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申请/专利权人：青岛科技大学

摘要：本研究以Bi2O2S纳米花NFs为光电信号材料，Mn‑Ti3C2量子点QDs为猝灭探针，胺化介孔二氧化硅纳米容器MSN为控释载体，利用具有多个识别区域的DNA三向结TWJ为DNA行走器DNAwalker，实现了信号的多重放大，构建了一种新型光电传感平台用于miRNA‑182‑5p快速灵敏的检测。首先将Mn‑Ti3C2QDs包覆到MSN的空穴中，hsDNA通过静电吸附连接到MSN的表面，用来封装量子点猝灭剂。随后，DNAwalker与介孔硅表面的hsDNA结合，它可以在整个介孔硅表面行走。在ExoIII的协助下hsDNA被剪切为碎片，触发大量Mn‑Ti3C2QDs的释放，通过与电极表面的Bi2O2SNFs的能级匹配，产生降低的光电流信号检测目标。该生物传感器结合了MSN和环状DNA步行器的双重放大技术，在0.1fM～1nM范围内灵活地实现了对miRNA‑182‑5p的超灵敏快速检测，将为疾病标志物的早期检测提供新的途径。

主权项：1.一种新型的光电化学生物传感器检测miRNA-182-5p的方法，其特征是：以Bi2O2SNFs为光电信号材料，Mn-Ti3C2QDs为猝灭探针，MSN为控释载体，利用具有多个识别区域的DNATWJ为DNA行走器，实现了信号的多重放大，构建了一种新型光电传感平台用于miRNA-182-5p快速灵敏的检测，具体步骤如下：步骤1.Bi2O2S纳米花的合成：在100mL超纯水中加入0.5g五水合硝酸铋超声得到溶液A，5mL水合肼中加入0.0635g硫脲得到溶液B，然后将溶液B缓慢加入到溶液A中，溶液由乳白色变为淡黄色；随后加入0.6g氢氧化钾和1.6g氢氧化钠，溶液由淡黄色变为砖红色，最后变为棕色；混合溶液在室温下搅拌一夜，离心分离，洗涤干燥，得到Bi2O2S纳米花；步骤2.Mn-Ti3C2QDs的合成：在10mL40％HF中加入0.5gTi3AlC2粉末，60℃搅拌20h，洗涤、离心、干燥；将刻蚀的Ti3C2MXene粉末加入到100mL3mMKOH中搅拌8h，离心得到Ti3C2MXene粉末；MXene粉末与10mL0.12MKMnO4和10mMKCl溶液混合，搅拌30min，在反应釜140℃下加热8h；然后将0.25gMn-MXene粉末加入到17.5mL超纯水中，超声处理30min，随后加入7.5mL氨水，在反应釜120℃下加热6h；冷却离心，保留无色澄清的上清液并在90℃下加热2h，获得Mn-Ti3C2QDs；步骤3.MSN和MSN-NH2的合成:将0.5gCTAB溶解到200mL超纯水中，然后将1.75mL2.0MNaOH溶液加入到CTAB水溶液中，80℃搅拌20min；随后将加入2.5mLTEOS搅拌，直到出现白色沉淀；对沉淀物进行离心、洗涤、干燥，得到二氧化硅粉末；然后将二氧化硅粉末在含有HCl和甲醇的混合物中冷凝回流10h以去除多余的表面活性剂；最后如前述所制备的MSN进行离心、洗涤和干燥；将0.5gMSN均匀分散在50mL乙醇中，加入1.5mLAPTES，并在110℃下缓慢搅拌10h；最终反应物于8000rpm离心10min，去除过量的APTES，最后在60℃下干燥得到MSN-NH2；步骤4.构建PEC传感器检测miRNA-182-5p：首先，将LDNA单链进行退火形成DNATWJ，冷却至室温备用；在ITO电极上滴加20μLBi2O2S纳米花，室温干燥；然后将2mgMSN-NH2悬浮于600μLMn-Ti3C2QDs中，混合物在37℃下摇晃3h；接下来向混合溶液中加入200μL1μM的hsDNA，在37℃下孵育2h，然后将混合物离心，并重新分散到800μL二次水中；与此同时，取20μL2μMTWJ和10μL不同浓度的miRNA-182-5p在37℃下孵育2h形成滚环DNA；然后取400μL上述重新分散的混合物和30μL滚环DNA，接着加入12UExoIII，在37℃下孵育2h；离心后，取20μL上清液滴加到用Bi2O2S纳米花修饰的ITO电极上，将电极干燥留作待测。步骤5.PEC检测参数设定：激发光为蓝光，检测溶液为0.1M磷酸盐缓冲溶液含有0.1M抗坏血酸。

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