利用金纳米粒子检测SARS-COV2的寡核苷酸

技术领域

本发明涉及病毒检测技术领域，尤其是涉及利用金纳米粒子检测SARS-COV2的寡核苷酸。

背景技术

病毒是在宿主细胞内复制的感染性制剂。当不在被感染的细胞中时，病毒以颗粒的形式存在，由DNA或RNA基因组组成，该基因组编码病毒作用的蛋白质结构，被称为帽状体的蛋白质外壳包裹着。检测病毒可以通过检测其外壳的特定蛋白，如抗原检测，或通过检测其DNA或RNA的一部分，如PCR检测。

现在正在生产新一代的快速测试，使用互补的寡核苷酸(RNA或DNA的短单链)与病毒DNA/RNA[1]的特定部分相互作用。这种快速核酸测试可以使用颜色变化作为视觉读数，或者在寡核苷酸与目标结合时使用电信号变化输出结果。在视觉读数中，贵金属纳米粒子的特性，即在均匀分散时因等离子体共振而显示出明亮的颜色，而在发生聚集时因等离子体耦合效应而发生颜色变化。为了检测病毒性RNA，互补的寡核苷酸被固定在金纳米粒子的表面，通常使用硫醇键与金的表面结合。在病毒RNA存在的情况下，这种功能化的纳米粒子将与病毒RNA由碱基互补效应结合，导致纳米粒子发生聚集，溶液的颜色变化，表明病毒的存在。

特别是，已经描述了使用几种针对病毒RNA的几个区域的寡核苷酸来达到更高的检测极限，此外，最近开发了一个软件，用于在viennaRNA套件的基础上有效选择寡核苷酸。有鉴于此，在此提出设计几种寡核苷酸，通过金纳米粒子的生物功能化来检测SARS-COV2。事实证明，这些寡核苷酸能使SARS-COV2在唾液和鼻咽样本中的检测达到前所未有的灵敏度。

发明内容

本发明的目的在于提供利用金纳米粒子检测SARS-COV2的寡核苷酸，以解决上述背景技术中提出的问题。

本发明的技术方案是：利用金纳米粒子检测SARS-COV2的寡核苷酸，所述检测SARS-COV2的寡核苷酸是用Oligarch软件设计的，Oligarch软件有各种选择寡核苷酸的标准

所述利用金纳米粒子检测SARS-COV2的寡核苷酸包括以下核苷酸序列；

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所述金属纳米粒子可以是纳米球、纳米棒、纳米三角形、纳米星、纳米立方体、纳米碎片、纳米笼。

优选的，所述寡核苷酸与T尾部的结合能(BEwTtail,kcal/mol)->较低的结合能(更多的负值)意味着寡核苷酸与全RNA之间的结合更好；尽量选择BE<-20kcal/mol的寡核苷酸。

优选的，所述寡核苷酸的低吉布斯能表明存在二级结构，所述寡核苷酸选择dG>-0.5kcal/mol的寡头。

优选的，所述寡核苷酸的可及性(Ac)：表示RNA在完整的RNA序列中的那一部分的可及性如何；所述寡核苷酸选择Ac>0.5。

优选的，所述寡核苷酸需要相互接近，以使NP相互接近。

优选的，所述寡核苷酸与DNA/RNA的结合能：应选取结合能尽可能高的(绝对值)结合寡核苷酸用于结合DNA/RNA；尤其是选择结合能<-20千卡/摩尔的寡核苷酸。

优选的，所述寡核苷酸的自结合能应尽可能低(绝对值)，以防寡核苷酸出现自结合，这将影响检测靶标DNA/RNA；的算法将选择自结合能>-9千卡/摩尔的寡核苷酸；根据实验数据确定能量参数，同时发现有更高自结合能的寡核苷酸更容易导致纳米粒子聚集。

优选的，所述寡核苷酸的二级能量结构应确保其在25℃下不具有二级结构；事实上，在先前的实验中观察到，具有二级结构的寡核苷酸可以导致纳米粒子在功能化过程中发生聚集。

优选的，所述选定的不同寡核苷酸的结合能：由于这些寡核苷酸可能被用于混合物中，因此计算了寡核苷酸之间结合的能量，以防止不同寡核苷酸之间结合；两个选定的寡核苷酸之间的结合能需要>-9千卡/摩尔。

优选的，所述寡核苷酸在进行空间考量时通过计算并选择目标区域可及性>0.5的寡核苷酸。

本发明通过改进在此提供耐高温PVC管材制备方法，与现有技术相比，具有如下改进及优点：

本发明中，设计了一种利用金纳米粒子检测SARS-COV2的寡核苷酸，寡核苷酸在进行设计构造的过程中，通过快速核酸测试(RNAT)，使用金纳米粒子与寡核苷酸功能化，由于其低成本、快速和良好的灵敏度而使得整个金纳米粒子检测SARS-COV2的寡核苷酸的构造过程更加简便快捷，提高了构造效率，同时使用上述寡核苷酸的组合可以使SARS-COV2的检测具有良好的灵敏度(>90％)和特异性(>95％)，而且无需像PCR那样进行DNA扩增，提高了整体检测灵敏度的同时，也减少了繁琐的操作步骤，从而使得整个利用金纳米粒子检测SARS-COV2的寡核苷酸在进行使用的过程中，变得更加简便高效，为唾液和鼻咽样本中的检测识别过程带来了更高的便利性和前所未有的灵敏度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的寡核苷酸的序列图。

具体实施方式

下面对本发明进行详细说明，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明通过改进在此提供利用金纳米粒子检测SARS-COV2的寡核苷酸，本发明的技术方案是：

实施例一：

利用金纳米粒子检测SARS-COV2的寡核苷酸，检测SARS-COV2的寡核苷酸是用Oligarch软件设计的，Oligarch软件有各种选择寡核苷酸的标准

利用金纳米粒子检测SARS-COV2的寡核苷酸包括以下核苷酸序列；

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金属纳米粒子可以是纳米球、纳米棒、纳米三角形、纳米星、纳米立方体、纳米碎片、纳米笼。

寡核苷酸与T尾部的结合能(BEwTtail,kcal/mol)->较低的结合能(更多的负值)意味着寡核苷酸与全RNA之间的结合更好；尽量选择BE＝-21kcal/mol的寡核苷酸。

寡核苷酸的低吉布斯能表明存在二级结构，寡核苷酸选择dG＝-0.4kcal/mol的寡头。

寡核苷酸的可及性(Ac)：表示RNA在完整的RNA序列中的那一部分的可及性如何；寡核苷酸选择Ac＝0.9。

寡核苷酸需要相互接近，以使NP相互接近。

寡核苷酸与DNA/RNA的结合能：应选取结合能尽可能高的(绝对值)结合寡核苷酸用于结合DNA/RNA；尤其是选择结合能＝-21千卡/摩尔的寡核苷酸。

寡核苷酸的自结合能应尽可能低(绝对值)，以防寡核苷酸出现自结合，这将影响检测靶标DNA/RNA；的算法将选择自结合能>-9千卡/摩尔的寡核苷酸；根据实验数据确定能量参数，同时发现有更高自结合能的寡核苷酸更容易导致纳米粒子聚集。

寡核苷酸的二级能量结构应确保其在25℃下不具有二级结构；事实上，在先前的实验中观察到，具有二级结构的寡核苷酸可以导致纳米粒子在功能化过程中发生聚集。

选定的不同寡核苷酸的结合能：由于这些寡核苷酸可能被用于混合物中，因此计算了寡核苷酸之间结合的能量，以防止不同寡核苷酸之间结合；两个选定的寡核苷酸之间的结合能需要＝-8千卡/摩尔。

寡核苷酸在进行空间考量时通过计算并选择目标区域可及性>0.5的寡核苷酸。

本发明中，设计了一种利用金纳米粒子检测SARS-COV2的寡核苷酸，寡核苷酸在进行设计构造的过程中，通过快速核酸测试(RNAT)，使用金纳米粒子与寡核苷酸功能化，由于其低成本、快速和良好的灵敏度而使得整个金纳米粒子检测SARS-COV2的寡核苷酸的构造过程更加简便快捷，提高了构造效率，同时使用上述寡核苷酸的组合可以使SARS-COV2的检测具有良好的灵敏度(>90％)和特异性(>95％)，而且无需像PCR那样进行DNA扩增，提高了整体检测灵敏度的同时，也减少了繁琐的操作步骤，从而使得整个利用金纳米粒子检测SARS-COV2的寡核苷酸在进行使用的过程中，变得更加简便高效，为唾液和鼻咽样本中的检测识别过程带来了更高的便利性和前所未有的灵敏度。

实施例二：

利用金纳米粒子检测SARS-COV2的寡核苷酸，检测SARS-COV2的寡核苷酸是用Oligarch软件设计的，Oligarch软件有各种选择寡核苷酸的标准

利用金纳米粒子检测SARS-COV2的寡核苷酸包括以下核苷酸序列；

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金属纳米粒子可以是纳米球、纳米棒、纳米三角形、纳米星、纳米立方体、纳米碎片、纳米笼。

寡核苷酸与T尾部的结合能(BEwTtail,kcal/mol)->较低的结合能(更多的负值)意味着寡核苷酸与全RNA之间的结合更好；尽量选择BE<-22kcal/mol的寡核苷酸。

寡核苷酸的低吉布斯能表明存在二级结构，寡核苷酸选择dG＝-0.3kcal/mol的寡头。

寡核苷酸的可及性(Ac)：表示RNA在完整的RNA序列中的那一部分的可及性如何；寡核苷酸选择Ac＝0.7。

寡核苷酸需要相互接近，以使NP相互接近。

寡核苷酸与DNA/RNA的结合能：应选取结合能尽可能高的(绝对值)结合寡核苷酸用于结合DNA/RNA；尤其是选择结合能＝-22千卡/摩尔的寡核苷酸。

寡核苷酸的自结合能应尽可能低(绝对值)，以防寡核苷酸出现自结合，这将影响检测靶标DNA/RNA；的算法将选择自结合能>-9千卡/摩尔的寡核苷酸；根据实验数据确定能量参数，同时发现有更高自结合能的寡核苷酸更容易导致纳米粒子聚集。

寡核苷酸的二级能量结构应确保其在25℃下不具有二级结构；事实上，在先前的实验中观察到，具有二级结构的寡核苷酸可以导致纳米粒子在功能化过程中发生聚集。

选定的不同寡核苷酸的结合能：由于这些寡核苷酸可能被用于混合物中，因此计算了寡核苷酸之间结合的能量，以防止不同寡核苷酸之间结合；两个选定的寡核苷酸之间的结合能需要＝-7千卡/摩尔。

寡核苷酸在进行空间考量时通过计算并选择目标区域可及性>0.5的寡核苷酸。

本发明中，设计了一种利用金纳米粒子检测SARS-COV2的寡核苷酸，寡核苷酸在进行设计构造的过程中，通过快速核酸测试(RNAT)，使用金纳米粒子与寡核苷酸功能化，由于其低成本、快速和良好的灵敏度而使得整个金纳米粒子检测SARS-COV2的寡核苷酸的构造过程更加简便快捷，提高了构造效率，同时使用上述寡核苷酸的组合可以使SARS-COV2的检测具有良好的灵敏度(>90％)和特异性(>95％)，而且无需像PCR那样进行DNA扩增，提高了整体检测灵敏度的同时，也减少了繁琐的操作步骤，从而使得整个利用金纳米粒子检测SARS-COV2的寡核苷酸在进行使用的过程中，变得更加简便高效，为唾液和鼻咽样本中的检测识别过程带来了更高的便利性和前所未有的灵敏度。

实施例三：

利用金纳米粒子检测SARS-COV2的寡核苷酸，检测SARS-COV2的寡核苷酸是用Oligarch软件设计的，Oligarch软件有各种选择寡核苷酸的标准

利用金纳米粒子检测SARS-COV2的寡核苷酸包括以下核苷酸序列；

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金属纳米粒子可以是纳米球、纳米棒、纳米三角形、纳米星、纳米立方体、纳米碎片、纳米笼。

寡核苷酸与T尾部的结合能(BEwTtail,kcal/mol)->较低的结合能(更多的负值)意味着寡核苷酸与全RNA之间的结合更好；尽量选择BE＝-23kcal/mol的寡核苷酸。

寡核苷酸的低吉布斯能表明存在二级结构，寡核苷酸选择dG＝-0.3kcal/mol的寡头。

寡核苷酸的可及性(Ac)：表示RNA在完整的RNA序列中的那一部分的可及性如何；寡核苷酸选择Ac＝0.7。

寡核苷酸需要相互接近，以使NP相互接近。

寡核苷酸与DNA/RNA的结合能：应选取结合能尽可能高的(绝对值)结合寡核苷酸用于结合DNA/RNA；尤其是选择结合能＝-23千卡/摩尔的寡核苷酸。

寡核苷酸的自结合能应尽可能低(绝对值)，以防寡核苷酸出现自结合，这将影响检测靶标DNA/RNA；的算法将选择自结合能>-9千卡/摩尔的寡核苷酸；根据实验数据确定能量参数，同时发现有更高自结合能的寡核苷酸更容易导致纳米粒子聚集。

寡核苷酸的二级能量结构应确保其在25℃下不具有二级结构；事实上，在先前的实验中观察到，具有二级结构的寡核苷酸可以导致纳米粒子在功能化过程中发生聚集。

选定的不同寡核苷酸的结合能：由于这些寡核苷酸可能被用于混合物中，因此计算了寡核苷酸之间结合的能量，以防止不同寡核苷酸之间结合；两个选定的寡核苷酸之间的结合能需要＝-5千卡/摩尔。

寡核苷酸在进行空间考量时通过计算并选择目标区域可及性>0.5的寡核苷酸。

本发明中，设计了一种利用金纳米粒子检测SARS-COV2的寡核苷酸，寡核苷酸在进行设计构造的过程中，通过快速核酸测试(RNAT)，使用金纳米粒子与寡核苷酸功能化，由于其低成本、快速和良好的灵敏度而使得整个金纳米粒子检测SARS-COV2的寡核苷酸的构造过程更加简便快捷，提高了构造效率，同时使用上述寡核苷酸的组合可以使SARS-COV2的检测具有良好的灵敏度(>90％)和特异性(>95％)，而且无需像PCR那样进行DNA扩增，提高了整体检测灵敏度的同时，也减少了繁琐的操作步骤，从而使得整个利用金纳米粒子检测SARS-COV2的寡核苷酸在进行使用的过程中，变得更加简便高效，为唾液和鼻咽样本中的检测识别过程带来了更高的便利性和前所未有的灵敏度。

上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。