生殖支原体的核酸适配体识别及免标记磁致弹性传感研究

Mycoplasma genitalium (Mg) is the smallest prokaryotic cell microorganisms and parasitizes in the urogenital tract. It is a common cause of urinary and reproductive tract infections, such as high-risk of sexually transmitted diseases. The aptamer is a synthetic nucleic acid sequence which have the high affinity with the corresponding target materials (such as Mg). Based on the magnetostrictive designed, magnetoelastic sensor detection is an excellent non-contact wireless sensing technique, especially suitable for real-time, in situ detection of substances through certain obstacles. The project intends to select Mg aptamer by the SELEX technology, modified wireless magnetoelastic sensor with Mg aptamer, specific identification and combined with Mg, Mg amount of payload mass on the magnetoelastic sensor chip surface changes, and the resonant frequency of magnetoelastic sensor chip change. Under certain condition, the quantitative relationship between changes in volume and resonance is easy to set up. The wireless magnetoelastic sensing devices would be developed for specific detection of Mg through the physical barriers. The appropriate testing methodology would be established,too. The detection device can protect the privacy of the subjects. This project also provided the theoretical and experimental basis for other pathogens aptamer selection and wireless sensor detection.

生殖支原体（M.genitalium, Mg）是最小的原核细胞型微生物，寄生在泌尿生殖道，常引起泌尿生殖道感染，如各种高危性的性传播疾病等。核酸适配体是人工合成的核酸序列，能以高亲合力同相应靶物质（如Mg）结合。基于磁致伸缩原理设计的磁致弹性传感检测方法，是一种优秀的非接触式无线传感检测技术，特别适用于透过一定障碍对物质进行实时、原位检测。本项目拟通过SELEX技术筛选出Mg的核酸适配体，在磁致弹性无线传感片上修饰Mg核酸适配体，特异性识别并与Mg结合，将Mg的量转化为磁致弹性传感片的表面载荷质量变化，从而使磁致弹性传感片共振频率发生变化。通过在一定条件下Mg的量与共振频率变化之间的定量关系，研制出可透过实物障碍对Mg进行特异检测的磁致弹性无线传感装置，并建立相应的检测方法学。该法可很好地保护受检者隐私。通过本项目研究，还可为其他病原体核酸适配体的筛选和无线传感检测研究提供理论和实验依据。

生殖支原体（M. genitalium）是最小的原核细胞型微生物，寄生在泌尿生殖道，常引起泌尿生殖道感染，如各种高危性的性传播疾病等。核酸适配体是人工合成的核酸序列，能以高亲合力同相应靶物质（如M. genitalium）结合。基于磁致伸缩原理设计的磁致弹性传感检测方法，是一种优秀的非接触式无线传感检测技术，特别适用于透过一定障碍对物质进行实时、原位检测。. 本项目采用Whole-bacteria SELEX技术，以支原体整体细菌为靶标，经历11轮筛选富集，将产物进行克隆测序，并结合流式细胞术考察所得序列的亲和力和特异性。根据解离常数值分析比较得出亲和力高和特异性好的序列，得到了支原体的特异性核酸适配体。然后用戊二醛交联法将氨基修饰的支原体核酸适配体固定在磁弹性生物传感器表面。核酸适配体与支原体识别并特异性结合粘附于无线传感器上，导致磁弹性片共振频率降低。共振频率的变化值与支原体的浓度相关。研究了戊二醛用量、反应时间和温度等因素对测定的影响。在最佳条件下，测定支原体的线性范围为1.0×103~1.0×107 ccu mL-1，检出限为103 ccu mL-1。应用本方法测定了样品中支原体的浓度，测定结果与颜色改变单位法一致，结果令人满意。该法可很好地保护受检者隐私。通过本项目研究，还可为其他病原体核酸适配体的筛选和无线传感检测研究提供理论和实验依据。. 本项目利用巯基与金表面Au-S键的自组装技术,将巯基修饰的DNAzyme固定在金电极表面形成电化学生物传感器,并以含有[Fe(CN)6]3-/4-的磷酸缓冲液(PBS)作为电化学检测底液,利用循环伏安法初步研究了该修饰电极的电化学行为和修饰过程的电化学表征。DNAzymes自组装膜的存在明显抑制了二茂铁与[Fe(CN)6]3-/4-之间的电子转移。结果表明，基于巯基修饰的DNAzyme在金电极表面能够发生自组装作用，在金电极表面形成较为稳固的自组装DNAzyme膜。铀酰离子的加入导致电化学峰电流下降，并且峰电流下降值与铀酰离子浓度成正比。据此建立了应用DNA核酸适配体对铀进行检测的方法。