CN103529001A - 一种基于单色荧光off-on开关***的dsDNA高灵敏检测方法 - Google Patents

一种基于单色荧光off-on开关***的dsDNA高灵敏检测方法 Download PDF

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CN103529001A CN201310355892.2A CN201310355892A CN103529001A CN 103529001 A CN103529001 A CN 103529001A CN 201310355892 A CN201310355892 A CN 201310355892A CN 103529001 A CN103529001 A CN 103529001A
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谢海燕
章睿
赵东旭
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Abstract

本发明涉及一种基于单色荧光off-on开关***的dsDNA高灵敏检测方法,属于化学和生物医学领域。具体步骤如下:合成水溶性谷胱甘肽(GSH)包被的CdTe量子点(QDs),控制该量子点的荧光发射波长在605nm;将水溶性谷胱甘肽包被的CdTe量子点,与金属钌配合物[Ru(phen)2(dppz)]2+(Ru)混合,致使水溶性谷胱甘肽包被的CdTe量子点荧光完全猝灭,得到QDs-Ru装配组;向QDs-Ru装配组中加入dsDNA后,随着dsDNA浓度的逐渐增加,在605nm处的单色荧光强度逐渐增强,从而实现对dsDNA快速高灵敏检测。本发明的检测***可使dsDNA检测限达到10pg/mL,与背景技术中现有技术相比,灵敏度提高了500倍,并且操作简单快速,特异性好,成本低,整个过程可在30分钟内完成。

Description

一种基于单色荧光off-on开关***的dsDNA高灵敏检测方法
技术领域
本发明涉及一种基于单色荧光“off-on”开关***的dsDNA高灵敏检测方法,属于化学和生物医学领域。 
背景技术
量子点(QDs)作为优良的荧光纳米材料,具有化学稳定性好,荧光效率高,宽的激发光谱,窄的发射光谱等诸多独特特性,可与生物分子结合制备生物荧光探针,用于生物分子的检测与传感。DNA作为遗传信息的载体,其快速高灵敏检测在医学应用中越来越重要,而基于荧光分析的测量与表征可谓DNA研究的重要基础。因此,利用新型荧光标记技术,特别是用量子点标记DNA则是最近研究领域发展的新动态。近年来,基于量子点修饰的荧光探针,与染料标记的目标物之间发生荧光能量共振转移(FRET)的生物传感器引起人们广泛研究。然而基于能量共振转移的生物传感器,最重要的是设计一对满足要求的能量供体和受体,基于量子点荧光和简单开关***对于生物目标分子的检测显示出更大的优势。量子点首先与猝灭剂作用发生荧光猝灭,而当目标分析物与猝灭剂特异性结合之后,就会促使猝灭剂从量子点表面脱离,从而使量子点的荧光恢复,最终达到快速灵敏检测目标分析物的目的。 
Dan Zhao等(Anal.Chem.2009)报道了一种利用量子点和金属钌配合物设计的双色荧光信号对dsDNA的检测方法,操作简单快速,但其检测灵敏度较低,dsDNA的检测限只有5ng/mL。 
发明内容
本发明的目的是为了解决现有检测dsDNA的技术,检测灵敏度较低的问题,提供一种基于单色荧光“off-on”开关***的dsDNA高灵敏检测方法。 
本发明的目的是通过下述技术方案实现的。 
本发明的一种基于单色荧光“off-on”开关***的dsDNA高灵敏检测方法, 具体步骤如下: 
步骤一、合成水溶性谷胱甘肽(GSH)包被的CdTe量子点(QDs),控制该量子点的荧光发射波长在605nm; 
步骤二、将步骤一所得的水溶性谷胱甘肽包被的CdTe量子点(QDs)与金属钌配合物[Ru(phen)2(dppz)]2+(Ru)混合,混合摩尔比为1:100,金属钌配合物[Ru(phen)2(dppz)]2+通过静电作用与水溶性谷胱甘肽包被的CdTe量子点结合,致使水溶性谷胱甘肽包被的CdTe量子点荧光完全猝灭,得到QDs-Ru装配组; 
步骤三、向步骤二所得的QDs-Ru装配组中加入dsDNA后,随着dsDNA浓度的逐渐增加,在605nm处的单色荧光强度逐渐增强,从而实现对dsDNA快速高灵敏检测。 
有益效果 
1、本发明的一种基于单色荧光“off-on”开关***的dsDNA高灵敏检测方法,为实现dsDNA的简单快速、高灵敏、特异性检测,我们利用水溶性谷胱甘肽包被的CdTe量子点(QDs)和金属钌配合物[Ru(phen)2(dppz)]2+(Ru)设计一种单色荧光“off-on”开关***。CdTe QDs是用谷胱甘肽(GSH)作为表面配体,QDs在水溶液中带负电,金属钌配合物[Ru(phen)2(dppz)]2+自身在水溶液中不发荧光并且带正电,两者能够通过静电相互作用结合,形成QDs-Ru装配组,QDs的荧光发生猝灭。dsDNA的加入,特异性与金属钌配合物[Ru(phen)2(dppz)]2+结合形成Ru-dsDNA复合物而在605nm处发荧光,金属钌配合物[Ru(phen)2(dppz)]2+从QDs表面的脱离,会使QDs的荧光得到恢复,在同一波长的激发下,QDs的荧光和Ru-dsDNA复合物的荧光在605nm处产生叠加,从而能够高灵敏检测dsDNA。本发明的检测***,dsDNA检测限可达10pg/mL,与背景技术中现有技术相比,灵敏度提高了500倍。 
2、本发明的一种基于单色荧光“off-on”开关***的dsDNA高灵敏检测方法,不需要任何的共价修饰或探针设计,目标物dsDNA也无需任何修饰,操作简便,快速,灵敏度高,特异性好,成本低,检测只需要在30分钟内就可完成。 
3、本发明可广泛应用于生物医学领域的dsDNA检测,包括所有dsDNA病毒,以及引起体液中DNA含量发生变化的临床样品的检测,有望设计成DNA快速检测试纸条。 
附图说明
图1为本发明检测dsDNA的流程示意图; 
图2为本发明CdTe QDs和Ru-dsDNA复合物的紫外吸收(a,c)及荧光发射光谱(b,d); 
图3为本发明金属钌配合物[Ru(phen)2(dppz)]2+对QDs的荧光猝灭的荧光光谱,QDs的浓度为1nM,从a到m,金属钌配合物[Ru(phen)2(dppz)]2+的浓度分别为0,1,5,10,20,30,40,50,60,70,80,90,100nM; 
图4为本发明1nM QDs-Ru装配组与不同浓度dsDNA作用后的荧光光谱,从a到o,dsDNA浓度分别为0,0.05,0.5,5,10,20,40,60,80,100,200,400,600,800,1000ng/mL; 
图5为本发明荧光强度增强值对应于dsDNA浓度变化的线性关系曲线,此***的dsDNA线性检测浓度范围为0.5ng/mL-100ng/mL。 
具体实施方式
以下实施例与附图对本发明进行进一步说明。 
实施例1 
本发明的一种基于单色荧光“off-on”开关***的dsDNA高灵敏检测方法,如图1所示,具体步骤如下: 
步骤一、合成水溶性谷胱甘肽(GSH)包被的CdTe量子点(QDs),控制该量子点的荧光发射波长在605nm; 
合成步骤:将63.8mg的Te粉和100mg的NaBH4混合,然后加入5mL N2饱和的去离子水,混合液在N2保护下反应2h直到溶液变成淡粉色,此溶液这里称为Te的前驱液。 
将0.2312g(1mmol)的CdCl2·2.5H2O,0.3685g(1.2mmol)的谷胱甘肽(GSH),100mL去离子水混合,在磁力搅拌下,逐滴滴加NaOH调节pH为8-9,得到混合液。通30min N2后,将Te的前驱液迅速注入到混合液中,在N2保护下,反应溶液缓慢加热到100℃,并持续反应5.5h,直到得到所需发射波长的CdTe量子点停止反应,如图2所示。CdTe量子点用异丙醇沉降洗涤3次,在真空干燥箱中干燥得到固体粉末,以备后续实验用。 
步骤二、将步骤一所得的水溶性谷胱甘肽包被的CdTe量子点(QDs)与金 属钌配合物[Ru(phen)2(dppz)]2+(Ru)混合,混合摩尔比为1:100;金属钌配合物[Ru(phen)2(dppz)]2+通过静电作用与水溶性谷胱甘肽包被的CdTe量子点结合,致使水溶性谷胱甘肽包被的CdTe量子点荧光完全猝灭,得到QDs-Ru装配组; 
89μL的PBS(0.01M,pH7.4)中加入1μL的CdTe QDs(100nM),得到QDs溶液,然后将10μL不同浓度的[Ru(phen)2(dppz)]2+加入到QDs溶液中,室温下反应10min,QDs的荧光发生猝灭,形成QDs-Ru装配组。用荧光光谱仪检测QDs荧光,激发波长为390nm,如图3所示。 
步骤三、向步骤二所得的QDs-Ru装配组中加入dsDNA后,随着dsDNA浓度的逐渐增加,在605nm处的单色荧光强度逐渐增强,从而实现对dsDNA快速高灵敏检测。 
所述dsDNA为小牛胸腺DNA,质量浓度详见表1。 
1μL的CdTe QDs(100nM),10μL的[Ru(phen)2(dppz)]2+(1μM)依次加入到89μL PBS(0.01M,pH7.4)中,室温混合10min形成QDs-Ru装配组,得到QDs-Ru装配组溶液。然后向QDs-Ru装配组溶液中分别加入1μL不同浓度的dsDNA,室温下孵育15min,用荧光光谱仪进行荧光检测,激发波长为390nm,荧光光谱图如图4所示,dsDNA线性检测浓度范围如图5所示。所有荧光强度检测均重复三次(n=3),计算本发明方法的批次内的差异系数Intra-assay CV,CV是变异系数也可称为相对标准偏差(Relative Standard Deviation,RSD),CV%=标准偏差(SD)/平均值(mean)。重复性结果详见表1。 
表1 单色荧光“off-on”开关***检测小牛胸腺DNA的批次内差异性 
Figure BDA00003669539600041
Figure BDA00003669539600051
本次试验的结果:本发明的单色荧光“off-on”开关***检测dsDNA,随着dsDNA浓度的逐渐增加,在605nm处的单色荧光强度逐渐增强。检测灵敏度高,检测限可达10pg/mL。线性检测浓度范围为0.5ng/mL-100ng/mL,如图5所示。而且批次内差异系数仅为0.91%,说明本发明检测***重复性好。 
实施例2 
本发明的一种基于单色荧光“off-on”开关***的dsDNA高灵敏检测方法,如图1所示,具体步骤如下,: 
步骤一、合成水溶性谷胱甘肽(GSH)包被的CdTe量子点(QDs),控制该量子点的荧光发射波长在605nm; 
合成步骤:将63.8mg的Te粉和100mg的NaBH4混合,然后加入5mL N2饱和的去离子水,混合液在N2保护下反应2h直到溶液变成淡粉色,此溶液这里称为Te的前驱液。 
将0.2312g(1mmol)的CdCl2·2.5H2O,0.3685g(1.2mmol)的谷胱甘肽(GSH),100mL去离子水混合,在磁力搅拌下,逐滴滴加NaOH调节pH为8-9,得到混合液。通30min N2后,将Te的前驱液迅速注入到混合液中,在N2保护下,反应溶液缓慢加热到100℃,并持续反应5.5h,直到得到所需发射波 长的CdTe QDs停止反应,如图2所示。CdTe QDs用异丙醇沉降洗涤3次,在真空干燥箱中干燥得到固体粉末,以备后续实验用。 
步骤二、将步骤一所得的水溶性谷胱甘肽包被的CdTe量子点(QDs)与金属钌配合物[Ru(phen)2(dppz)]2+(Ru)混合,混合摩尔比为1:100,金属钌配合物[Ru(phen)2(dppz)]2+通过静电作用与水溶性谷胱甘肽包被的CdTe量子点结合,致使水溶性谷胱甘肽包被的CdTe量子点荧光完全猝灭,得到QDs-Ru装配组; 
89μL的PBS(0.01M,pH7.4)中加入1μL的CdTe QDs(100nM),得到QDs溶液,然后将10μL不同浓度的[Ru(phen)2(dppz)]2+加入到QDs溶液中,室温下反应10min,QDs的荧光发生猝灭,形成QDs-Ru装配组。用荧光光谱仪检测QDs荧光,激发波长为390nm,如图3所示。 
步骤三、向步骤二所得的QDs-Ru装配组中加入dsDNA后,随着dsDNA浓度的逐渐增加,在605nm处的单色荧光强度逐渐增强,从而实现对dsDNA快速高灵敏检测。 
所述dsDNA为任意质量浓度比混合的三种不同长度、不同碱基组成的dsDNA(12bp dsDNA+36bp dsDNA+54bp dsDNA),质量浓度详见表2。 
1μL的CdTe QDs(100nM),10μL的[Ru(phen)2(dppz)]2+(1μM)依次加入到89μL PBS(0.01M,pH7.4)中,室温混合10min形成QDs-Ru装配组,得到QDs-Ru装配组溶液。然后向QDs-Ru装配组溶液中分别加入1μL不同浓度的上述任意质量浓度比混合的三种不同长度、不同碱基组成的dsDNA,室温下孵育15min,用荧光光谱仪进行荧光检测,激发波长为390nm。荧光强度检测结果详见表2。 
本次试验的结果:随着混合dsDNA浓度的逐渐增大,在605nm处的单色荧光强度逐渐增强,从而实现对dsDNA快速高灵敏检测。 
实施例3 
本发明的一种基于单色荧光“off-on”开关***的dsDNA高灵敏检测方法,如图1所示,具体步骤如下: 
步骤一、合成水溶性谷胱甘肽(GSH)包被的CdTe量子点(QDs),控制该量子点的荧光发射波长在605nm; 
合成步骤:将63.8mg的Te粉和100mg的NaBH4混合,然后加入5mL N2 饱和的去离子水,混合液在N2保护下反应2h直到溶液变成淡粉色,此溶液这里称为Te的前驱液。 
将0.2312g(1mmol)的CdCl2·2.5H2O,0.3685g(1.2mmol)的谷胱甘肽(GSH),100mL去离子水混合,在磁力搅拌下,逐滴滴加NaOH调节pH为8-9,得到混合液。通30min N2后,将Te的前驱液迅速注入到混合液中,在N2保护下,反应溶液缓慢加热到100℃,并持续反应5.5h,直到得到所需发射波长的CdTe量子点停止反应,如图2所示。CdTe量子点用异丙醇沉降洗涤3次,在真空干燥箱中干燥得到固体粉末,以备后续实验用。 
步骤二、将步骤一所得的水溶性谷胱甘肽包被的CdTe量子点(QDs)与金属钌配合物[Ru(phen)2(dppz)]2+(Ru)混合,混合摩尔比为1:100;金属钌配合物[Ru(phen)2(dppz)]2+通过静电作用与水溶性谷胱甘肽包被的CdTe量子点结合,致使水溶性谷胱甘肽包被的CdTe量子点荧光完全猝灭,得到QDs-Ru装配组; 
89μL的PBS(0.01M,pH7.4)中加入1μL的CdTe QDs(100nM),得到QDs溶液,然后将10μL不同浓度的[Ru(phen)2(dppz)]2+加入到QDs溶液中,室温下反应10min,QDs的荧光发生猝灭,形成QDs-Ru装配组。用荧光光谱仪检测QDs荧光,激发波长为390nm,如图3所示。 
步骤三、向步骤二所得的QDs-Ru装配组中加入dsDNA后,随着dsDNA浓度的逐渐增加,在605nm处的单色荧光强度逐渐增强,从而实现对dsDNA快速高灵敏检测。 
所述dsDNA为任意质量浓度比混合的两种不同长度、不同碱基组成的dsDNA(12bp dsDNA+36bp dsDNA),质量浓度详见表2。 
1μL的CdTe QDs(100nM),10μL的[Ru(phen)2(dppz)]2+(1μM)依次加入到89μL PBS(0.01M,pH7.4)中,室温混合10min形成QDs-Ru装配组,得到QDs-Ru装配组溶液。然后向QDs-Ru装配组溶液中分别加入1μL不同浓度的上述任意质量浓度比混合的两种不同长度、不同碱基组成的dsDNA,室温下孵育15min,用荧光光谱仪进行荧光检测,激发波长为390nm。荧光强度检测结果详见表2 
本次试验的结果:随着混合dsDNA浓度的逐渐增大,在605nm处的单色荧光强度逐渐增强,从而实现对dsDNA快速高灵敏检测。 
实施例4 
本发明的一种基于单色荧光“off-on”开关***的dsDNA高灵敏检测方法,如图1所示,具体步骤如下: 
步骤一、合成水溶性谷胱甘肽(GSH)包被的CdTe量子点(QDs),控制该量子点的荧光发射波长在605nm; 
合成步骤:将63.8mg的Te粉和100mg的NaBH4混合,然后加入5mL N2饱和的去离子水,混合液在N2保护下反应2h直到溶液变成淡粉色,此溶液这里称为Te的前驱液。 
将0.2312g(1mmol)的CdCl2·2.5H2O,0.3685g(1.2mmol)的谷胱甘肽(GSH),100mL去离子水混合,在磁力搅拌下,逐滴滴加NaOH调节pH为8-9,得到混合液。通30min N2后,将Te的前驱液迅速注入到混合液中,在N2保护下,反应溶液缓慢加热到100℃,并持续反应5.5h,直到得到所需发射波长的CdTe量子点停止反应,如图2所示。CdTe量子点用异丙醇沉降洗涤3次,在真空干燥箱中干燥得到固体粉末,以备后续实验用。 
步骤二、将步骤一所得的水溶性谷胱甘肽包被的CdTe量子点(QDs)与金属钌配合物[Ru(phen)2(dppz)]2+(Ru)混合,混合摩尔比为1:100;金属钌配合物[Ru(phen)2(dppz)]2+通过静电作用与水溶性谷胱甘肽包被的CdTe量子点结合,致使水溶性谷胱甘肽包被的CdTe量子点荧光完全猝灭,得到QDs-Ru装配组; 
89μL的PBS(0.01M,pH7.4)中加入1μL的CdTe QDs(100nM),得到QDs溶液,然后将10μL不同浓度的[Ru(phen)2(dppz)]2+加入到QDs溶液中,室温下反应10min,QDs的荧光发生猝灭,形成QDs-Ru装配组。用荧光光谱仪检测QDs荧光,激发波长为390nm,如图3所示。 
步骤三、向步骤二所得的QDs-Ru装配组中加入dsDNA后,随着dsDNA浓度的逐渐增加,在605nm处的单色荧光强度逐渐增强,从而实现对dsDNA快速高灵敏检测。 
所述dsDNA为任意质量浓度比混合的两种不同长度、不同碱基组成的dsDNA(36bp dsDNA+54bp dsDNA),质量浓度详见表2。 
1μL的CdTe QDs(100nM),10μL的[Ru(phen)2(dppz)]2+(1μM)依次加入到89μL PBS(0.01M,pH7.4)中,室温混合10min形成QDs-Ru装配组,得到QDs-Ru装配组溶液。然后向QDs-Ru装配组溶液中分别加入1μL不同浓度 的上述任意质量浓度比混合的两种不同长度、不同碱基组成的dsDNA,室温下孵育15min,用荧光光谱仪进行荧光检测,激发波长为390nm。荧光强度检测结果详见表2 
本次试验的结果:随着混合dsDNA浓度的逐渐增大,在605nm处的单色荧光强度逐渐增强,从而实现对dsDNA快速高灵敏检测。 
表2 QDs-Ru装配组与不同种类dsDNA不同浓度下的荧光强度 
Figure BDA00003669539600091
表2中DNA1:ctDNA(小牛胸腺DNA),DNA2:12bp dsDNA+36bp dsDNA+54bp dsDNA,DNA3:12bp dsDNA+36bp dsDNA,DNA4:36bp dsDNA+54bpdsDNA。 
表2的结果表明,本发明的单色荧光“off-on”开关***,随着dsDNA浓度的逐渐增大,在605nm处的单色荧光强度逐渐增强,并且对于dsDNA响应的灵敏度和检测能力只依赖于dsDNA的总质量,而与dsDNA的种类组成和长度无关。 
实施例5 
本发明的一种基于单色荧光“off-on”开关***的dsDNA高灵敏检测方法,如图1所示,具体步骤如下: 
步骤一、合成水溶性谷胱甘肽(GSH)包被的CdTe量子点(QDs),控制该量子点的荧光发射波长在605nm; 
合成步骤:将63.8mg的Te粉和100mg的NaBH4混合,然后加入5mL N2饱和的去离子水,混合液在N2保护下反应2h直到溶液变成淡粉色,此溶液这里称为Te的前驱液。 
将0.2312g(1mmol)的CdCl2·2.5H2O,0.3685g(1.2mmol)的谷胱甘肽(GSH),100mL去离子水混合,在磁力搅拌下,逐滴滴加NaOH调节pH为8-9,得到混合液。通30min N2后,将Te的前驱液迅速注入到混合液中,在N2保护下,反应溶液缓慢加热到100℃,并持续反应5.5h,直到得到所需发射波长的CdTe量子点停止反应,如图2所示。CdTe量子点用异丙醇沉降洗涤3次,在真空干燥箱中干燥得到固体粉末,以备后续实验用。 
步骤二、将步骤一所得的水溶性谷胱甘肽包被的CdTe量子点(QDs)与金属钌配合物[Ru(phen)2(dppz)]2+(Ru)混合,混合摩尔比为1:100;金属钌配合物[Ru(phen)2(dppz)]2+通过静电作用与水溶性谷胱甘肽包被的CdTe量子点结合,致使水溶性谷胱甘肽包被的CdTe量子点荧光完全猝灭,得到QDs-Ru装配组; 
89μL的PBS(0.01M,pH7.4)中加入1μL的CdTe QDs(100nM),得到QDs溶液,然后将10μL不同浓度的[Ru(phen)2(dppz)]2+加入到QDs溶液中,室温下反应10min,QDs的荧光发生猝灭,形成QDs-Ru装配组。用荧光光谱仪检测QDs荧光,激发波长为390nm,如图3所示。 
步骤三、向步骤二所得的QDs-Ru装配组中加入dsDNA后,随着dsDNA浓度的逐渐增加,在605nm处的单色荧光强度逐渐增强,从而实现对dsDNA快速高灵敏检测。 
所述dsDNA为临床样品DNA,可以包括所有DNA病毒,以及体液中DNA含量发生变化的临床样品。 
首先需要对临床样品进行DNA的提取,从而得到临床样品DNA。随后,1μL的CdTe QDs(100nM),10μL的[Ru(phen)2(dppz)]2+(1μM)依次加入到89μL PBS(0.01M,pH7.4)中,室温混合10min形成QDs-Ru装配组,得到QDs-Ru装配组溶液。然后向QDs-Ru装配组溶液中分别加入1μL上述经过DNA提取得到的临床样品DNA,室温下孵育20min,用荧光光谱仪进行荧光检测,激发波长为390nm。 
本次试验的结果:临床样品DNA浓度的不同,在605nm处的检测到的单色荧光强度也不同,根据荧光强度增强值对应于dsDNA浓度变化的线性关系曲线,如图5所示,可以计算出临床样品DNA的浓度,从而实现对临床样品DNA的快速高灵敏检测。 
综上所述,本发明合成的水溶性谷胱甘肽包被的CdTe QDs和Ru-dsDNA复 合物在350-500nm处均有吸收,而且同在605nm处有荧光发射,如图2所示,构建一种基于单色荧光“off-on”开关***的dsDNA高灵敏检测方法。金属钌配合物[Ru(phen)2(dppz)]2+(Ru)是一种良好的猝灭剂,其自身在水溶液中不发荧光,当QDs和金属钌配合物[Ru(phen)2(dppz)]2+混合,随着金属钌配合物[Ru(phen)2(dppz)]2+浓度的增加,QDs的荧光逐渐下降,当两者摩尔比例达到QDs:Ru=1:100时,QDs的荧光被完全猝灭,如图3所示。当向QDs荧光被完全猝灭的QDs-Ru装配组中加入dsDNA时,随着dsDNA浓度的逐渐增加,在605nm处的单色荧光发射逐渐增强,如图4所示。这表明金属钌配合物[Ru(phen)2(dppz)]2+同时又是一种dsDNA分子光开关,dsDNA的加入,特异性与金属钌配合物[Ru(phen)2(dppz)]2+结合形成Ru-dsDNA复合物而在605nm处发荧光,金属钌配合物[Ru(phen)2(dppz)]2+从QDs表面的脱离,会使QDs的荧光得到恢复,在同一波长的激发下,QDs的荧光和Ru-dsDNA复合物的荧光在605nm处产生叠加,从而能够高灵敏检测dsDNA。dsDNA线性检测浓度范围为0.5ng/mL-100ng/mL,如图5所示。 
通过以上各种检测,证明本发明方法可以快速、高灵敏、特异性检测dsDNA,操作简单,重复性好,结果可靠,成本低,对于dsDNA的检测限可达10pg/mL。本发明方法给其它临床样品DNA的检测提供了一种新方法,可将其应用于所有dsDNA病毒的检测。而且本方法对于dsDNA检测能力只依赖于dsDNA总质量,而与dsDNA的种类组成和长度无关,因此可以应用于检测由DNA损伤引起体液中DNA含量发生变化的临床样品的检测,并且有望设计成DNA快速检测试纸条。 

Claims (2)

1.一种基于单色荧光off-on开关***的dsDNA高灵敏检测方法,其特征在于,具体步骤如下: 
步骤一、合成水溶性谷胱甘肽(GSH)包被的CdTe量子点(QDs),控制该量子点的荧光发射波长在605nm; 
步骤二、将步骤一所得的水溶性谷胱甘肽包被的CdTe量子点(QDs)与金属钌配合物[Ru(phen)2(dppz)]2+(Ru)混合,金属钌配合物[Ru(phen)2(dppz)]2+通过静电作用与水溶性谷胱甘肽包被的CdTe量子点结合,致使水溶性谷胱甘肽包被的CdTe量子点荧光完全猝灭,得到QDs-Ru装配组; 
步骤三、向步骤二所得的QDs-Ru装配组中加入dsDNA后,随着dsDNA浓度的逐渐增加,在605nm处的单色荧光强度逐渐增强,从而实现对dsDNA快速高灵敏检测。 
2.如权利要求1所述的一种基于单色荧光off-on开关***的dsDNA高灵敏检测方法,其特征在于:步骤二所述的水溶性谷胱甘肽包被的CdTe量子点与金属钌配合物[Ru(phen)2(dppz)]2+混合,混合摩尔比为1:100。 
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104449661A (zh) * 2014-10-31 2015-03-25 苏州大学 基于dna调控的量子点的新型信息处理方法
CN104597019A (zh) * 2015-01-26 2015-05-06 郑州大学 一种基于碳量子点/二氧化锰纳米片层的原位复合体系及其用于检测谷胱甘肽含量的使用方法
CN105966122A (zh) * 2016-05-05 2016-09-28 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种纸张可重复利用的书写方法及书写***
CN108875893A (zh) * 2018-05-29 2018-11-23 同济大学 基于量子点、钌配合物的十六种分子逻辑门构建方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101368944A (zh) * 2007-08-15 2009-02-18 苏州市长三角***生物交叉科学研究院有限公司 一种量子点生物探针及其制备方法和基于其的微流控蛋白质芯片
CN101738462A (zh) * 2008-11-14 2010-06-16 华南师范大学 活细胞核质成像的方法及其在活细胞核质信号传导通路监测的应用
US20120107800A1 (en) * 2010-09-17 2012-05-03 Subramanian Tamil Selvan Cell-targeting nanoparticles and uses thereof
CN103207166A (zh) * 2012-12-25 2013-07-17 西安交通大学 用于快速检测atp的荧光共振体系的制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101368944A (zh) * 2007-08-15 2009-02-18 苏州市长三角***生物交叉科学研究院有限公司 一种量子点生物探针及其制备方法和基于其的微流控蛋白质芯片
CN101738462A (zh) * 2008-11-14 2010-06-16 华南师范大学 活细胞核质成像的方法及其在活细胞核质信号传导通路监测的应用
US20120107800A1 (en) * 2010-09-17 2012-05-03 Subramanian Tamil Selvan Cell-targeting nanoparticles and uses thereof
CN103207166A (zh) * 2012-12-25 2013-07-17 西安交通大学 用于快速检测atp的荧光共振体系的制备方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DAN ZHAO ET AL.: "Quantum Dot-Ruthenium complex dyads:recognition of double-strand DNA through dual-color fluorescence detection", 《ANALYTICAL CHEMISTRY》 *
DUYANG GAO ET AL.: "A novel method for the analysis of calf thymus DNA based on CdTe quantum dots-Ru(bpy)32+ photoinduced electron transfer system", 《MICROCHIMICA ACTA》 *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104449661A (zh) * 2014-10-31 2015-03-25 苏州大学 基于dna调控的量子点的新型信息处理方法
CN104597019A (zh) * 2015-01-26 2015-05-06 郑州大学 一种基于碳量子点/二氧化锰纳米片层的原位复合体系及其用于检测谷胱甘肽含量的使用方法
CN104597019B (zh) * 2015-01-26 2018-08-21 郑州大学 一种基于碳量子点/二氧化锰纳米片层的原位复合体系及其用于检测谷胱甘肽含量的使用方法
CN105966122A (zh) * 2016-05-05 2016-09-28 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种纸张可重复利用的书写方法及书写***
CN105966122B (zh) * 2016-05-05 2017-12-15 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种纸张可重复利用的书写方法及书写***
CN108875893A (zh) * 2018-05-29 2018-11-23 同济大学 基于量子点、钌配合物的十六种分子逻辑门构建方法

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