用化学气相沉积法在25微米厚的铜箔上制备单层石墨烯,采用电化学剥离法将制得的石墨烯转移到洁净的二氧化硅/硅衬底上。采用紫外光刻法以及氧等离子刻蚀技术制备图案化电极,再通过热蒸镀技术制备铬/金(5/40纳米)源漏电极,得到石墨烯场效应晶体管。然后,将石墨烯场效应晶体管浸泡到含5~10毫摩尔苯甲酸N-羟基琥珀酰亚胺酯的丙酮溶液中室温下2~4小时或4摄氏度12小时后,先用丙酮冲洗两遍,再用超纯水冲洗一遍。将石墨烯场效应晶体管浸泡到80~100微升的嗜热栖热菌的Argonaute蛋白和DNA引导链的复合物溶液中4~6小时后,用1×ThermoPol反应缓冲液冲洗干净。制作PDMS槽放置在石墨烯沟道上,液体槽的容量大约为80~100微升,得到用于检测核酸的石墨烯场效应晶体管传感器。
最后,开始进行电学测试。将制备好的石墨烯场效应晶体管传感器的源极连接电学测试系统正极,漏极连接电学测试系统负极。在PDMS槽中加入80~100微升的1×ThermoPol反应缓冲液,选择电学测试系统中的电流-栅压测试模式,给定源漏电压和栅极电压扫描范围,当阈值电压或者狄拉克点变化值小于仪器电压分辨率时,则开始进行新型冠状病毒SARS-CoV-2RNA的测试。该实施例检测的是新型冠状病毒SARS-CoV-2的上呼吸道咽拭子样本,在测试前,对测试的样品需要进行处理。在收集到的病毒上呼吸道咽拭子样本的采集管中抽取100~200微升的样本,放入核酸提取试剂盒,接着将试剂盒放入自动或半自动核酸提取仪,提取得到新型冠状病毒SARS-CoV-2核酸并置于4摄氏度保存。测试时,先从PDMS槽中抽取8~10微升的1×ThermoPol反应缓冲液,再向其中加入8~10微升的SARS-CoV-2RNA溶液,测试浓度从0.01拷贝数/微升到1000拷贝数/微升。每个浓度的SARS-CoV-2RNA溶液加入PDMS槽后,等待5~15分钟后读取信号,信号读取方式为狄拉克点的变化值。
图4是实施例3中该场效应晶体管传感器检测SARS-CoV-2RNA的电流-电压响应曲线,可知构建的该款传感器对SARS-CoV-2RNA具有高灵敏度响应,检测限为0.01拷贝数/微升。
实施例4
制备一种基于Argonaute蛋白的场效应晶体管核酸传感器用于检测病毒核酸RNA的逆转录DNA(cDNA)。
首先,根据检测的目标序列设计DNA引导链,针对新型冠状病毒SARS-CoV-2的核酸保守区域N基因段设计引导链,所设计的5’磷酸化DNA引导链序列为,5’-AATCTGTCAAGCAGCAGCAA-3’,该引导链可以靶向SARS-CoV-2 cDNA。使用体积为1~5微升,浓度为1~10微摩尔/升的嗜热栖热菌的Argonaute蛋白和体积为1~5微升,浓度为1~10微摩尔/升的DNA引导链放入1×ThermoPol反应缓冲液中,在50~60摄氏度下反应孵育30~60分钟。
接下来,制备石墨烯场效应晶体管传感器。利用化学气相沉积法在25微米厚的铜箔上制备单层石墨烯,采用电化学剥离法将制得的石墨烯转移到洁净的二氧化硅/硅衬底上。采用紫外光刻法以及氧等离子刻蚀技术制备图案化电极,再通过热蒸镀技术制备铬/金(5/40纳米)源漏电极,得到石墨烯场效应晶体管。然后,将石墨烯场效应晶体管浸泡到含5~10毫摩尔苯甲酸N-羟基琥珀酰亚胺酯的丙酮溶液中室温下2~4小时或4摄氏度12小时后,先用丙酮冲洗两遍,再用超纯水冲洗一遍。将石墨烯场效应晶体管浸泡到80~100微升的嗜热栖热菌的Argonaute蛋白和DNA引导链的复合物溶液中4~6小时后,用1×ThermoPol反应缓冲液冲洗干净。制作PDMS槽放置在石墨烯沟道上,液体槽的容量大约为80~100微升,得到用于检测核酸的石墨烯场效应晶体管传感器。
最后,开始进行电学测试。将制备好的石墨烯场效应晶体管传感器的源极连接电学测试系统正极,漏极连接电学测试系统负极。在PDMS槽中加入80~100微升的1×ThermoPol反应缓冲液,选择电学测试系统中的电流-栅压测试模式,给定源漏电压和栅极电压扫描范围,当阈值电压或者狄拉克点变化值小于仪器电压分辨率时,则开始进行新型冠状病毒SARS-CoV-2 cDNA的测试。该实施例检测的是新型冠状病毒SARS-CoV-2的上呼吸道咽拭子样本,在测试前,对测试的样品需要进行处理。在收集到的病毒上呼吸道咽拭子样本的采集管中抽取100~200微升的样本,放入核酸提取试剂盒,接着将试剂盒放入自动或半自动核酸提取仪,提取得到新型冠状病毒SARS-CoV-2核酸并置于4摄氏度保存。后将提取出的新型冠状病毒SARS-CoV-2核酸用逆转录试剂盒逆转录处理,处理方法为加热到25摄氏度保持10分钟,随后加热到37摄氏度保持2小时,最后加热到85摄氏度保持5分钟。将逆转录后得到的DNA序列置于4摄氏度保存。测试时,先从PDMS槽中抽取8~10微升的1×ThermoPol反应缓冲液,再向其中加入8~10微升的SARS-CoV-2cDNA溶液,测试浓度从0.01拷贝数/微升到1000拷贝数/微升。每个浓度的SARS-CoV-2 cDNA溶液加入PDMS槽后,等待5~15分钟后读取信号,信号读取方式为狄拉克点的变化值。
图5是实施例4中该场效应晶体管传感器检测SARS-CoV-2 cDNA的电流-电压响应曲线,可知构建的该款传感器对SARS-CoV-2 cDNA具有高灵敏度响应,检测限为0.01拷贝数/微升。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改,并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此,本发明不限于上述实施例,本领域技术人员根据本发明的揭示,不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种基于Argonaute蛋白的场效应晶体管核酸传感器,其特征在于,该场效应晶体管核酸传感器包括:绝缘衬底;设置于绝缘衬底上的超薄半导体材料层;在超薄半导体材料层两端的源漏电极;所述超薄半导体材料表面上修饰Argonaute蛋白和引导链;
其中,所述引导链用于与待测的目标核酸通过碱基互补配对结合,使得待测的目标核酸接触到所述的场效应晶体管传感器表面产生电信号;
所述Argonaute蛋白用于辅助引导链提高捕获待测的目标核酸的速度和效率;
其中,所述Argonaute蛋白为嗜热栖热菌的Argonaute蛋白;
所述引导链是5’磷酸化,长度为13-25个碱基的寡核苷酸链;
所述绝缘衬底采用二氧化硅/硅基底;
所述超薄半导体材料为石墨烯。
2.如权利要求1所述的一种基于Argonaute蛋白的场效应晶体管核酸传感器的制备方法,其特征在于,其制备方法步骤如下:
(1)在绝缘基底上加工源漏电极;
(2)将超薄半导体材料转移到绝缘基底上,利用光刻技术将超薄半导体材料刻蚀成特定形状连接在源极和漏极之间,从而制备超薄半导体材料沟道暴露在外的场效应晶体管器件;
(3)在制备好的器件的超薄半导体材料沟道上修饰连接分子;
(4)将Argonaute蛋白和引导链修饰固定到超薄半导体材料沟道表面;
(5)在场效应晶体管上制造液体槽后保存备用;
其中,步骤(3)所述的修饰连接分子的具体方法为,将超薄半导体材料沟道暴露在外的场效应晶体管器件浸泡在1-芘丁酸N-羟基琥珀酰亚胺酯溶液或1-芘基丁酸溶液中室温下2~4小时或4摄氏度12小时,然后用丙酮冲洗2~3次,再用超纯水水冲洗1~2次;
步骤(4)所述将Argonaute蛋白和引导链修饰固定到超薄半导体材料沟道表面,具体修饰方法选自以下两种:
(1)分步修饰,先将场效应晶体管器件在室温下浸泡到浓度为1~100微摩尔的Argonaute蛋白中1~2小时,后用反应缓冲液冲洗干净;再将器件在室温下浸泡到浓度为1~100微摩尔的引导链溶液中4~6小时,后用反应缓冲液冲洗干净;
(2)一步修饰,将1~100微摩尔的Argonaute蛋白和1~100微摩尔的引导链溶液等体积混合,并放置在50~60摄氏度下孵育30~60分钟,后将场效应晶体管器件在室温下浸泡到Argonaute蛋白和引导链的混合溶液中4~6小时,后用反应缓冲液冲洗干净。
3.根据权利要求2所述的一种基于Argonaute蛋白的场效应晶体管核酸传感器的制备方法,其特征在于,步骤(5)所述场效应晶体管传感器保存方法为,不使用时,在液体槽中加入10~100微升的反应缓冲液于低温下保存,最佳保存温度为4摄氏度。
4.如权利要求1所述的一种基于Argonaute蛋白的场效应晶体管核酸传感器的非疾病诊断目的的应用,其特征在于,在液体槽里面加入待测目标核酸,使其能够接触半导体沟道,通过电信号变化实现待测目标核酸的检测;测试时的目标核酸为单链DNA或RNA;
待测目标核酸的具体检测方法如下:
(1)将制备好的超薄半导体材料沟道暴露在外的场效应晶体管器件的源极连接电学测试系统正极,漏极连接电学测试系统负极;
(2)在超薄半导体材料沟道上架设一个液体槽,在液体槽中加入10~100微升的反应缓冲液;
(3)测试模式选自以下两种:
①选择电学测试系统中的电流-栅压测试模式,给定源漏电压和栅极电压扫描范围,当阈值电压或者狄拉克点变化值小于仪器电压分辨率时,则开始进行目标核酸溶液测试;
②选择电学测试系统中的电流-时间测试模式,调节测试的输出电压使源漏电流保持恒定,当源漏电流基本稳定时:电流变化百分比小于0.2%,则开始进行目标核酸溶液测试;
(4)在液体槽中抽取反应缓冲液,再加入相同体积的目标核酸溶液;连接在Argonaute蛋白上的引导链通过碱基互补配对反应捕获到目标核酸,使得待测的目标核酸接触到超薄半导体材料沟道表面从而产生电信号;使用电流-栅压测试模式时,在加入目标核酸溶液2~20分钟后,读取信号,信号读取方式为阈值电压或者狄拉克点的变化值;使用电流-时间测试模式时,加入目标核酸溶液后,随着时间其电流响应达到平衡稳定时,读取其归一化后的电流信号响应值-ΔI ds/I ds0;
(5)目标核酸检出方式的判断根据检测模式选自以下两种:
①在电流-栅压测试模式下,根据加入非目标核酸后阈值电压或者狄拉克点变化值-ΔV来判断:当阈值电压或者狄拉克点变化值大于3ΔV时,表示待测核酸为检出;
②在电流-时间测试模式,根据加入非目标核酸后归一化后的电流信号响应值ΔI ds/I ds0判断:当目标核酸的ΔI ds/I ds0大于非目标核酸的3ΔI ds/I ds0时,表示待测核酸为检出。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210186694.7A CN114634968B (zh) | 2022-02-28 | 2022-02-28 | 基于Argonaute蛋白的场效应晶体管核酸传感器及其制备方法和应用 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210186694.7A CN114634968B (zh) | 2022-02-28 | 2022-02-28 | 基于Argonaute蛋白的场效应晶体管核酸传感器及其制备方法和应用 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114634968A CN114634968A (zh) | 2022-06-17 |
CN114634968B true CN114634968B (zh) | 2024-05-31 |
Family
ID=81947032
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202210186694.7A Active CN114634968B (zh) | 2022-02-28 | 2022-02-28 | 基于Argonaute蛋白的场效应晶体管核酸传感器及其制备方法和应用 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN114634968B (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115508331A (zh) * | 2022-09-02 | 2022-12-23 | 哈尔滨工程大学 | 一种基于光流控式微结构光纤与sers基底集成式快速检测新冠病毒拉曼传感器 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101866860A (zh) * | 2010-05-26 | 2010-10-20 | 上海大学 | 一种ZnO薄膜场效应晶体管的制备方法 |
WO2016161375A2 (en) * | 2015-04-03 | 2016-10-06 | University Of Massachusetts | Methods of using oligonucleotide-guided argonaute proteins |
CN108796036A (zh) * | 2018-04-03 | 2018-11-13 | 上海交通大学 | 基于原核Argonaute蛋白的核酸检测方法及其应用 |
CN110229799A (zh) * | 2018-03-06 | 2019-09-13 | 北京贝瑞和康生物技术有限公司 | Argonaute蛋白突变体及其用途 |
CN111850168A (zh) * | 2020-07-14 | 2020-10-30 | 复旦大学 | 检测病毒SARS-CoV-2核酸的场效应晶体管传感器及其制备方法和应用 |
CN112683977A (zh) * | 2021-01-05 | 2021-04-20 | 复旦大学 | 基于多靶向位点抗体组合的新冠病毒检测模块及方法 |
WO2021174068A1 (en) * | 2020-02-28 | 2021-09-02 | The Board Of Trustees Of The University Of Illinois | Ultrasensitive biosensor using bent and curved field effect transistor by debye length modulation |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20170036801A (ko) * | 2014-08-19 | 2017-04-03 | 프레지던트 앤드 펠로우즈 오브 하바드 칼리지 | 핵산의 프로빙 및 맵핑을 위한 rna-가이드된 시스템 |
-
2022
- 2022-02-28 CN CN202210186694.7A patent/CN114634968B/zh active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101866860A (zh) * | 2010-05-26 | 2010-10-20 | 上海大学 | 一种ZnO薄膜场效应晶体管的制备方法 |
WO2016161375A2 (en) * | 2015-04-03 | 2016-10-06 | University Of Massachusetts | Methods of using oligonucleotide-guided argonaute proteins |
CN110229799A (zh) * | 2018-03-06 | 2019-09-13 | 北京贝瑞和康生物技术有限公司 | Argonaute蛋白突变体及其用途 |
CN108796036A (zh) * | 2018-04-03 | 2018-11-13 | 上海交通大学 | 基于原核Argonaute蛋白的核酸检测方法及其应用 |
WO2021174068A1 (en) * | 2020-02-28 | 2021-09-02 | The Board Of Trustees Of The University Of Illinois | Ultrasensitive biosensor using bent and curved field effect transistor by debye length modulation |
CN111850168A (zh) * | 2020-07-14 | 2020-10-30 | 复旦大学 | 检测病毒SARS-CoV-2核酸的场效应晶体管传感器及其制备方法和应用 |
CN112683977A (zh) * | 2021-01-05 | 2021-04-20 | 复旦大学 | 基于多靶向位点抗体组合的新冠病毒检测模块及方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN114634968A (zh) | 2022-06-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Fang et al. | Real-time PCR microfluidic devices with concurrent electrochemical detection | |
Xu et al. | An electrochemical biosensor based on nucleic acids enzyme and nanochannels for detecting copper (II) ion | |
CN111850168A (zh) | 检测病毒SARS-CoV-2核酸的场效应晶体管传感器及其制备方法和应用 | |
CN110274941A (zh) | 利用DSN酶和DNAzyme的DNA自组装电化学生物传感器的制备方法 | |
TW201107749A (en) | Field-effect-transistor-based bio-sensor and the bio-signal amplification method thereof | |
Xiang et al. | Sensitive detection of microRNAs using hemin/G-quadruplex concatamers as trace labels and RNA endonuclease-aided target recycling for amplification | |
CN106929565A (zh) | 基于纳米结构的蛋白质单分子电子器件及其制备和应用 | |
CN109613095A (zh) | 基于i-motif构型变化的末端转移酶电化学生物传感器制备方法及应用 | |
CN114634968B (zh) | 基于Argonaute蛋白的场效应晶体管核酸传感器及其制备方法和应用 | |
Zhang et al. | Nanoparticle-assisted detection of nucleic acids in a polymeric nanopore with a large pore size | |
Tabata et al. | Liquid biopsy in combination with solid-state electrochemical sensors and nucleic acid amplification | |
CN106596662A (zh) | 一种温度可控的电化学dna生物传感器及其制备方法 | |
CN107735498B (zh) | 用于检测并定量核酸的系统 | |
CN117368284A (zh) | 一种检测外泌体miRNA的电化学传感器及其制备方法与应用 | |
CN108445067B (zh) | 一种双信号无酶的信号放大rna纳米生物传感器、制备方法及其应用 | |
CN114199969A (zh) | 一种基于核酸适配体的纳米电极生物传感器及其应用 | |
Wang et al. | A signal on–off strategy based on the digestion of DNA cubes assisted by the CRISPR–Cas12a system for ultrasensitive HBV detection in solid-state nanopores | |
US20230042710A1 (en) | Electrochemical proximity assay | |
WO2017211027A1 (zh) | 一种通过检测焦磷酸电荷的基因测序方法 | |
Ly et al. | Diagnosis of human hepatitis B virus in non-treated blood by the bovine IgG DNA-linked carbon nanotube biosensor | |
Kim et al. | Improving the neutrality point uniformity for SG-FET-based DNA sensor | |
Wang et al. | Au Nanoparticles/HfO₂/Fully Depleted Silicon-on-Insulator MOSFET Enabled Rapid Detection of Zeptomole COVID-19 Gene With Electrostatic Enrichment Process | |
An et al. | Cross primer exchange reaction-based amplification strategy for sensitive and convenient detection of HIV gene fragment using a personal glucose meter | |
US20100099094A1 (en) | Method of detecting nucleic acid amplification reaction | |
CN102937613B (zh) | 一种基于亚甲基蓝指示剂定量检测pcr的电化学安培检测法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |