本发明属于生物医学检测，具体涉及一种dna磁性纳米探针、电化学生物传感器及其应用和制备方法。
背景技术：
1、近年来，随着癌症发病率的上升和早期筛查需求的增加，开发高灵敏度、高选择性和快速的检测方法显得尤为重要。癌症标志物是指肿瘤细胞或肿瘤组织分泌的物质，通常可以在血液、尿液或其他体液中检测到，如甲胎蛋白(afp)、癌胚抗原(cea)和前列腺特异抗原(psa)microrna-21(mirna21)等。传统的癌症标志物检测方法多依赖于免疫学方法(如酶联免疫吸附试验，elisa)或分子生物学技术(如pcr)，这些方法虽然在灵敏度和特异性上具有一定优势，但也存在检测时间长、操作复杂、成本较高等缺陷。此外，样品处理和反应条件可能对检测结果产生影响，导致假阳性或假阴性结果。
2、电化学分析方法因其高灵敏度、快速反应、成本低、适合现场快速检测等优点，逐渐成为癌症标志物检测的研究热点。这类方法通常基于电极材料的改性、信号放大技术以及新的电化学传感器的开发，能够实现对癌症标志物的高选择性检测。例如，利用纳米材料提高电极表面积，从而增强信号响应，或者通过引入电化学选择性分子识别元件，提升对目标标志物的识别能力，以及利用纳米酶的催化作用能够起到电信号放大作用，从而表达出高灵敏的分析性能。超灵敏传感器面临的主要挑战不是传感器的灵敏度或生物识别物种的亲和性，而是分析物分子向传感器的质量传递，即待测物到达电极表面的速率。对于此问题，通常使用功能化的磁性纳米材料如四氧化三铁磁性纳米颗粒(fe3o4)作为检测探针，用于快速富集分离待测物并利用该磁性将其吸附于有磁铁的电极表面进行电化学检测，使其待测物快速到达电极表面。但是，功能化的纳米材料不论是用于提高电极表面积、捕获待测分子，催化信号放大等，都存在需分步进行、耗时耗材且通用性较差的缺陷。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种能够应用于电化学生物传感器中用以增强电化学信号的dna磁性纳米探针。
2、本发明第一方面提供一种dna磁性纳米探针，所述dna磁性纳米探针由修饰有亚甲基蓝的dna与fe3o4@au复合纳米材料通过化学键连接得到fe3o4@au@mbdna，所述fe3o4@au@mbdna再经-20℃以下温度冷冻1分钟以上得到。
3、在其中一些实施例中，所述冷冻的温度为-20℃～-25°，冷冻时间为1.0min～10min。
4、在其中一些实施例中，所述冷冻的温度为-20℃～-22°，冷冻时间为1.0min～5min，优选为1.5min～5min。
5、在其中一些实施例中，所述fe3o4@au复合纳米材料的制备方法包括如下步骤：
6、步骤a、将fecl3·6h2o溶解于乙二醇中，加入乙酸钠和聚乙二醇搅拌反应得到混合物；
7、步骤b、将所得混合物置于高压釜中进行反应得到fe3o4纳米粒子；
8、步骤c、将所述fe3o4纳米粒子超声分散于水中，加入haucl4进行搅拌混合后，再加入nabh4溶液进行搅拌反应，即得所述fe3o4@au复合纳米材料。
9、在其中一些实施例中，所述fe3o4纳米粒子与所述haucl4的用量比为14mg～16mg：2mg～4mg。
10、在其中一些实施例中，所述fecl3·6h2o、乙酸钠与聚乙二醇的用量比为1.35：3～5：1～3。
11、在其中一些实施例中，所述步骤b中，反应温度为190℃～220℃，反应时间为7h～9h。
12、在其中一些实施例中，所述步骤c中，所述fe3o4纳米粒子与haucl4的搅拌温度为-1℃～1℃，时间为1h～2h。
13、本发明第二方面提供一种dna磁性纳米探针的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
14、s1.将fe3o4@au复合纳米材料与修饰有亚甲基蓝的dna进行静置反应，得到fe3o4@au@mbdna沉淀物；
15、s2.将所得fe3o4@au@mbdna沉淀物溶解于pbs缓冲液中，得到fe3o4@au@mbdna溶液，然后fe3o4@au@mbdna溶液置于-20℃以下温度中冷冻1分钟以上处理，即得所述dna磁性纳米探针。
16、在其中一些实施例中，所述冷冻处理的温度为-20℃～-25°，冷冻时间为1.0min～10min；优选地，所述冷冻处理的温度为-20℃～-22°，冷冻时间为1.0min～5min，更优选为1.5min～5min。
17、在其中一些实施例中，所述fe3o4@au复合纳米材料与修饰有亚甲基蓝的dna进行反应的反应体系中，所述fe3o4@au复合纳米材料的浓度为0.5mg/ml～1mg/ml，修饰有亚甲基蓝的dna在反应体系中的浓度为8μm～12μm；和/或，
18、所述fe3o4@au复合纳米材料与修饰有亚甲基蓝的dna的反应中，静置10h～14h得到所述fe3o4@au@mbdna沉淀物。
19、在其中一些实施例中，所述fe3o4@au@mbdna在pbs缓冲液的浓度为0.01μm～0.1mm。
20、本发明第三方面提供一种如上所述的dna磁性纳米探针在制备用于定量检测癌症标志物的电化学传感器中的应用。
21、在其中一些实施例中，所述癌症标志物为mirna；优选地，所述癌症标志物为mirna21。
22、本发明第四方面提供一种电化学生物传感器，所述电化学生物传感器包括电极以及结合于所述电极上的如上所述的dna磁性纳米探针。
23、本发明第五方面提供一种如上所述的电化学生物传感器在定量检测癌症标志物中的应用；优选地，所述癌症标志物为mirna。
24、本发明中，发明人发现，将fe3o4@au@mbdna在-20℃以下温度冷冻1分钟以上得到的dna磁性纳米探针应用于电化学生物传感器中时，能够表现出优异的电化学增强信号，从而显著提高催化效率，实现高效的信号放大，可用于各种生物标记物的检测，通用性更高。
1.一种dna磁性纳米探针，其特征在于，所述dna磁性纳米探针由修饰有亚甲基蓝的dna与fe3o4@au复合纳米材料通过化学键连接得到fe3o4@au@mbdna，所述fe3o4@au@mbdna再经-20℃以下温度冷冻1分钟以上得到。
2.如权利要求1所述的dna磁性纳米探针，其特征在于，所述冷冻的温度为-20℃～-25°，冷冻时间为1.0min～10min。
3.如权利要求1所述的dna磁性纳米探针，其特征在于，所述冷冻的温度为-20℃～-22°，冷冻时间为1.0min～5min。
4.一种dna磁性纳米探针的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述冷冻处理的温度为-20℃～-25°，冷冻时间为1.0min～10min；优选地，所述冷冻处理的温度为-20℃～-22°，冷冻时间为1.0min～5min。
6.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤s1的反应体系中，所述fe3o4@au复合纳米材料的浓度为0.5mg/ml～1mg/ml，修饰有亚甲基蓝的dna在反应体系中的浓度为8μm～12μm；和/或，
7.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述fe3o4@au@mbdna在pbs缓冲液的浓度为0.01μm～0.1mm。
8.权利要求1-3任一项所述的dna磁性纳米探针在制备用于定量检测癌症标志物的电化学传感器中的应用。
9.一种电化学生物传感器，其特征在于，所述电化学生物传感器包括电极以及结合于所述电极上的如权利要求1-3任一项所述的dna磁性纳米探针。
10.权利要求9所述的电化学生物传感器在定量检测癌症标志物中的应用。
