本發(fā)明專利技術(shù)涉及生物化學物質(zhì)的檢測和分析領(lǐng)域，具體的說是一種基于活性功能分子標記蔗糖酶信號系統(tǒng)及其應(yīng)用。信號系統(tǒng)為結(jié)合有特異性的功能分子的蔗糖酶。所述信號系統(tǒng)作為信號探針用于生物分析領(lǐng)域中對生物分子進行檢測。本發(fā)明專利技術(shù)利用活性功能分子標記蔗糖酶生物分子，用其檢測檢測控制生物分子濃度的變化，能夠快速檢測對微生物和細胞。相對于傳統(tǒng)的酶聯(lián)免疫反應(yīng)吸附的測量，利用便攜式血糖儀分析系統(tǒng)來快速檢測和分析生物分子具有顯著的特異性，同時準確性高。利用活性功能小分子標記半導(dǎo)體聚合物信號系統(tǒng)來快速檢測和分析生物分子，具有穩(wěn)定性好、靈敏度高，不容易失活，價格便宜等優(yōu)勢。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種基于活性功能分子標記蔗糖酶信號系統(tǒng)及其應(yīng)用
本專利技術(shù)涉及生物化學物質(zhì)的檢測和分析領(lǐng)域，具體的說是一種基于活性功能分子標記蔗糖酶信號系統(tǒng)及其應(yīng)用。
技術(shù)介紹
在環(huán)境安全檢測和人體健康的監(jiān)控中，許多生物靶點分子的含量非常低。很多生物信號分子、有害微生物或腫瘤細胞在初期濃度非常低，需要對靶點物質(zhì)進行信號放大才可以檢測分析。目前，研究者們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了集中幾種信號放大的技術(shù)來檢測低豐度靶點，包括銀增加強反應(yīng)、酪氨酸信號放大、酶金屬礦化和滾環(huán)放大報告系統(tǒng)。銀增強反應(yīng)基于納米金催化沉淀銀，從而來檢測核酸、蛋白質(zhì)和微生物等有害物質(zhì)(Wan, Y.,Wang, Y.,ffu, J., Zhang, D., 201 lb.Analytical Chemistry83 (3), 648-653 ；Taton, T.A., Mirkin, C.A.，Letsinger, R.L.，2000.Science289 (5485)，1757-1760.)。相對銀增強的技術(shù)來說，替代的方案用過氧化物酶來催化銀的沉淀，這種方法叫酶礦化技術(shù)(Mdl ler, R.，Powell, R.D.，Hainfeld, J.F.，F(xiàn)ritzsche, W.，2005.Nano Letters5 (7)，1475-1482)。最近出現(xiàn)一種超靈敏的技術(shù)，結(jié)合氫化酶標記的酶聯(lián)免疫反應(yīng)來控制納米金生成過程，產(chǎn)生肉眼可見的信號(de la Rica, R., Stevens, Μ.Μ., 2012.Nature Nanotechnology do1:10.1038/nnan0.2012.186)，來分析生物靶點物質(zhì)。酪氨酸信號放大系統(tǒng)結(jié)合生物沉淀和熒光標記來增強標準免疫反應(yīng)的靈敏度(Clutter, M.R., Heffner, G.C., Krutzik, P.0., Sachen, K.L., Nolan, G.P., 2010.Cytometry Part A77A(11)，1020-1031)。滾環(huán)放大技術(shù)是一種恒溫核酸擴增方法，在RCA反應(yīng)中，DNA目標鏈可沿環(huán)形探針頂替擴增，實現(xiàn)高靈敏度的檢測；同時環(huán)形探針的鏈接成環(huán)對DNA單堿基錯配有很高的特異性，適合單核苷酸突變的分析檢測。 聚合物信號標記也得到了廣泛的應(yīng)用和發(fā)展。比如，Chan等報道一種聚合物與半導(dǎo)體量子點雜合的信號標記物，再用親和素修飾得到相應(yīng)的標記物來標記腫瘤細胞(Chan, Y.-H.；Ye, F.；Gallina, Μ.Ε.；Zhang, X.； Jin, Y.；ffu, 1.C.；Chiu, D.T., HybridSemiconducting Polymer Dot-Quantum Dot with Narrow-Band Emiss1n, Near-1nfraredFluorescence,and High Brightness.Journal of the American ChemicalSociety2012, 134，7309-7312.)。 酶標的分析檢測一直以來都得到生化學家的關(guān)注和親睞。比如辣根過氧化物用于酶聯(lián)免疫反應(yīng)、堿性磷酸酶用于生物化學組織染色，最近的氫化酶也用于超靈敏的分析和檢測。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)目的在于提供一種基于活性功能分子標記蔗糖酶信號系統(tǒng)及其應(yīng)用。 為實現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)采用技術(shù)方案為: —種基于活性功能分子標記蔗糖酶信號系統(tǒng)，信號系統(tǒng)為結(jié)合有特異性的功能分子的蔗糖酶。 所述特異性的功能分子為凝集素、微生物抗體、微生物適配體、抗生素、寡糖、適配體或D-型氨基酸。 所述凝集素為麥胚素、刀豆素、花生凝集素或大豆凝集素。 所述微生物抗體為大腸桿菌抗體、金黃色葡萄球菌抗體、愛德華遲緩細菌抗體、銅綠假單胞菌抗體或費氏弧菌抗體。 所述抗生素為萬古霉素、多粘菌素、達托霉素或枯草桿菌肽。 所述寡糖為括棉籽糖、水蘇糖、麥芽寡糖或大豆寡糖。 所述D-型氨基酸為D-丙氨酸或D-谷氨酸。 一種基于活性功能分子標記蔗糖酶信號系統(tǒng)的應(yīng)用，所述信號系統(tǒng)作為信號探針用于生物分析領(lǐng)域中對生物分子進行檢測。 所述所述信號系統(tǒng)作為信號探針定量和/定性的對微生物和細胞進行檢測。 所述所述信號系統(tǒng)作為血糖儀分析系統(tǒng)中的信號探針定量和/定性的對微生物和細胞進行檢測。 本專利技術(shù)所具有的優(yōu)點: 本專利技術(shù)利用活性分子(微生物抗體、凝集素、微生物適配體、抗生素、寡糖)標記的蔗糖酶系統(tǒng)來快速檢測和分析微生物細胞，用其檢測檢測控制生物分子濃度的變化，能夠快速檢測對微生物和細胞。同時將本專利技術(shù)信號系統(tǒng)應(yīng)用于便攜式血糖儀系統(tǒng)中，能夠?qū)ξ⑸锟焖贆z測。其相對于傳統(tǒng)的酶聯(lián)免疫反應(yīng)吸附的測量，利用信號標記系統(tǒng)來快速檢測和分析生物分子具有顯著的特異性，同時準確性高。利用活性功能小分子標記信號系統(tǒng)來快速檢測和分析生物分子，具有穩(wěn)定性好、靈敏度高，不容易失活，價格便宜等優(yōu)勢。 【附圖說明】 圖1為本專利技術(shù)實施例提供的基于適配體標記蔗糖酶快速便攜式血糖儀診斷示意圖(a)，比較不同模式下檢測信號(b):單獨微生物存在(I)，微生物加蔗糖(2)，微生物-蔗糖標記適配體與蔗糖培育PH7.4 (3)和微生物-蔗糖標記適配體與蔗糖培育pH4.5 (4)。 圖2為本專利技術(shù)實施例提供的微生物-適配體蔗糖酶復(fù)合物在不同PH條件培育信號變化(a)、微生物-適配體蔗糖酶復(fù)合物在不同溫度條件培育信號變化(b)、微生物與適配體蔗糖酶復(fù)合物培育不同時間變化的信號變化(C)和微生物與適配體蔗糖酶復(fù)合物和蔗糖培育不同時間的信號變化(d)。 圖3為本專利技術(shù)實施例提供的便攜式血糖儀系統(tǒng)對金黃色葡萄球菌和遲緩愛德華菌檢測的線性關(guān)系(a)，快速分析八種微生物的信號特異性(b)和細菌混合的信號變化影響(C)。 【具體實施方式】 下面通過實施例對本專利技術(shù)做進一步說明。 實施例1: 萬古霉素功能化的蔗糖酶對微生物的檢測功能: 萬古霉素-蔗糖酶復(fù)合物的制備:0.1ml聚乙二醇(5% )和0.1ml HEPES緩沖液(lmol L—1)分別加入到5ml蔗糖酶溶液中。而后再將0.5ml萬古霉素(5mg mL—1)接著加入，攪拌混合體系30min。然后，再將新鮮配置的0.1mll-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亞胺鹽酸鹽EDC(5mg ml/1)加入混合液中攪拌2小時。反應(yīng)的混合物在透析袋(截留分子量300)中透析2天，移除未交聯(lián)的分子。再加入50 μ L Triton X-100 (聚乙二醇辛基苯基醚)(2.0wt% );即得到萬古霉素-蔗糖酶復(fù)合物。 微生物標記檢測:金黃色葡萄球用PBS緩沖液清洗兩次。再與萬古霉素-蔗糖酶復(fù)合物(5μ g mL—1)室溫下培育0.5小時。過量未結(jié)合的萬古霉素-蔗糖酶復(fù)合物用PBS清洗兩次，再加入0.5mol L-1蔗糖(ρΗ4.5)，培育0.5h，取40 μ L混合液，用1.1 μ L的NaOH(IM)調(diào)節(jié)P H到中性。得到的溶液取5yL用羅氏血糖儀檢測(參見圖la)。這種方法首先在蔗糖酶最優(yōu)化的P H(4.5)條件下催化蔗糖分解，然后用氫氧化鈉調(diào)節(jié)到中性，用便攜式血糖儀來檢測微生物。大腸桿菌的檢測線為4.5X 13Cfu ml—1，線性范圍本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種基于活性功能分子標記蔗糖酶信號系統(tǒng)，其特征在于：信號系統(tǒng)為結(jié)合有特異性的功能分子的蔗糖酶。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于活性功能分子標記蔗糖酶信號系統(tǒng)，其特征在于:信號系統(tǒng)為結(jié)合有特異性的功能分子的蔗糖酶。2.按權(quán)利要求1所述的基于活性功能分子標記蔗糖酶信號系統(tǒng)，其特征在于:所述特異性的功能分子為凝集素、微生物抗體、微生物適配體、抗生素、寡糖、適配體或D-型氨基酸。3.按權(quán)利要求2所述的基于活性功能分子標記蔗糖酶信號系統(tǒng)，其特征在于:所述凝集素為麥胚素、刀豆素、花生凝集素或大豆凝集素。4.按權(quán)利要求2所述的基于活性功能分子標記蔗糖酶信號系統(tǒng)，其特征在于:所述微生物抗體為大腸桿菌抗體、金黃色葡萄球菌抗體、愛德華遲緩細菌抗體、銅綠假單胞菌抗體或費氏弧菌抗體。5.按權(quán)利要求2所述的基于活性功能分子標記蔗糖酶信號系統(tǒng)，其特征在于:所述抗生素為萬古霉素、多粘菌素、達托霉素或枯草桿...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：萬逸，張盾，
申請(專利權(quán))人：中國科學院海洋研究所，
類型：發(fā)明
國別省市：山東;37
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