CN114705869A - 一种光子晶体生物芯片及其蛋白检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种光子晶体生物芯片及其蛋白检测方法，属于借助于测试材料的化学或物理性质来测试或分析材料领域。本发明所要解决的技术问题是如何得到一种能够快速和/或简便和/或灵敏地进行蛋白检测的光子晶体生物芯片。本发明提供了一种光子晶体生物芯片，所述光子晶体生物芯片，包括反应基底层，所述反应基底层上设有至少一个稳定捕获区和至少一个不稳定检测区；所述稳定捕获区包含光子晶体阵列及至少一种捕获抗体；所述不稳定检测区包含光子晶体阵列及至少一种检测抗体。本发明能够快速、操作简单、微量检测蛋白。

Description

一种光子晶体生物芯片及其蛋白检测方法
技术领域
本发明属于借助于测试材料的化学或物理性质来测试或分析材料领域，具体涉及一种光子晶体生物芯片及其蛋白检测方法。
背景技术
在涉及信号转换的检测方法中，通过将可检测到的信号进行扩大增强，可以有效提升检测方法的灵敏度。在荧光传感器检测领域中, 光子晶体有着广泛的应用。光子晶体荧光传感器基于光子晶体荧光增强效应，在传统的荧光检测体系中引入光子晶体结构，增强荧光信号强度，提升检测灵敏度，降低检测限度。光子晶体具有周期性结构，荧光分子会进入光子局域位置时，提高电磁场激发光与荧光分子之间的相互作用，增强自发辐射的荧光信号，易于检测。荧光标记法是生物分子检测的重要检测方法，但仍然存在检测分子浓度低，背景噪声高，样品微量等问题，严重影响到检测结果的可靠性和准确性。检测器中光子晶体的加入，荧光增强效应可增强检测信号，提高检测器件的灵敏度，实现对DNA、蛋白质等的高灵敏度检测与分析，对医疗疾病诊断有着重要作用。
ST2即人生长刺激表达基因2，是IL-1受体家族一员，主要有跨模型ST2L（membrane-bound receptor form,ST2 receptor）和可溶型sST2(soluble ST2)两种亚型，ST2L是IL-33的功能性受体，IL-33/ST2L信号通路已被证明具有心脏保护作用，而sST2与IL-33结合将导致IL-33/ST2L信号通路被下调。sST2主要由各级血管内皮细胞在应激或损伤下产生，其浓度已被证实在急性心肌梗塞和急性心力衰竭患者中升高，在主动脉夹层患者中明显升高且具有较高特异性与敏感性。人体循环sST2的定量测定，可用于心血管疾病患者辅助鉴别诊断及预后评估。现阶段临床仍未广泛开展sST2相关的检测项目，作为新兴生物标志物目前临床仍缺乏普遍适用的sST2检测方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是如何得到一种能够快速和/或简便和/或灵敏地进行蛋白检测的光子晶体生物芯片。
本发明提供一种光子晶体生物芯片，包括反应基底层，所述反应基底层上设有至少一个稳定捕获区和至少一个不稳定检测区；所述稳定捕获区包含光子晶体阵列及至少一种捕获抗体；所述不稳定检测区包含光子晶体阵列及至少一种检测抗体，所述检测抗体被荧光基团标记。
所述荧光基团选自FAM、VIC、HEX、TRT、CY3、CY5、ROX、JOE、FITC、TET、NED、TAMRA、LCRED460、LC RED705、Quasar705或Texas Red中的至少一种。
所述捕获抗体为能够捕获待测蛋白的抗体，所述检测抗体为能够与待测蛋白结合并标记有荧光基团的抗体，所述荧光信号可以为Cy5基团。
所述反应基底层为高分子片或高分子膜。
所述反应基底层由聚酯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸、聚丙烯或聚氯乙烯制成。
所述光子晶体为聚甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸-苯乙烯乳胶球。
所述聚甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸-苯乙烯乳胶球的粒径（直径）为300nm。
所述芯片为用于检测可溶性ST2蛋白的光子晶体生物芯片，所述捕获抗体为可溶性ST2蛋白捕获抗体；所述检测抗体为可溶性ST2蛋白检测抗体。
将所述可溶性ST2蛋白捕获抗体命名为捕获抗体NbA，所述捕获抗体NbA为专利CN113912729A中的编号为1A9的抗体。
将所述可溶性ST2蛋白检测抗体命名为检测抗体Cy5-NbB，所述检测抗体Cy5-NbB为连接有Cy5基团的专利CN113912729A中的编号为2B10的抗体。
本发明还提供一种检测待测蛋白的方法，将待测样本滴在所述的生物芯片上，进行荧光检测，若检测结果显示荧光色表明含有待测蛋白，若不显示荧光色表明不含有待测蛋白。
所述待测蛋白可以为可溶性ST2蛋白，此时对应的所述捕获抗体为可溶性ST2蛋白捕获抗体；所述检测抗体为可溶性ST2蛋白检测抗体。
将所述可溶性ST2蛋白捕获抗体命名为捕获抗体NbA，所述捕获抗体NbA可以为氨基酸序列为序列1所示的单域抗体1A9。
将所述可溶性ST2蛋白检测抗体命名为检测抗体Cy5-NbB，所述检测抗体Cy5-NbB可以为连接有Cy5基团的单域抗体2B10，所述单域抗体2B10的氨基酸序列如序列2所示。
所述的光子晶体生物芯片在检测或者辅助检测可溶性ST2蛋白中的应用也应在本发明的保护范围之内。
本发明还提供一种制备光子晶体生物芯片的方法，包括如下步骤：
1）在反应基底层的表面事先均匀涂覆一层胶黏剂，得到基材；
2）在步骤1的基材上，以含有光晶小球的液体为墨水打印光晶阵列，得到带有光晶阵列的基材；
3）将步骤2中带有光晶阵列的基材干燥后，加热固化；
4）固化完成后，活化光晶阵列，加入捕获抗体使其与光晶阵列结合，形成稳定捕获区；
5）使用BSA进行封闭；
6）在光晶阵列的外围固定检测抗体，形成不稳定检测区。
所述捕获抗体为能够捕获待测蛋白的抗体，所述检测抗体为能够与待测蛋白结合并带有荧光信号的抗体，所述荧光信号可以为Cy5基团。
所述含有光晶小球的液体由919体积份的聚（甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸-苯乙烯）乳胶球、80体积份的乙二醇和1体积份的表面活性剂配制而成；所述聚甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸-苯乙烯乳胶球的粒径为300nm；所述加热固化条件为110℃，10min。
所述捕获抗体为ST2蛋白捕获抗体；所述检测抗体为ST2蛋白检测抗体。
将所述可溶性ST2蛋白捕获抗体命名为捕获抗体NbA，所述捕获抗体NbA可以为氨基酸序列为序列1所示的单域抗体1A9。
将所述可溶性ST2蛋白检测抗体命名为检测抗体Cy5-NbB，所述检测抗体Cy5-NbB可以为连接有Cy5基团的单域抗体2B10，所述单域抗体2B10的氨基酸序列如序列2所示。
本发明的光子晶体生物芯片，能够通过引入光子晶体，实现快速、操作简单、微量检测的蛋白检测生物芯片，在用于可溶性ST2蛋白检测时，本发明能够快速、操作简单、微量检测可溶性ST2蛋白。
附图说明
图1为基于绿色打印建立光子晶体生物芯片可溶性ST2蛋白的检测方法的基本流程。
图2为实施例1制备的几种光子晶体芯片的显微镜和扫描电镜图片，其中，a为不同粒径光晶小球对荧光的增强效果图片，b为不同粒径的光晶小球扫描电镜图片。
图3为实施例3中的不同梯度浓度的可溶性ST2蛋白采用的本发明的方法和传统酶联免疫吸附测定法ELISA的检测的结果对比，其中，a为带有光子晶体的检测芯片标准曲线各浓度的荧光图；b为不带有光子晶体的检测芯片标准曲线中各浓度的荧光统计，R2=0.96；c为带有光子晶体的检测芯片标准曲线的荧光统计,R2=0.975；d为带有光子晶体的检测芯片随时间延长荧光强度的变化。
图4为利用本发明的光子晶体检测芯片对15例临床样本检测，整体线性趋势与ELISA检测对比。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述，给出的实施例仅为了阐明本发明，而不是为了限制本发明的范围。以下提供的实施例可作为本技术领域普通技术人员进行进一步改进的指南，并不以任何方式构成对本发明的限制。
下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到，下述实施例中所述的室温均是指25℃。
实验样本：下述实施例中以15名均于2021年10月到2021年11月期间就诊于北京安贞医院的患者，均为自愿参与。下述实施例中的绿色打印法是指专利CN102161284A中的利用喷墨打印技术制备具有响应性及图案化胶体光子晶体膜的方法。下述实施例中的捕获抗体NbA为序列1所示的单域抗体1A9，检测抗体Cy5-NbB为连接有Cy5基团的单域抗体2B10，所述单域抗体2B10的氨基酸序列如序列2所示，公众可以按照专利CN113912729A中的方法制备，或者委托南京融捷康生物科技有限公司制备获取。下述实施例中的PBS为中杉金桥ZLI-9061，下述实施例中的FBS为gibco 0025，下述实施例中的健康人EDTA抗凝血清为来源于北京安贞医院健康体检中心的人血清，下述实施例中的重组蛋白sST2为百普赛斯的il-H5229。下述实施例中的聚甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸-苯乙烯乳胶球为在温度为50℃下，将采用专利号为ZL200510011219.2的方法制备得到的含有单分散聚(苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸)三嵌段共聚物乳胶粒的乳液；制备的聚甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸-苯乙烯乳胶球的粒径分别为300、310、320、360、370nm。
实施例1 光晶小球粒径的选择
如图1中的步骤a-c所示的方法制备光晶阵列，具体如下：
a）在PET基材表面事先均匀涂覆一层胶黏剂（可以为聚乙烯醇水性胶黏剂），用以固着后续打印上来的光晶小球。
b）以含有光晶小球的液体为光晶墨水，用SONOguide仪器在步骤的基材上进行喷墨打印，单个5×5矩阵阵列边长仅不超过1mm。打印所用的含有光晶小球的液体为聚甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸-苯乙烯乳胶球与乙二醇、表面活性剂（表面活性剂为德国毕克货号为BYK-3455的有机硅表面活性剂）的混合溶液，混合溶液的体积比例是919:80:1。以调节光晶墨水打印后的干燥速度，保证光晶小球的组装齐整。所述聚甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸-苯乙烯乳胶球的制备方法为：在温度为50℃下，将采用专利号为ZL200510011219.2的方法制备得到的含有粒径为300、310、320、360、370nm的单分散聚(苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸)三嵌段共聚物乳胶粒的乳液。
c）干燥后将芯片至于烘箱中110℃高温处理10min，实现固化。
按照上述制备方法，分别采用粒径（直径）为300、310、320、360、370nm的聚（甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸-苯乙烯）乳胶球，制备得到光晶阵列-300、光晶阵列-310、光晶阵列-320、光晶阵列-360和光晶阵列-370，分别对应图2中的PC300，PC310，PC320，PC360和PC370。
采用普通光学显微镜检查打印的光晶点阵，结果如图2中的a的所示，能够看到角度依赖的红色光晶色。采用扫描电镜展示点阵表面形貌，结果如图2中的b的所示，小球组装排列整齐，紧密程度合适。向光晶芯片表面滴加Cy5纯染料，干燥后通过共聚焦显微镜拍摄并直接定量荧光强度对比增强效果，并检测反射光谱，确认禁带与Cy5发射最匹配的光晶小球的粒径为300nm。
实施例2可捕获可溶性ST2蛋白的光晶芯片的制备：
利用Nordson EFD点胶机采用绿色打印法制备可捕获可溶性ST2蛋白的光晶芯片，上述打印步骤中的打印直径约240μm，间距0.5mm的5*5点阵，每个5*5点阵间距为7mm，具体方法如图1所示：
1）按照实施例1中的方法制备光晶阵列-300；
2）将制备的光晶阵列-300以Sulfo-NHS（SIGMA24510）/EDC（SIGMA22981）酯活化光晶小球表面的羧基，加入纳米抗体NbA，使其与纳米抗体提供的氨基脱水缩合，将作为捕获抗体的NbA与光晶阵列共价结合，固定在光晶阵列表面；
3）使用5%BSA室温下进行封闭，用以降低检测识别过程中的非特异性结合。
4）将带有荧光标记的检测抗体Cy5-NbB，通过喷墨打印非共价固定在芯片表面，排列在光晶阵列外围，干燥（室温条件，25℃）后的抗体点阵在干燥储存下仍能保持活性。得到光子晶体检测芯片。
使用光子晶体检测芯片进行检测时，向芯片滴加20μl的待检测溶液，将外圈的荧光检测抗体NbB阵列溶解，待检测物质被NbB识别并结合，溶液中水分不断蒸发体系的体积减小，由于光晶阵列相对PET基材表面更加亲水，液滴向中心回缩，待检测物与NbB的复合物被中圈光晶阵列上的NbA捕获并固定，经过光子晶体的角度依赖型荧光增强，荧光信号被聚集放大。将完成检测所需的全部试剂打印在毫米见方的芯片表面，最大化减少了完成检测所需的操作步骤。
实施例3
分别以PBS，FBS和健康人EDTA抗凝血清为溶剂配制梯度浓度sST2溶液作为待检测样本，sST2溶液作为待检测样本的梯度浓度分别为0.01、0.1、1、10、100和1000ng/mL。
分别将上述样品用实施例2中的加入光晶的荧光偶联免疫吸附测定法（简称PC-FLISA）和传统酶联免疫吸附测定法FLISA进行性能检测，结果如图3中的a所示。其中，传统酶联免疫吸附测定法FLISA可参照文献Performance of coumarin-derived dendrimer-based fluorescence-linked immunosorbent assay (FLISA) to detect malariaantigen中记载的步骤进行。从图3中的a可以看出同一浓度使用本发明的PC-FLISA方法检测的荧光强度明显高于传统的FLISA检测的荧光强度。
以激光共聚焦拍摄检测结果，进行荧光强度统计作图，确定线性范围和检出限，结果如图3中的b、c和d所示。根据检测结果，相应的可检出的抗原浓度达到0.01ng/ml，增强效果稳定。
实施例4
以15名心血管相关疾病临床患者的血液为样本PBS十倍稀释得到待测样本溶液，将待测样本溶液分别采用本发明的光子晶体检测芯片和传统ELISA进行检测进行加测，结果如图4所示。传统ELISA检测法可以可参照文献Enzyme immunoassay (EIA)/enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA).Lequin RM.Clin Chem. 2005 Dec;51(12):2415-8. doi: 10.1373/clinchem.2005.051532. Epub 2005 Sep 22.中记载的步骤进行。
从图4中可以看出采用本发明的检测样本整体线性趋势与金标准ELISA不相上下。多次重复检测下，相同样本之间，本发明的PC-FLISA法的检测结果稳定。
以上对本发明进行了详述。对于本领域技术人员来说，在不脱离本发明的宗旨和范围，以及无需进行不必要的实验情况下，可在等同参数、浓度和条件下，在较宽范围内实施本发明。虽然本发明给出了特殊的实施例，应该理解为，可以对本发明作进一步的改进。总之，按本发明的原理，本申请欲包括任何变更、用途或对本发明的改进，包括脱离了本申请中已公开范围，而用本领域已知的常规技术进行的改变。按以下附带的权利要求的范围，可以进行一些基本特征的应用。
序列表
<110> 北京市心肺血管疾病研究所
<120> 一种光子晶体生物芯片及其蛋白检测方法
<160> 2
<170> SIPOSequenceListing 1.0
<210> 1
<211> 118
<212> PRT
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 1
Glu Ser Gly Gly Gly Ser Val Gln Ala Gly Gly Ser Leu Arg Leu Ser
1 5 10 15
Cys Ala Ala Ser Gly Tyr Thr Tyr Ser Thr Tyr Cys Met Ala Trp Phe
20 25 30
Arg Gln Ala Leu Gly Lys Glu Arg Glu Gly Val Ala Gly Ile Asp Ser
35 40 45
Asp Gly Ser Thr Thr Tyr Ala Asp Ser Val Lys Gly Arg Phe Thr Ile
50 55 60
Ser Lys Asp Asn Ala Lys Asp Thr Leu Tyr Leu Gln Met Asp Ser Leu
65 70 75 80
Lys Pro Glu Asp Thr Ala Met Tyr Tyr Cys Ala Ala Leu Ser Pro Arg
85 90 95
Cys Asp Phe Asp Arg Ser Ser Arg Val Thr Asn Trp Gly Gln Gly Thr
100 105 110
Gln Val Thr Val Ser Ser
115
<210> 2
<211> 119
<212> PRT
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 2
Glu Ser Gly Gly Gly Ser Val Gln Ala Gly Gly Ser Leu Arg Leu Ser
1 5 10 15
Cys Val Val Ser Gly Tyr Thr Ser Arg His Cys Met Gly Trp Phe Arg
20 25 30
Gln Ala Pro Gly Lys Glu Arg Glu Gly Val Ala Ala Leu Tyr Pro Ala
35 40 45
Thr Gly Ser Ala Phe Tyr Gly Asp Ser Val Lys Gly Arg Phe Thr Ile
50 55 60
Ser Gln Asp Asn Ala Lys Asn Thr Leu Tyr Leu Gln Met Asn Ser Leu
65 70 75 80
Lys Pro Asp Asp Thr Ala Leu Tyr Tyr Cys Ala Val Glu Ser Thr Ser
85 90 95
Leu Cys Ala Ala Arg Thr Val Pro Ser Phe Lys Phe Arg Gly Gln Gly
100 105 110
Thr Gln Val Thr Val Ser Ser
115

Claims (10)

1.光子晶体生物芯片，其特征在于，所述光子晶体生物芯片包括反应基底层，所述反应基底层上设有至少一个稳定捕获区和至少一个不稳定检测区；所述稳定捕获区包含光子晶体阵列及至少一种捕获抗体；所述不稳定检测区包含光子晶体阵列及至少一种检测抗体，所述检测抗体被荧光基团标记。
2.根据权利要求1所述的光子晶体生物芯片，其特征在于，所述反应基底层为高分子片或高分子膜。
3.根据权利要求2所述的光子晶体生物芯片，其特征在于，所述反应基底层由聚酯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸、聚丙烯或聚氯乙烯制成。
4.根据权利要求1所述的光子晶体生物芯片，其特征在于，所述光子晶体为聚（甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸-苯乙烯）乳胶球。
5.根据权利要求4所述的光子晶体生物芯片，其特征在于，所述聚（甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸-苯乙烯）乳胶球的粒径为300nm。
6.根据权利要求1-5中任一权利要求所述的光子晶体生物芯片，其特征在于，所述光子晶体生物芯片为用于检测可溶性ST2蛋白的光子晶体生物芯片，所述捕获抗体为可溶性ST2蛋白捕获抗体；所述检测抗体为可溶性ST2蛋白检测抗体。
7.一种检测待测蛋白的方法，其特征在于，所述方法包括将待测样本滴在权利要求1-6中任一所述的光子晶体生物芯片上，进行荧光检测，根据荧光检测结果确定所述待测样本是否含有待测蛋白。
8.一种制备权利要求1-6中任一所述的光子晶体生物芯片的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
1）在反应基底层的表面均匀涂覆一层胶黏剂，得到基材；
2）在所述基材上，以含有光晶小球的液体为墨水打印光晶阵列，得到带有光晶阵列的基材；
3）将所述带有光晶阵列的基材干燥后，加热固化；
4）固化完成后，活化光晶阵列，加入捕获抗体使其与光晶阵列结合，形成稳定捕获区；
5）使用BSA进行封闭；
6）在光晶阵列的外围固定检测抗体，形成不稳定检测区。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述含有光晶小球的液体由919体积份的聚（甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸-苯乙烯）乳胶球、80体积份的乙二醇和1体积份的表面活性剂配制而成；所述聚（甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸-苯乙烯）乳胶球的粒径为300nm；所述加热固化条件为110℃，10min。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述捕获抗体为可溶性ST2蛋白捕获抗体；所述检测抗体为可溶性ST2蛋白检测抗体。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115586342A (zh) * 2022-12-08 2023-01-10 北京市心肺血管疾病研究所 血清可溶性st2在制备预测主动脉夹层患者预后产品中的应用及相关预测装置
WO2023236519A1 (zh) * 2022-06-08 2023-12-14 北京市心肺血管疾病研究所 一种光子晶体生物芯片及其蛋白检测方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007292564A (ja) * 2006-04-24 2007-11-08 Hokkaido Univ バイオセンサーチップ
CN101339135A (zh) * 2008-08-18 2009-01-07 中国科学院化学研究所 利用光子晶体提高生物检测灵敏度的方法
US20150005197A1 (en) * 2012-01-07 2015-01-01 The Regents Of The University Of California Ultrasensitive Assays With A Nanoparticle-Based Photonic Crystal
CN104597237A (zh) * 2015-01-13 2015-05-06 东南大学 一种基于光子晶体的高灵敏度免疫层析方法
CN111024669A (zh) * 2019-12-27 2020-04-17 南京工业大学 基于多级有序结构光子晶体纸的微流体芯片及其制备方法
CN111751525A (zh) * 2020-06-18 2020-10-09 东南大学 一种基于有序微纳结构的侧向流免疫试纸条

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102004093A (zh) * 2010-09-06 2011-04-06 中国科学院化学研究所 对一氧化氮荧光检测的高灵敏的含光子晶体的荧光检测膜的制备方法
CN102161284B (zh) * 2010-12-03 2013-10-30 中国科学院化学研究所 利用喷墨打印技术制备具有响应性及图案化胶体光子晶体膜的方法
WO2014168041A1 (ja) * 2013-04-12 2014-10-16 日本精工株式会社 標的物質捕捉装置
US10215753B2 (en) * 2013-08-05 2019-02-26 University Of Rochester Method for the topographically-selective passivation of micro- and nanoscale devices
CN113125420B (zh) * 2019-12-31 2023-10-24 中国科学院化学研究所 基于化学发光的多元分析光子晶体芯片及其制备方法和应用
CN111308098B (zh) * 2020-03-17 2023-11-17 北京利德曼生化股份有限公司 一种快速定量检测全血中sST2的微流控荧光免疫芯片
CN112229826A (zh) * 2020-08-31 2021-01-15 广东比派科技有限公司 通用高效多底物检测光子晶体微芯片
CN115124888B (zh) * 2021-03-24 2023-07-28 中国科学院化学研究所 一种喷墨打印光子晶体微阵列、生物检测芯片及其制备方法和应用
CN114705869B (zh) * 2022-06-08 2022-09-13 北京市心肺血管疾病研究所 一种光子晶体生物芯片及其蛋白检测方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007292564A (ja) * 2006-04-24 2007-11-08 Hokkaido Univ バイオセンサーチップ
CN101339135A (zh) * 2008-08-18 2009-01-07 中国科学院化学研究所 利用光子晶体提高生物检测灵敏度的方法
US20150005197A1 (en) * 2012-01-07 2015-01-01 The Regents Of The University Of California Ultrasensitive Assays With A Nanoparticle-Based Photonic Crystal
CN104597237A (zh) * 2015-01-13 2015-05-06 东南大学 一种基于光子晶体的高灵敏度免疫层析方法
CN111024669A (zh) * 2019-12-27 2020-04-17 南京工业大学 基于多级有序结构光子晶体纸的微流体芯片及其制备方法
CN111751525A (zh) * 2020-06-18 2020-10-09 东南大学 一种基于有序微纳结构的侧向流免疫试纸条

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
NING CHANG 等: "Low cost 3D microfluidic chips for multiplex protein detection based on photonic crystal beads", 《THE ROYAL SOCIETY OF CHEMISTRY》 *
薛冰洁 等: "基于塑料薄片建立一步式心血管损伤标志物即时检测免疫分析系统", 《中国动脉硬化杂志》 *
辛智青 等: "喷墨打印快速制备光子晶体结构色", 《包装工程》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023236519A1 (zh) * 2022-06-08 2023-12-14 北京市心肺血管疾病研究所 一种光子晶体生物芯片及其蛋白检测方法
CN115586342A (zh) * 2022-12-08 2023-01-10 北京市心肺血管疾病研究所 血清可溶性st2在制备预测主动脉夹层患者预后产品中的应用及相关预测装置
CN115586342B (zh) * 2022-12-08 2023-02-21 北京市心肺血管疾病研究所 血清可溶性st2在制备预测主动脉夹层患者预后产品中的应用及相关预测装置

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