CN101793899A - 一种检测脑钠肽的光学生物传感器及试剂制备方法 - Google Patents

一种检测脑钠肽的光学生物传感器及试剂制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101793899A
CN101793899A CN200910077950A CN200910077950A CN101793899A CN 101793899 A CN101793899 A CN 101793899A CN 200910077950 A CN200910077950 A CN 200910077950A CN 200910077950 A CN200910077950 A CN 200910077950A CN 101793899 A CN101793899 A CN 101793899A
Authority
CN
China
Prior art keywords
natriuretic peptide
brain natriuretic
optical biosensor
magnetic
probe
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN200910077950A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101793899B (zh
Inventor
刘儒平
蔡新霞
刘军涛
王蜜霞
刘春秀
罗金平
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Institute of Electronics of CAS
Original Assignee
Institute of Electronics of CAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Institute of Electronics of CAS filed Critical Institute of Electronics of CAS
Priority to CN 200910077950 priority Critical patent/CN101793899B/zh
Publication of CN101793899A publication Critical patent/CN101793899A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101793899B publication Critical patent/CN101793899B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)

Abstract

本发明一种检测脑钠肽的光学生物传感器及试剂制备方法,涉及生物传感技术,该传感器反应区为充有磁纳米探针溶液的毛细沟道,沟道内表面组装一层亲水纳米材料,沟道上表面为带有进样孔的透光绝缘封装层,沟道侧面封装塑料,在侧封塑料的两端安装有可控电磁铁。其试剂制备方法,是先制备磁纳米探针,然后将磁纳米探针、待测脑钠肽样品、标记物标记的特异性脑钠肽抗体通过电磁铁和毛细沟道的共同作用充分反应,形成磁纳米探针-待测脑钠肽抗原-标记抗体的复合物。加入底物催化发光或激发荧光量子点发光。通过传感器检测系统,快速检测出脑钠肽浓度。本发明传感器可快速检测样品中脑钠肽浓度,具有特异性高、灵敏度高、节省大量生物试剂等特点。

Description

一种检测脑钠肽的光学生物传感器及试剂制备方法
技术领域
本发明涉及生物传感技术领域,是一种快速检测心衰标志物脑钠肽微量蛋白浓度的光学生物传感器和所用试剂的制备方法,这种传感器可以快速检测总脑钠肽的浓度。
背景技术
脑钠肽是心室分泌的激素样短肽,活性肽是脑钠肽-32,脑钠肽-32氨基端第7位和第23位氨基酸残基(半胱氨酸)通过二硫键形成一个环型结构,此即为脑钠肽的功能域。脑钠肽通过此构象与其相应的受体结合,在诸多病理生理过程中发挥作用,脑钠肽值与美国纽约心脏学会(NYHA)对心功能不全(CHF)的分级标准密切相关,健康人分泌的脑钠肽数量极少,心功能不全越严重脑钠肽值越高。因此脑钠肽的测定是心脏疾病的常规检测项目之一。
目前,虽然脑钠肽含量在心衰诊断中有很高的价值,但脑钠肽水平的测定并没有得到很好的普及,主要原因是检测方法的制约。脑钠肽检测的方法学研究一直是脑钠肽研究的热点。检测脑钠肽的主要方法有免疫放射分析法(RIMA),免疫荧光法等,RIMA法由于半衰期短、检测时间长不适合于心脏病的急性诊断和小样本检测。Biosite公司推出的免疫荧光法测定脑钠肽水平,达到了快速检测的目的,但需专门的荧光分析仪,成本很高,不适合发展中国家。Bayer Diagnostics公司、Abbott公司也推出了脑钠肽测定试剂,但成本均较高,每个测试费用均在25美元以上。研究表明降低检测成本,就会影响检测速度和灵敏度。目前国内对脑钠肽的研究主要是利用进口试剂进行脑钠肽检测的临床应用,未见脑钠肽光学生物传感技术及试剂的制备方法研究。因此,研发检测成本低、快速、高灵敏度的脑钠肽光学生物传感器及试剂是近几年脑钠肽研究的热点。研制一种快速检测脑钠肽浓度的光学生物传感器及试剂的制备方法,来降低脑钠肽检测成本,使脑钠肽检测易于在国内普及,该技术具有巨大的发展潜力和应用前景。
发明内容
本发明的目的是公开一种检测脑钠肽的光学生物传感器及试剂制备方法,用于心力衰竭的诊断、心力衰竭的康复判断、心力衰竭治疗的监控、评价左心室功能不良程度等。本发明光学生物传感器,检测快速、灵敏度高、使用方便,并可以与便携式光子计数仪配套使用,用于脑钠肽水平的检测。
为了达到上述目的,本发明的技术解决方案是:
一种检测脑钠肽的光学生物传感器,包括基座、反应区、封装层;其中,基座上表面纵向设有弧形凹槽,凹槽上表面具有毛细作用的横向微沟道,凹槽的两端为塑料封装层,凹槽的顶部键合透光性极好的耐腐蚀绝缘封装层,凹槽的底部有一出样孔,出样孔贯通基座;绝缘封装层上设有两个进样孔;凹槽、端部塑料封装层、顶部绝缘封装层围成的空间为传感器的样品反应区;其样品反应区内,横向微沟道表面有一亲水纳米材料层;反应区外,在反应区纵轴上,与两端塑料封装层相隔一间隙的各设置一微型电磁铁,两微型电磁铁的引出线并联;
使用时,反应区内加有反应试剂。
所述的光学生物传感器,其所述亲水纳米材料层为高分子纳米材料、硅烷、丙烯酸非磁性材料中的一种,以获取低磁化强度和高比表面积的微沟道,该沟道不受磁场影响;端部塑料封装层为聚乙烯(PE),聚碳酸酯(PC),聚丙烯(PP)中的一种,两微型电磁铁通过两端的塑料封装层对反应试剂中的磁纳米探针及其复合物进行磁化和富集。
所述的光学生物传感器,其所述微沟道长为0.3~4.0cm,宽为0.1~20mm,深度为0.1~16mm;微型电磁铁尺寸为6mm×6mm×6.4mm。
所述的光学生物传感器,其所述反应试剂,包括脑钠肽磁纳米探针、偶联反应组合试剂、缓冲液、封闭液、标记物标记的特异性抗体、底物显色液。
所述的光学生物传感器,其所述偶联反应组合试剂,包括:1-乙基3-(3-二甲氨基)碳二亚胺盐酸盐(EDC);N-羟基硫代琥珀酰亚胺(NHS);戊二醛(glutardehyde)中的一种或多种;其中,1-乙基3-(3-二甲氨基)碳二亚胺盐酸盐(EDC)的浓度范围为1.5~9.0mg/ml;N-羟基硫代琥珀酰亚胺(NHS)的浓度范围为3.0~10.0mg/ml;戊二醛的浓度范围为5~30%。
所述的光学生物传感器,其所述缓冲液为甘氨酸-盐酸缓冲液(0.05mol/L;pH=2.2~5.0)、磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液(pH=2.2~8.0)、磷酸氢二钠-磷酸二氢钠缓冲液(0.2mol/L;pH=5.8~8.0)、磷酸氢二钠-磷酸二氢钾缓冲液(1/15mol/L;pH=4.92~8.18)、磷酸二氢钾-氢氧化钠缓冲液(0.05mol/L;pH=5.8~8.0)、Tris-HCl缓冲液(0.05mol/L;pH=7.10~9.00)、甘氨酸-氢氧化钠缓冲液(0.05mol/L;pH=8.6~10.6)、乙磺酸(MES)缓冲液中的任一种或几种。
所述的光学生物传感器,其所述封闭液为1~10%的脱脂奶粉,5~15%的赖氨酸,或1~15%的牛血清白蛋白中的一种或它们的混合物。
所述的光学生物传感器,其所述标记物标记的特异性抗体为辣根过氧化酶标记的脑钠肽抗体,碱性磷酸酶标记的脑钠肽抗体,荧光量子点标记的脑钠肽抗体,生物素标记的脑钠肽抗体中的一种;
其中荧光量子点标记的脑钠肽抗体中使用的量子点是CdSe、CdS、ZnS、InP、InAs及其核壳结构中的一种或几种。
所述的光学生物传感器,其所述底物显色液为1,2二氧环己烷衍生物(AMPPD),或底物液A、B套液中的一种;底物液A为鲁米诺与其增强剂体系,底物液B为双氧水缓冲液。
所述的光学生物传感器,其所述脑钠肽磁纳米探针的浓度范围:0.10~3.00mg/ml;缓冲液浓度范围:0.03~3.0mol/l;封闭液浓度范围:0.03~2.00mol/l;标记物标记的脑钠肽特异性抗体浓度范围:0.12~3.0mg/ml;底物显色液浓度范围:0.8~3.0mmol/L。
所述的光学生物传感器,其检测系统采用光子计数法检测,加入底物催化发光或激发荧光量子点发光。
一种所述的光学生物传感器反应试剂的制备方法,其包括以下步骤:
a)首先,在离心管中将1000μl浓度为0.5~3mg/ml的表面修饰有不同功能基团的磁纳米粒子溶液、800μl浓度为0.1~0.2mg/ml的脑钠肽抗体溶液或浓度为0.1~0.2mg/ml的生物素标记的脑钠肽抗体溶液混合均匀,在37℃下孵育10~60min,使其发生缩合反应或通过生物素-亲和素作用发生反应,完成磁纳米粒子与脑钠肽抗体的偶联,经过洗涤、沉淀、磁分离后得到具有高特异性的脑钠肽磁纳米探针。
b)将50μl脑钠肽磁纳米探针溶液活化后从进样孔2加入光学生物传感器;80μl脑钠肽待测样品从进样孔8加入光学生物传感器,通过控制电磁铁来实现磁纳米粒子的运动,将两者混匀,然后从进样孔2加入20μl标记物标记的脑钠肽特异性抗体溶液,通过控制磁粒子的运动来混匀溶液,放在温度为35~37℃的恒温箱中放置20~30min。
c)通过磁分离,用PBS洗涤去掉多余的未参与反应的标记物标记的脑钠肽特异性抗体溶液,洗涤液从出样孔10流出;
d)向光学生物传感器内加入底物,通过酶催化底物发光或激发荧光量子点发光,通过对光强的测定,达到对待测脑钠肽样品定量检测的目的。
所述的反应试剂的制备方法,其所述a)步中的脑钠肽磁纳米探针,其直径为30~500nm,其中制备脑钠肽磁纳米探针的磁纳米粒子表面修饰的活性基团有羟基、羧基、氨基、巯基、亲和素中的任一种。
所述的反应试剂的制备方法,其所述b)步中的脑钠肽磁纳米探针与标记物标记的脑钠肽特异性抗体,能识别脑钠肽抗原的不同表位,并能同时与脑钠肽抗原结合来进行脑钠肽含量检测。
本发明的优点在于:
本发明的光学生物传感器和反应试剂的制备方法与已经商业化的系列便携式光子计数仪是兼容的,因此可以使检测简单快捷;由于该传感器的生产工艺采用先进的MEMS工艺,既保证了检测的可靠性和灵敏度,又降低了检测成本;该传感器采用微沟道设计,使进样更快,所需待测样品溶液少(20μl)。采用本发明的脑钠肽光学生物传感器测定脑钠肽的灵敏度达到pg/mL。本发明提供的测定方法从检测脑钠肽样品开始,只需要20~30min,可以得到检测结果;本发明的光学生物传感器操作步骤少,操作方便、简单,易于推广。
附图说明
图1是本发明一种基于磁纳米探针的脑钠肽光学生物传感器立体示意图;
图2是本发明一种基于磁纳米探针的脑钠肽光学生物传感器三视图;其中:图2(a)是主视图;图2(b)是侧视图;图2(c)是俯视图;
图3是本发明中磁纳米探针制备示意图;
图4是本发明中待测抗原-荧光量子点标记抗体的磁纳米探针复合物制备示意图。
具体实施方式
见图1、图2,是本发明一种基于磁纳米探针的脑钠肽光学生物传感器,其中,微型电磁铁1、7,进样孔2、8,绝缘封装层3,硅质基座4,塑料封装层5,微型电磁铁引线6,亲水纳米材料层9,出样孔10。图2a为光学生物传感器主视图;图2b为光学生物传感器侧视图;图2c为光学生物传感器俯视图。
本发明的一种基于磁纳米探针的脑钠肽光学生物传感器,包括基座4、反应区、封装层;其中,基座4上表面纵向设有弧形凹槽,凹槽上表面具有毛细作用的横向微沟道,微沟道长为0.3~4.0cm,宽为0.1~20mm,深度为0.1~16mm。凹槽的两端为塑料封装层5,端部塑料封装层5为聚乙烯(PE),聚碳酸酯(PC),聚丙烯(PP)中的一种。凹槽的顶部键合透光性极好的耐腐蚀绝缘封装层3,凹槽的底部有一出样孔10,出样孔10贯通基座4;绝缘封装层3上设有两个进样孔2、8;凹槽、端部塑料封装层5、顶部绝缘封装层3围成的空间为传感器的样品反应区;其样品反应区内,横向微沟道表面有一亲水纳米材料层9,亲水纳米材料层9为高分子纳米材料、硅烷、丙烯酸非磁性材料中的一种;反应区外,在反应区纵轴上,与两端塑料封装层5相隔一间隙的各设置一微型电磁铁1、7,两微型电磁铁1、7的引出线6并联;
使用时,反应区内加有反应试剂。
本发明光学生物传感器,在反应区的横向毛细沟道内表面组装一层亲水纳米材料的方法是:通过在横向沟道内表面均匀滴加不同浓度的亲水性大分子高分子羧甲基纤维素钠,37℃温度条件下干燥,获得凸凹相间的亲水纳米表面层。该方法进一步加强了沟道表面的亲水性,增大了沟道的有效表面积,不仅有利于反应试剂的混合,而且可以有效保持钠尿肽(B-typenatriuretic peptide,BNP)光学生物试剂的生物活性。
本发明的脑钠肽光学生物传感器相应的反应试剂包括偶联缓冲液、清洗缓冲液、封闭液、标记物标记的脑钠肽抗体和底物发光液。
反应试剂的制作是:
首先将表面修饰有不同功能基团的磁性纳米粒子、脑钠肽抗体或生物素标记的脑钠肽抗体混合制备成溶液,37℃孵育一定时间使其发生偶联反应或通过生物素-亲和素相互作用,完成磁纳米粒子与脑钠肽抗体的偶联,组成具有高特异性的脑钠肽磁纳米探针。
将脑钠肽磁纳米探针溶液、待测脑钠肽样品溶液与标记物标记的脑钠肽特异性抗体,通过电磁铁控制磁粒子的运动使溶液混合均匀,置于37℃孵育20min。通过洗涤、磁分离去掉多余的未参与反应的标记物标记的脑钠肽特异性抗体,加入底物催化发光或激发荧光量子点发光,能产生与被分析物脑钠肽的浓度对应的光强,从而达到对待测脑钠肽定量检测的目的。
本发明的上述各目的、方法、特点和优点,通过下面结合附图和实施例可以得到更加详细的说明。
实施例1
图1、图2(a)、(b)、(c)是本发明设计的基于磁纳米探针的脑钠肽光学生物传感器示意图。首先,采用微机电系统(MEMS)工艺在硅质基座上刻蚀出一个长为20mm,宽为5mm,深度为4mm的微沟道,沟道的顶部键合透光性极好的玻璃(盖片)3,玻璃(盖片)3上有进样孔2与进样孔8,硅质基座4的底部有一与微沟道相通的出样孔10。在反应区的沟道内表面组装一层高分子羧甲基纤维素(CMC)纳米材料层9,置于37℃的干燥箱中干燥30min,取出备用。
然后添加反应试剂,从进样孔2滴加50μl脑钠肽磁纳米探针溶液,从进样孔8滴加20μl脑钠肽待测样品溶液,接通电磁铁7,该探针在电磁铁7和毛细沟道的共同作用下,向右移动与待测脑钠肽样品溶液混合。然后从进样孔8加入60μl辣根过氧化酶标记脑钠肽抗体溶液,通过控制左右两电磁铁1、7并在毛细沟道的共同作用下,来实现磁纳米探针的移动,从而达到混匀反应物的目的。形成磁纳米探针-待测物-酶标抗体的磁纳米探针复合物后,在磁场作用下,用200μl PBS缓冲液(含0.5%Tween-20;0.1~0.5%BSA)清洗3次,清洗液从底部出样孔10流出。然后加入50μl化学发光液A(鲁米诺与增强剂体系)和50μl化学发光底物液B(双氧水缓冲液),混匀,置于暗处室温放置5min。用实验室自制光子计数仪测其发光强度,从而测出待测样品溶液的浓度。
实施例2
1)脑钠肽特异性探针的制备
取200μl氨基末端磁纳米粒子置于2ml离心管中,加入600μl0.03mol/L吡啶溶液,振荡混匀。用磁力架磁性分离除去上清液,重复上述操作两次。然后在离心管中加入200μl的10%戊二醛,置于37℃恒温摇床中220rpm振荡反应30min,使之混合均匀。磁性分离,除去未反应的戊二醛,最后用200μl Tris-HCl缓冲液(0.05mol/L;pH=7.10~9.00)清洗三次。
将脑钠肽抗体溶于PBS缓冲液中,配置浓度为0.22~2.0mg/mL的抗体溶液。取脑钠肽抗体溶液400μl加入到200μl上述处理过的磁纳米粒子中,在37℃恒温摇床中180rpm振荡反应6小时。置于磁力架,进行磁性分离,加入1000μl甘氨酸-氢氧化钠缓冲液(0.05mol/L;pH=8.6~10.6),将反应物置于37℃恒温摇床中200rpm振荡反应1小时,终止偶联反应,制备得到脑钠肽特异性探针。将该磁纳米探针溶于200μl PBS缓冲液中。
2)被分析物脑钠肽抗原浓度的测定
将磁纳米探针50μl、待测样品溶液20μl、辣根过氧化酶标记脑钠肽抗体溶液80μl按照实施例1的步骤加入到脑钠肽光学生物传感器中,通过电磁铁控制磁粒子运动将反应试剂混匀,将该传感器置于37℃恒温箱中孵育30min,形成磁纳米探针-待测物-酶标抗体的磁纳米探针复合物。用200μl PBS缓冲液(含0.5%Tween-20;0.1~0.5%BSA)清洗3次,用电磁铁7将探针复合物吸到传感器右端,洗脱液从左端出样孔10流出,关闭出样孔。
向上述磁纳米探针-待测抗原-酶标抗体的磁纳米探针复合物中加入50μl化学发光液A(鲁米诺与增强剂体系)和50μl化学发光底物液B(双氧水缓冲液)混匀后,置于暗处,室温放置5min。用实验室自制光子计数仪测其发光强度。
实施例3
1)脑钠肽特异性探针的制备
如图3,用移液器移取200μl(相当于1mg)表面标记亲和素的磁纳米粒子,置于2ml离心管中,加入1000μl Tris-HCl缓冲液(内含1mmol/LEDTA、1mol/L NaCl,pH=7.4),轻摇混匀磁粒,磁性分离,清洗2次。用100μl PBS缓冲液将上述磁粒子溶解。
将100μl生物素标记脑钠肽抗体溶于800μlTris-HCl缓冲液中,此时抗体浓度为0.1875mg/mL。将上述抗体溶液加入经过活化的磁粒中,置37℃、150rpm摇床中振荡反应30min,磁性分离,除去上清液。在经过偶联反应的离心管中加入PBS缓冲液(含0.05%Tween-20及0.1%BSA)1ml,轻摇混匀,磁性分离,操作2次。
在上述离心管中加入1ml封闭液(0.5%鸡卵清蛋白,pH=7.4PBS缓冲液),在恒温摇床中37℃、180rpm振荡反应30min,磁性分离。在离心管中加入PBS(含0.05%Tween-20及0.1%BSA)缓冲液1ml,轻摇混匀,磁性分离。抽除上清液,重复清洗3次。加入PBS缓冲液配制成浓度为2.5mg/mL磁纳米探针溶液。
2)被分析物脑钠肽抗原浓度的测定
取上述制备的脑钠肽磁纳米探针50μl、待测样品溶液20μl、碱性磷酸酶标记抗体溶液80μl混匀,按照实施例1的步骤加入到脑钠肽光学生物传感器中,通过电磁铁将反应试剂混匀,将该传感器置于37℃恒温箱中孵育30min,形成磁纳米探针-待测物-酶标抗体的磁纳米探针复合物。用200μl PBS缓冲液(含0.5%Tween-20;0.1~0.5%BSA)清洗3次,用电磁铁7将探针复合物吸到传感器右端,洗脱液从左端出样孔10流出,关闭出样孔。
向上述形成的磁纳米探针-待测抗原-酶标抗体的磁纳米探针复合物中加入50μl底物发光液1,2二氧环己烷衍生物(AMPPD),混匀,置于暗处室温放置15min。用实验室自制光学传感器测其发光强度。
实施例4
1)荧光量子点标记脑钠肽抗体制备
取表面修饰羧基的水溶性荧光量子点(QDs),用PBS缓冲液(pH=7.4)将其稀释到1nmol/L,将EDC的PBS溶液加入到该QDs中,然后加入5.0mg/ml脑钠肽的PBS溶液,20℃反应2小时,再加入200μl Tris-HCl缓冲液(内含1mmol/L EDTA、1mol/L NaCl,pH=7.4),轻摇混匀磁粒,终止反应,透析30min,制备出荧光量子点标记的脑钠肽抗体。
2)羧基修饰磁纳米粒子制备脑钠肽磁纳米探针
取200μl,浓度为10mg/ml的表面修饰羧基的磁纳米粒子,加2mlPBS缓冲液进行洗涤,磁性分离,除去上清液,重复操作2次,加入1mlPBS缓冲液将该羧基修饰磁纳米粒子溶解备用。
在上述溶液中加入400μl,浓度为0.2mol/L的MES缓冲液,再加入600μl,浓度为5.0mg/mL的EDC溶液,将上述溶液混匀,在恒温摇床中37℃、180rpm振荡反应30min。
在上述溶液中加入脑钠肽抗体溶液300μl,在恒温摇床中37℃、220rpm振荡反应8小时。通过磁性分离去掉上层清液,再加入甘氨酸-氢氧化钠缓冲液(0.05mol/L;pH=9)进行封闭。用PBS缓冲液对该偶联复合物进行洗涤后,加入PBS缓冲液将该复合物配制成浓度为1.3mg/ml的磁纳米探针溶液。
3)被分析物脑钠肽抗原浓度的测定
如图4,取上述制备好的脑钠肽磁纳米探针50μl、待测样品溶液20μl、荧光量子点标记抗体溶液80μl按照实施例1的步骤加入到脑钠肽光学生物传感器中,通过电磁铁将反应试剂混匀,将该传感器置于37℃恒温箱中孵育30min,形成磁纳米探针-待测抗原-荧光量子点标记抗体的磁纳米探针复合物。用200μl PBS缓冲液(含0.5%Tween-20;0.1~0.5%BSA)清洗3次,用电磁铁7将探针复合物吸到传感器右端,洗脱液从出样孔10流出,关闭出样孔。加入PBS缓冲液,形成磁纳米探针-待测物-荧光量子点标记抗体的磁纳米探针复合物的PBS缓冲液。在激发光照射下,用实验室自制光学传感器测其发射光强,从而实现对脑钠肽样品溶液浓度的定量检测。

Claims (14)

1.一种检测脑钠肽的光学生物传感器,包括基座、反应区、封装层;其中,基座上表面设有纵向弧形凹槽,凹槽上表面是具有毛细作用的横向微沟道,凹槽的两端为塑料封装层,凹槽的顶部键合透光性极好的耐腐蚀绝缘封装层,凹槽的底部有一出样孔,出样孔贯通基座;绝缘封装层上设有两个进样孔;凹槽、端部塑料封装层、顶部绝缘封装层围成的空间为传感器的样品反应区;其特征在于:样品反应区内,横向微沟道表面有一亲水纳米材料层;反应区外,在反应区纵轴上,与两端塑料封装层相隔一间隙各设置一微型电磁铁,两微型电磁铁的引出线并联;
使用时,反应区内加有反应试剂。
2.如权利要求1所述的光学生物传感器,其特征在于:所述亲水纳米材料层为高分子纳米材料、硅烷、丙烯酸非磁性材料中的一种,以获取低磁化强度和高比表面积的微沟道,该沟道不受磁场影响;端部塑料封装层为聚乙烯,聚碳酸酯,聚丙烯中的一种,两微型电磁铁通过两端的塑料封装层对反应试剂中的磁纳米探针进行磁化和富集。
3.如权利要求1所述的光学生物传感器,其特征在于:所述微沟道长为0.3~4.0cm,宽为0.1~20mm,深度为0.1~16mm;微型电磁铁尺寸为6mm×6mm×6.4mm。
4.如权利要求1所述的光学生物传感器,其特征在于:所述反应试剂,包括脑钠肽磁纳米探针、偶联反应组合试剂、缓冲液、封闭液、标记物标记的特异性抗体、底物显色液。
5.如权利要求4所述的光学生物传感器,其特征在于:所述偶联反应组合试剂,包括:1-乙基3-(3-二甲氨基)碳二亚胺盐酸盐;N-羟基硫代琥珀酰亚胺;戊二醛中的一种或多种;其中,1-乙基3-(3-二甲氨基)碳二亚胺盐酸盐的浓度范围为1.5~9.0mg/ml;N-羟基硫代琥珀酰亚胺的浓度范围为3.0~10.0mg/ml;戊二醛的浓度范围为5~30%。
6.如权利要求4所述的光学生物传感器,其特征在于:所述缓冲液为甘氨酸-盐酸缓冲液、磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液、磷酸氢二钠-磷酸二氢钠缓冲液、磷酸氢二钠-磷酸二氢钾缓冲液、磷酸二氢钾-氢氧化钠缓冲液、Tris-HCl缓冲液、甘氨酸-氢氧化钠缓冲液、乙磺酸缓冲液中的任-种或几种。
7.如权利要求4所述的光学生物传感器,其特征在于:所述封闭液为1~10%的脱脂奶粉,5~15%的赖氨酸,或1~15%的牛血清白蛋白中的一种或它们的混合物。
8.如权利要求4所述的光学生物传感器,其特征在于:所述标记物标记的特异性抗体为辣根过氧化酶标记的脑钠肽抗体,碱性磷酸酶标记的脑钠肽抗体,荧光量子点标记的脑钠肽抗体,生物素标记的脑钠肽抗体中的一种;
其中荧光量子点标记的脑钠肽抗体中使用的荧光量子点是CdSe、CdS、ZnS、InP、InAs及其核壳结构中的一种或几种。
9.如权利要求4所述的光学生物传感器,其特征在于:所述底物显色液为1,2二氧环己烷衍生物,或底物液A、B套液中的一种;套液中,底物液A为鲁米诺与其增强剂体系,底物液B为双氧水缓冲液。
10.如权利要求4所述的光学生物传感器,其特征在于:所述脑钠肽磁纳米探针的浓度范围:0.10~3.00mg/ml;缓冲液浓度范围:0.03~3.0mol/l;封闭液浓度范围:0.03~2.00mol/l;标记物标记的脑钠肽特异性抗体浓度范围:0.12~3.0mg/ml;底物显色液浓度范围:0.8~3.0mmol/L。
11.如权利要求1所述的光学生物传感器,其特征在于:检测系统采用光子计数法检测,加入底物催化发光或激发荧光量子点发光。
12.一种如权利要求1所述的光学生物传感器反应试剂的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
a)首先,在离心管中将1000μl、浓度为0.5~3mg/ml的表面修饰有不同功能基团的磁纳米粒子溶液、800μl浓度为0.1~0.2mg/ml的脑钠肽抗体溶液或浓度为0.1~0.2mg/ml的生物素标记的脑钠肽抗体溶液混合均匀,在37℃下孵育10~60min,使其发生缩合反应或通过生物素-亲和素作用发生反应,完成磁纳米粒子与脑钠肽抗体的偶联,经过洗涤、沉淀、磁分离后得到具有高特异性的脑钠肽磁纳米探针;
b)对50μl脑钠肽磁纳米探针溶液活化后从进样孔2加入光学生物传感器;80μl脑钠肽待测样品从进样孔8加入光学生物传感器,通过控制电磁铁来实现磁纳米粒子的运动,将两者混匀,然后从进样孔2加入20μl标记物标记的脑钠肽特异性抗体溶液,通过磁粒子的运动来混匀溶液,放在温度为35~37℃的恒温箱中放置20~30min。
c)通过磁分离,用PBS洗涤去掉多余的未参与反应的标记物标记的脑钠肽特异性抗体溶液,洗涤液从出样孔10流出;
d)向光学生物传感器内加入底物,通过酶催化底物发光或激发荧光量子点发光,通过对光强的测定,达到对待测脑钠肽样品定量检测的目的。
13.如权利要求12所述的试剂的制备方法,其特征在于:所述a)步中的脑钠肽磁纳米探针,其直径为30~500nm,其中制备脑钠肽磁纳米探针的磁纳米粒子表面修饰的活性基团有羟基、羧基、氨基、巯基、亲和素中的任一种。
14.如权利要求12所述的试剂的制备方法,其特征在于:所述b)步中的脑钠肽磁纳米探针与标记物标记的脑钠肽特异性抗体,能识别脑钠肽抗原的不同表位,并能同时与脑钠肽抗原结合来进行脑钠肽含量检测。
CN 200910077950 2009-02-04 2009-02-04 一种检测脑钠肽的光学生物传感器及试剂制备方法 Expired - Fee Related CN101793899B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 200910077950 CN101793899B (zh) 2009-02-04 2009-02-04 一种检测脑钠肽的光学生物传感器及试剂制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 200910077950 CN101793899B (zh) 2009-02-04 2009-02-04 一种检测脑钠肽的光学生物传感器及试剂制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101793899A true CN101793899A (zh) 2010-08-04
CN101793899B CN101793899B (zh) 2013-06-05

Family

ID=42586705

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 200910077950 Expired - Fee Related CN101793899B (zh) 2009-02-04 2009-02-04 一种检测脑钠肽的光学生物传感器及试剂制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101793899B (zh)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102072896A (zh) * 2010-10-29 2011-05-25 清华大学 一种基于纳米材料表面催化发光识别蛋白质的装置及方法
CN104257352A (zh) * 2014-10-08 2015-01-07 东南大学 网格状mems神经微探针及其制备方法
CN104471380A (zh) * 2012-07-06 2015-03-25 株式会社日立高新技术 分析装置以及分析方法
CN105021819A (zh) * 2014-04-28 2015-11-04 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 荧光纳米磁性粒子-多肽底物复合体及其制备方法
CN110352351A (zh) * 2016-10-18 2019-10-18 积水医疗株式会社 使用抗人bnp片段(4-32)抗体的免疫测定方法
CN111487222A (zh) * 2019-01-28 2020-08-04 上海乐合生物科技有限公司 一种使用高特异性和高灵敏性spr芯片检测bnp的方法
CN111505302A (zh) * 2019-01-31 2020-08-07 博阳生物科技(上海)有限公司 快速检测n末端b型脑钠肽的均相免疫试剂盒、制备方法、检测方法和装置
CN112608385A (zh) * 2020-12-18 2021-04-06 杭州贤至生物科技有限公司 一种犬脑钠肽(bnp)单克隆抗体的制备
CN116223828A (zh) * 2023-01-29 2023-06-06 广东昊朗医疗科技有限责任公司 一种poct检测装置及检测方法
CN116679043A (zh) * 2023-08-03 2023-09-01 天津大学 适用于磁泳分析平台的机器人及制备方法、磁泳分析平台

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1893739A2 (en) * 2005-06-10 2008-03-05 Cornell Research Foundation, Inc. Recirculating microfluidic device and methods of use
CN101187718A (zh) * 2007-12-07 2008-05-28 南京邮电大学 电控光开关阵列微流控芯片的制作方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1893739A2 (en) * 2005-06-10 2008-03-05 Cornell Research Foundation, Inc. Recirculating microfluidic device and methods of use
CN101187718A (zh) * 2007-12-07 2008-05-28 南京邮电大学 电控光开关阵列微流控芯片的制作方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
RYOJI KURITA ET AL.: "On-chip enzyme immunoassay of a cardiac marker using a microfluidic device combined with a portable surface plasmon resonance system", 《ANAL. CHEM.》 *

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102072896B (zh) * 2010-10-29 2012-07-25 清华大学 一种基于纳米材料表面催化发光识别蛋白质的装置及方法
CN102072896A (zh) * 2010-10-29 2011-05-25 清华大学 一种基于纳米材料表面催化发光识别蛋白质的装置及方法
CN104471380A (zh) * 2012-07-06 2015-03-25 株式会社日立高新技术 分析装置以及分析方法
CN104471380B (zh) * 2012-07-06 2017-11-17 株式会社日立高新技术 分析装置以及分析方法
CN105021819A (zh) * 2014-04-28 2015-11-04 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 荧光纳米磁性粒子-多肽底物复合体及其制备方法
CN104257352A (zh) * 2014-10-08 2015-01-07 东南大学 网格状mems神经微探针及其制备方法
CN110352351B (zh) * 2016-10-18 2022-08-16 积水医疗株式会社 使用抗人bnp片段(4-32)抗体的免疫测定方法
CN110352351A (zh) * 2016-10-18 2019-10-18 积水医疗株式会社 使用抗人bnp片段(4-32)抗体的免疫测定方法
CN111487222A (zh) * 2019-01-28 2020-08-04 上海乐合生物科技有限公司 一种使用高特异性和高灵敏性spr芯片检测bnp的方法
CN111487222B (zh) * 2019-01-28 2023-11-14 上海乐合生物科技有限公司 一种检测bnp的spr芯片的制备方法
CN111505302A (zh) * 2019-01-31 2020-08-07 博阳生物科技(上海)有限公司 快速检测n末端b型脑钠肽的均相免疫试剂盒、制备方法、检测方法和装置
CN112608385B (zh) * 2020-12-18 2022-05-20 杭州贤至生物科技有限公司 一种犬脑钠肽(bnp)单克隆抗体的制备
CN112608385A (zh) * 2020-12-18 2021-04-06 杭州贤至生物科技有限公司 一种犬脑钠肽(bnp)单克隆抗体的制备
CN116223828A (zh) * 2023-01-29 2023-06-06 广东昊朗医疗科技有限责任公司 一种poct检测装置及检测方法
CN116679043A (zh) * 2023-08-03 2023-09-01 天津大学 适用于磁泳分析平台的机器人及制备方法、磁泳分析平台
CN116679043B (zh) * 2023-08-03 2023-11-03 天津大学 适用于磁泳分析平台的机器人及制备方法、磁泳分析平台

Also Published As

Publication number Publication date
CN101793899B (zh) 2013-06-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101793899B (zh) 一种检测脑钠肽的光学生物传感器及试剂制备方法
CN107478837B (zh) 基于磁微粒的微流控化学发光检测系统及其应用
JP6251244B2 (ja) 広範発光免疫アッセイ
CN102967706B (zh) 检测肿瘤标志物流动注射化学发光免疫传感器的制备及应用
CN103026234B (zh) 用于在免疫测定中减少白细胞干扰的试剂
CN106596969B (zh) 一种电致化学发光免疫传感器的制备、产品、检测及应用
CN101458215B (zh) 一种多联吡啶钌络合物的电化学发光适配子传感器及制法
CN105435868B (zh) 定量检测全血中肌钙蛋白i的磁微粒化学发光微流控芯片
CN105308458A (zh) 用于进行过敏症和自身免疫性疾病的诊断测定的自动化免疫分析系统
CN107655878B (zh) 用于检测甲状腺功能的磁微粒的微流控化学发光检测系统
CN105195243B (zh) 一种肌红蛋白定量检测的磁微粒化学发光微流控芯片
WO2021227994A1 (zh) 一种采用血管紧张素转化酶ii(ace2)检测冠状病毒的方法
CN101504416A (zh) 一种金包覆磁粒原位引发高灵敏化学发光检测大肠杆菌的新方法
CN105842451A (zh) 基于量子点荧光免疫检测dnmt1的方法
CN105300963A (zh) 用于检测海洋致病菌的夹心式电化学发光免疫传感器的制备方法及其应用
CN102539506A (zh) 待测物的电化学检测方法
CN107643284B (zh) 用于检测心肌酶系列的磁微粒的微流控化学发光检测系统
CN205650213U (zh) 一种肌红蛋白定量检测的磁微粒化学发光微流控芯片
CN106053823B (zh) 一种基于CdZnSe三元量子点的光谱型电致化学发光免疫检测方法
CN110095596A (zh) 基于Fe-MOFs的化学发光-荧光双响应免疫传感器
CN109142748A (zh) 人前列腺特异性抗原检测方法及其试剂盒
CN107655879B (zh) 用于检测性腺系列的磁微粒的微流控化学发光检测系统
CN107389950A (zh) 一种血液中氨基末端脑利钠肽前体的检测方法及检测试剂盒
CN109164257A (zh) 一种基于磁微粒的时间分辨荧光免疫检测方法
CN109142331A (zh) 一种用于癌胚抗原检测的电致化学发光方法及其试剂盒

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20130605

Termination date: 20160204

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee