本发明属于生物监测领域，具体而言，涉及固定化血红素特异性别构转录因子与crispr/cas介导的血红素检测方法。
背景技术：
1、血红素是由一个卟啉环中间螯合一个亚铁离子形成的化合物，其分子式为c34h32fen4o4，分子量为616.49，结构式如下式所示。
2、
3、血红素在生物体内具有重要的作用，是细胞内重要的辅因子，同时也是一种治疗缺铁性贫血症的铁补充试剂，血红素工业化生产成为必然趋势，但是目前缺乏血红素高通量检测方法。传统的血红素检测方法如基于卟啉环系统的π-π*跃迁，血红素在400nm(soret带)附近具有强烈的吸收，吸收光谱法用于血红素测定，原理简单，易于操作，但此方法仅适用于组分单一、成分简单、不含其它在300-400nm处有吸收峰的化合物。然而，一些卟啉类化合物会干扰血红素的检测，因而在组分复杂的样品中，光谱法检测血红素的精度有所下降。目前实验室常用的血红素检测方法，例如气相色谱和液相色谱等分析方法，这些传统的血红素检测方法耗时较长，费用昂贵且样品制备复杂，检测的响应范围仅为微摩尔(μm)水平。其它检测方法例如吸收光谱法可以用于血红素测定，其操作简单，但由于生物样品十分复杂，其中可能包含多种血红素结构类似物，干扰检测结果的准确性且灵敏度不高，特异性较差。
4、血红素作为一种高附加值化合物在食品和医药领域有广泛的用途，但是其微生物合成依旧存在效率瓶颈，并且缺乏高通量检测的方法。
5、因此，需要开发一种简单、快速、灵敏且高特异性的检测血红素的方法。
技术实现思路
1、为了克服上述问题，本发明提供了基于血红素特异性别构转录因子和crispr/cas系统的血红素检测系统，以及固定化血红素特异性别构转录因子与crispr/cas介导的血红素检测方法，及其用途。
2、一个方面，本申请提供了血红素检测系统，所述血红素检测系统包含：
3、传感模块，所述传感模块包含固定化的血红素特异性别构转录因子和双链dna(dsdna)，所述双链dna具有能够被所述血红素特异性别构转录因子识别的序列；和
4、信号输出模块，所述信号输出模块包含crispr/cas系统和单链dna探针(ssdna探针)，其中，所述crispr/cas系统能够识别并结合所述dsdna，并且具有反式切割活性。
5、一个方面，本申请提供了固定化血红素特异性别构转录因子与crispr/cas介导的血红素检测方法，所述方法包括：
6、将血红素特异性别构转录因子固定化；
7、使所述固定化的血红素特异性别构转录因子与具有能够被所述血红素特异性别构转录因子识别的序列的双链dna(dsdna)结合；
8、使包含血红素的样品与所述固定化的血红素特异性别构转录因子接触，以使所述dsdna被释放；
9、以及，使用释放的所述dsdna激活包含能够识别并结合所述dsdna的crispr/cas系统和单链dna探针(ssdna探针)的检测体系，测量由所述crispr/cas系统切割所述ssdna探针所产生的信号，从而对血红素进行检测，
10、其中，所述crispr/cas系统为具有反式切割活性的crispr/cas系统。
11、在一个方面中，本申请提供了用于血红素检测的装置，所述装置包含固定化有血红素特异性别构转录因子的固体基质，所述血红素特异性别构转录因子与双链dna(dsdna)结合，其中，所述双链dna具有能够被所述血红素特异性别构转录因子识别的序列。在一些实施方式中，所述用于血红素检测的装置进一步包含用于信号输出模块的单元，以将所述信号输出模块提供至所述固体基质。所述用于信号输出模块的单元具有单独包含crispr/cas系统和ssdna探针的容器。或者，所述crispr/cas系统和ssdna探针也可一起包装在容器中。所述crispr/cas系统和ssdna探针可任选地处于液体或粉末形式，例如溶解在缓冲剂中，或者为冻干粉末。
12、在一些实施方式中，所述血红素特异性别构转录因子与所述固体基质直接或间接地通过非共价或共价结合。在优选的实施方式中，所述血红素特异性别构转录因子与所述固体基质通过生物素-生物素结合蛋白来非共价结合。
13、在优选的实施方式中，所述固体基质为多孔板，例如，由聚乙烯/聚苯乙烯等制成的孔板，或经过修饰处理的多孔板。
14、在一些实施方式中，所述用于血红素检测的装置包含固定化有血红素特异性别构转录因子的孔板，所述孔板由聚乙烯/聚苯乙烯等制成，其中，所述血红素特异性别构转录因子与所述孔板通过生物素-生物素结合蛋白来非共价结合。
15、在一个方面，本申请提供了一种用于检测血红素的试剂盒，所述试剂盒包含本申请所述的血红素检测系统。在一些实施方式中，所述试剂盒还包含用于对信号进行检测的信号检测模块。
16、在一个方面，本申请提供了一种用于检测血红素的试剂盒，所述试剂盒包含本申请所述的固定化有血红素特异性别构转录因子的孔板，所述孔板由聚乙烯/聚苯乙烯制成，所述血红素特异性别构转录因子与双链dna(dsdna)结合，其中，所述双链dna具有能够被所述血红素特异性别构转录因子识别的序列；包含crispr/cas系统和ssdna探针的容器；以及，用于实施血红素检测的使用说明。
17、在一个方面，本申请提供了本申请所述的血红素检测系统、或用于检测血红素的试剂盒在检测血红素方面的用途。
18、本发明提供的固定化血红素特异性别构转录因子与crispr/cas介导的血红素检测系统和方法具有极高的灵敏度，能检测浓度为纳摩尔级别的血红素，例如其检测下限可达到～7nm。
19、本发明通过将血红素特异性别构转录因子于固相载体表面，排除血红素特异性转录因子与cas蛋白竞争结合dsdna，从而使检测结果更加准确，不会受血红素特异性转录因子影响。
20、此外，本申请所述的血红素检测方法在血红素检测方面具有优异的特异性；与传统光谱法检测血红素相比，不会受到血红素结构类似物(如原卟啉、粪卟啉、fe-粪卟啉等)干扰。同时，本申请可以实现血红素样品的高通量检测，并且操作简单便捷，成本低，设备简单。
1.一种血红素检测系统，所述血红素检测系统包含：
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述血红素特异性别构转录因子通过直接或间接的非共价或共价结合而被固定化；优选地，所述血红素特异性别构转录因子通过生物素-生物素结合蛋白来非共价固定化。
3.根据权利要求1或2所述的系统，其中，所述血红素特异性别构转录因子固定于固体基质；优选地，所述固体基质为多孔板；优选地，所述固体基质为由聚乙烯/聚苯乙烯制成的孔板。
4.一种固定化的血红素特异性别构转录因子与crispr/cas介导的血红素检测方法，所述方法包括：
5.一种用于血红素检测的装置，所述装置包含固定化有血红素特异性别构转录因子的固体基质，所述血红素特异性别构转录因子与双链dna结合，其中，所述双链dna具有能够被所述血红素特异性别构转录因子识别的序列。
6.根据权利要求5所述的装置，其中，所述用于血红素检测的装置进一步包含用于信号输出模块的单元，以将所述信号输出模块提供至所述固体基质；优选地，所述用于信号输出模块的单元具有单独包含crispr/cas系统和单链dna探针的容器。
7.根据权利要求5或6所述的装置，其中，所述血红素特异性别构转录因子与所述固体基质直接或间接地通过非共价或共价结合；优选地，所述血红素特异性别构转录因子与所述固体基质通过生物素-生物素结合蛋白来非共价结合。
8.根据权利要求5或6所述的装置，其中，所述固体基质为多孔板；优选地，所述固体基质为由聚乙烯/聚苯乙烯制成的孔板。
9.一种用于检测血红素的试剂盒，所述试剂盒包含固定化有血红素特异性别构转录因子的孔板，所述孔板由聚乙烯/聚苯乙烯制成，所述血红素特异性别构转录因子与双链dna结合，其中，所述双链dna具有能够被所述血红素特异性别构转录因子识别的序列；包含crispr/cas系统和单链dna探针的容器；以及，用于实施血红素检测的使用说明。
