CN115290633A - 一种基于光子晶体的传感器、制备方法及应用 - Google Patents

一种基于光子晶体的传感器、制备方法及应用 Download PDF

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朱彦熹
李帅
许一敏
颜廷婷
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苏全平
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Abstract

本发明属于医学材料、生物医学工程领域技术领域，具体涉及一种基于光子晶体的传感器、制备方法及应用。本发明生物传感器包含维A酸的识别元件、多糖‑二氧化钛水凝胶传感元件，能够特异性识别并结合PML‑RARA融合蛋白，使反射光谱发生偏移，致使光子晶体颜色发生变化，达到可视化检测急性早幼粒细胞白血病的目的，能够实现实时检测，实时诊断，具有操作简单、检测过程快捷等优势。本发明提供的新型检测手段，贴合现代倡导的绿色环保的理念，成本低廉，绿色环保。

Description

一种基于光子晶体的传感器、制备方法及应用
技术领域
本发明属于医学材料、生物医学工程领域技术领域，具体涉及一种基于光子晶体的传感器、制备方法及应用。
背景技术
急性早幼粒细胞白血病是急性髓细胞白血病的一个亚型，被FAB协作组定为急性髓细胞白血病M3型。M3的临床症状和其他白血病的临床症状相似，表现为：贫血、白细胞数量异常升高或减低，淋巴结肿大，骨痛，出血。除此之外，M3也有其特别之处。相较于其他类型白血病，M3出血风险更高，早期死亡风险更大。M3的患者在发病早期即可出现血小板减少，且伴有凝血因子异常。患者体内纤维蛋白原减少，凝血功能障碍，极易出现消化道大出血或颅内出血。据统计，约有20％的M3患者会死于早期出血。其次，弥漫性血管内凝血(DIC)在急性早幼粒白血病中的发病率极高，早期大约会有60％的患者出现DIC。一旦并发DIC，患者有极大地几率出现死亡。急性早幼粒细胞白血病的早期进展十分迅速，如未及时发现并治疗，短时间内便会迅速进展恶化出现DIC，造成患者死亡。如何在早期迅速的做出诊断及其重要。
M3的免疫表型与其余的髓系白血病相同，其独特性在于基因突变产生的PML-RARA融合基因，几乎所有的M3患者均有该融合基因的表达，PML-RARA融合基因产生的PML-RARA融合蛋白是致使M3凝血功能异常的原因。因其特异性，该基因可作为M3诊断的标志。该融合蛋的PML端能够特异性识别并结合维A酸，这也是维A酸能够治疗M3的基本原理。目前，对于M3的诊断主要依靠流式细胞术、FISH、骨髓形态学检查。虽然流式细胞术和FISH已经被广泛应用于白血病的诊断且趋近于成熟，其仍有一定的局限性：
1.标本质量要求高。首先流式细胞术和FISH需要最佳标本均为骨髓液，骨髓穿刺相较于静脉穿刺过程相对繁琐，风险相对较高。其次，流式细胞术和FISH必须保证标本的新鲜度，防止骨髓液溶血或凝集，如若骨髓液标本出现细胞凝集、细胞大片死亡就必须弃用。
2.成本高。抗体的加入是流式细胞术关键，加入的抗体质量会对最后的结果产生较大影响，而高质量的抗体意味着高成本。同时，流式细胞仪等机器价格昂贵，很多医院并不能负担起。
3.时间成本高。M3的病情发展通常较为迅速，从开始发病到疾病晚期甚至只需要十几天，如果不能及时确诊并进行治疗，会延误治疗时机，造成不可估量的后果。
4.技术人员要求高，无论是流式还是FISH都需要进行系统专业的培训才能掌握，未经过系统培训很难进行相关操作。而骨髓形态学检查因会检查者主观意识的影响，只可用于辅助白血病的诊断，不可作为确诊的标准。
光子晶体是一种新型的介电材料，由不同介电常数的介电介质在空间上周期性分布形成的具有光子禁带的晶体材料。其与半导体结构类似，通过将两种不同介电常数的介质材料以一定的周期变化组装，因不同介电常数的介电材料周期型排列会产生一定的“势场”，这个“势场”会使光波在电介质界面上产生布拉格散射，并产生光子带隙，落在带隙处的光将无法被传播，此光子带隙被称为光子禁带。光子禁带会因为体积、内部结构的变化产生位移。反射光谱亦会随光子禁带的移动产生变化。按照光子晶体的光子禁带在空间中所存在的维数，可以将其分为一维光子晶体、二维光子晶体和三维光子晶体。一维光子晶体就结构而言是光子晶体中最为简单的一种。一维光子晶体因其制备材料多样，制备方法简单，成本低廉，且具有优秀的光学性能，对温度、PH、不同体积的分子都具有较好的敏感性，具有广阔的前景和较高的研究价值。
发明内容
克服现有技术的不足，本发明提供了一种基于光子晶体的生物传感器以及制备方法，其在检测急性早幼粒细胞白血病方面具有一定优势。
具体而言，本发明的技术方案如下：
本发明的第一个目的在于提供一种基于光子晶体的传感器，包括：
(1)硅片基底；
(2)传感元件：多糖-二氧化钛水凝胶；
(3)识别元件：纳米胶囊包裹的特异性药物。
进一步的，所述多糖为壳聚糖或/和海藻酸钠，优选为壳聚糖。
进一步的，所述特异性药物为维A酸、三氧化二砷、亚砷酸中的一种，优选为维A酸。
具体的，所述基于光子晶体的传感器包括：
(1)硅片基底；
(2)传感元件：壳聚糖-二氧化钛水凝胶；
(3)识别元件：纳米胶囊包裹的维A酸。
本发明的第二个目的在于提供一种制备上述基于光子晶体的传感器的方法，包括以下步骤：
(1)硅片基底制备：将硅片切割成1cm3的方片，并置于食人鱼溶液中浸泡15-24h，拿出洗涤、吹干备用；
(2)传感元件制备：将钛酸四丁酯与冰醋酸溶于无水乙醇中，密封，于室温环境中持续搅拌5h制成二氧化钛水凝胶，迅速滴加适量稀释的表面活性剂，加入多糖水溶液，混匀，得到多糖-二氧化钛水凝胶；
(3)识别元件制备：将特异性药物溶于无水乙醇中，用纳米胶囊将溶解后的特异性药物包裹，制成纳米胶囊包裹的特异性药物溶液；
(4)组装传感器：先将多糖-二氧化钛水凝胶均匀旋涂在步骤(1)中的硅片表面，静置干燥，再均匀旋涂一层纳米胶囊包裹的特异性药物溶液，静置避光干燥，循环重复组装上述步骤4-7次，即得光子晶体传感器。
进一步的，所述步骤(3)具体包括以下步骤：
a.将300-500nm的SiO2微粒纯水洗净，离心，浸泡在PAA溶液中5-10min，500-1500rpm离心，浸泡在bPEI溶液中5-10min，500-1500rpm离心，重复上述操作2次。得到SiO2-(PAA/bPEI)；
b.将SiO2-(PAA/bPEI)浸泡在HPF6溶液中20-30min，2000-5000rmp离心，洗涤、离心2-3次得到中空的纳米胶囊；
c.将特异性药物溶于无水乙醇中制成0.5-2mg/ml的特异性药物-乙醇溶液，将纳米胶囊水溶液放入冰箱冰冻1-2h使其结冰，迅速将冰冻的纳米胶囊置于真空冷干机中冷干15-24h，将完全干燥的纳米胶囊溶解在特异性药物-乙醇溶液中，避光冰箱冷藏保存15-24h制成纳米胶囊包裹的特异性药物。
进一步的，所述表面活性剂为8％的2-十一烷基-N-羧甲基-N-羟乙基咪唑啉(w/v)和5％的泊洛沙姆(w/v)。
具体的，所述8％的2-十一烷基-N-羧甲基-N-羟乙基咪唑啉(w/v)和5％的泊洛沙姆(w/v)的体积比为1-5:1，优选为3:1。
进一步的，所述HPF6溶液为2％-10％(w/v)，优选为5％(w/v)。经过大量实验研究表明，六氟磷酸的除SiO2微粒能力较强，效果比氢氟酸好，但也由于六氟磷酸腐蚀性较强，制备识别元件涂层时如果使用的高浓度的六氟磷酸会对硅片基底造成一定的腐蚀，影响传感响应灵敏性，如果六氟磷酸的浓度过低，不能SiO2微粒去除完全，SiO2微粒侵占在纳米胶囊内部，阻碍特异性药物的载入，特异性变差。此外，HPF6的浓度对维A酸纳米胶囊的稳定性也有很大影响，因此六氟磷酸的浓度选择是至关重要的。
优选的，所述制备上述基于光子晶体的传感器的方法为：
(1)硅片基底制备：将硅片切割成1cm3左右的的方片，并置于浓硫酸与过氧化氢体积比为3：7的食人鱼溶液中浸泡15-24h，纯水冲洗掉表面的浓硫酸，无水乙醇反复洗涤2～3次，氮气吹干；
(2)传感元件制备：取4ml钛酸四丁酯溶于16ml无水乙醇中，并缓慢向里面滴加4ml冰醋酸，在室温条件下密封瓶口磁力搅拌5h得到TiO2胶体液，向TiO2胶体液中加入9ml 8％的2-十一烷基-N-羧甲基-N-羟乙基咪唑啉(w/v)和3ml 5％的泊洛沙姆(w/v)，加入40-48ml壳聚糖溶液(CS)，制成壳聚糖-二氧化钛水凝胶(CS-TiO2)；
(3)识别元件制备：
a.以纯水为溶剂，配置8％的聚丙烯酸(PAA)溶液和15％的聚乙烯亚胺(bPEI)溶液。将300-500nm的SiO2微粒纯水洗净，离心，得到干净的SiO2核，将SiO2核浸泡在聚丙烯酸PAA水溶液中5-10min，500-1500rpm离心，再浸泡在聚乙烯亚胺bPEI水溶液中5-10min，500-1500rpm离心，重复上述操作2次，得到SiO2-(PAA/bPEI)；
b.将得到SiO2-(PAA/bPEI)浸泡在5％HPF6溶液中20-30min，2000-5000rmp离心，然后洗涤、离心2-3次得到中空的纳米胶囊；
c.将维A酸溶于无水乙醇中制成0.5-2mg/ml的维A酸乙醇溶液。将纳米胶囊水溶液放入冰箱冰冻1-2h使其结冰，迅速将冰冻的纳米胶囊置于真空冷干机中冷干15-24h。然后将完全干燥的纳米胶囊溶解在上述维A酸乙醇溶液中，避光冰箱冷藏保存15-24h制成Nanocapsules-Va；
(4)组装传感器：利用旋涂法，先将CS-TiO2凝胶均匀旋涂在步骤(1)中的硅片表面，静置干燥，再均匀旋涂一层Nanocapsules-Va，静置避光干燥，每层旋涂转速2000-4000rmp，旋涂时间15-30s，以一层CS-TiO2凝胶和一层Nanocapsules-Va为一个旋涂周期，旋涂4-7周期，制备得到纳米胶囊包裹的维A酸一维光子晶体薄膜。
本发明的第三个目的在于提供所述光子晶体的传感器在检测急性早幼粒细胞白血病的应用。
本发明的第四个目的在于提供所述光子晶体的传感器在检测PML-RARA融合蛋白的应用。
基于一维光子晶体对分子体积有非常良好的灵敏度本发明利用一维光子晶体的该特点，本发明制备出一种可灵敏感知并结合特异性的物质导致自身体积改变的一维光子晶体薄膜，用于检测急性早幼粒细胞白血病中具有特异性诊断标志的PML-RARA融合蛋白。
检测机理具体为：PML-RARA融合蛋白能够特异性识别并结合维A酸。本发明提供的光子晶体传感器包括包含维A酸的识别元件、多糖-二氧化钛水凝胶传感元件，该传感器能够特异性识别并结合PML-RARA融合蛋白，以此来检测早幼粒细胞白血病的特异性诊断标志-PML-RARA融合蛋白是否存在，判断是否患有早幼粒细胞白血病。
因为维A酸在光照、高温、酸性条件下极不稳定，容易发生分解而丧失原来的结构，所以用纳米胶囊维A酸包裹起来，使其避免接触到光照、高温、酸等。然后将纳米胶囊包裹的维A酸(Nanocapsules-Va)与CS-TiO2组装起来，成为一个整体，我们称之为“融合蛋白传感器”。CS-TiO2作为“传感器”的传导元件，Nanocapsules-Va则作为识别元件。识别元件可以精准识别到目标蛋白，会与之紧密结合，而蛋白质与识别元件的结合直接导致光子晶体内部的结构和光子晶体的体积发生改变，而传导元件能敏锐的感知内部结构的改变，最终导致光子晶体内部的光子禁带发生位移，反射光谱发生改变，实现精准检测，灵敏度高，特异型好。
本发明的第五个目的在于提供一种检测急性早幼粒细胞白血病的试剂盒，其包含上述光子晶体的传感器。使用时将血液样本滴至试剂盒中的生物传感膜上，如果传感膜变色则证明血液样本中存在早幼粒细胞白血病的特异性诊断标志-PML-RARA融合蛋白，判断患有早幼粒细胞白血病；如果未变色，则血液样本中不存在早幼粒细胞白血病的特异性诊断标志-PML-RARA融合蛋白，判断未患有早幼粒细胞白血病，本试剂盒具有操作简单、检测过程快捷的优势。相较于复杂的流式细胞术和细胞基因免疫荧光杂交技术，本发明的制备和操作都非常简单，不需要专业人员，也不进行系统学习，一般医院的检验实验室配置均能达到制备及检测的标准。本发明亦能实现实时检测，实时诊断，无需长时间等待。对于患者而言，可以及时明确诊断，及时进行治疗，有效避免了因诊断不及时延误病情，错过最佳治疗时机的遗憾。
本发明提供了一种新型检测手段，非常贴合现代倡导的绿色环保的理念，其原料简单，且成本低廉，制备过程不会产生任何有毒害物质，绿色环保。相较于传统的流式和FISH等检测手段，光子晶体不需要昂贵的检测机器，也不需要价格昂贵的试剂盒，其基本原料钛酸四丁酯、乙醇、乙酸、壳聚糖均为价格低廉的原材料，极大地降低检测成本。
附图说明
图1制备的不同颜色的光子晶体(从左至右分别为实施例4、实施例1、实施例5、实施例6制备的光子晶体薄膜传感器)
图2实施例1制备的基于一维光子晶体的传感器可视化检测急性早幼粒细胞白血病光谱变化和颜色变化图
图3光子晶体的传感器综合性能评价
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明做进一步的说明，但是本发明的保护范围并不限于这些实施例，实施例仅用于解释本发明。本领域技术人员应该理解的是，凡是不背离本发明构思的改变或等同替代均包括在本发明的保护范围之内。
实施例1 CS-TiO2/Nanocapsules-Va一维光子晶体薄膜传感器的制备方法
(1)硅片基底制备：将硅片切割成1cm3左右的的方片，并置于浓硫酸与过氧化氢体积比为3：7的食人鱼溶液中浸泡18h，纯水冲洗掉表面的浓硫酸，无水乙醇反复洗涤3次，氮气吹干；
(2)传感元件制备：取4ml钛酸四丁酯溶于16ml无水乙醇中，并缓慢向里面滴加4ml冰醋酸，在室温条件下密封瓶口磁力搅拌5h得到TiO2胶体液，向TiO2胶体液中加入9ml 8％的2-十一烷基-N-羧甲基-N-羟乙基咪唑啉(w/v)和3ml 5％的泊洛沙姆(w/v)，加入45ml壳聚糖溶液(CS)，制成壳聚糖-二氧化钛水凝胶(CS-TiO2)；
(3)识别元件制备：
a.以纯水为溶剂，配置8％的聚丙烯酸(PAA)溶液和15％的聚乙烯亚胺(bPEI)溶液。将300-500nm的SiO2微粒纯水洗净，离心，得到干净的SiO2核，将SiO2核浸泡在聚丙烯酸PAA水溶液中8min，1000rpm离心，再浸泡在聚乙烯亚胺bPEI水溶液中8min，1000rpm离心，重复上述操作2次，得到SiO2-(PAA/bPEI)；
b.将得到SiO2-(PAA/bPEI)浸泡在5％HPF6溶液中25min，3500rmp离心，然后洗涤、离心3次得到中空的纳米胶囊；
c.将维A酸溶于无水乙醇中制成1.2mg/ml的维A酸乙醇溶液。将纳米胶囊水溶液放入冰箱冰冻1.5h使其结冰，迅速将冰冻的纳米胶囊置于真空冷干机中冷干18h。然后将完全干燥的纳米胶囊溶解在上述维A酸乙醇溶液中，避光冰箱冷藏保存18h制成Nanocapsules-Va；
(4)组装传感器：利用旋涂法，先将CS-TiO2凝胶均匀旋涂在步骤(1)中的硅片表面，静置干燥，再均匀旋涂一层Nanocapsules-Va，静置避光干燥，每层旋涂转速3000rmp，旋涂时间20s，以一层CS-TiO2凝胶和一层Nanocapsules-Va为一个旋涂周期，旋涂6周期，制备得到纳米胶囊包裹的维A酸一维光子晶体薄膜传感器。
实施例2 CS-TiO2/Nanocapsules-Va一维光子晶体薄膜传感器的制备方法
(1)硅片基底制备：将硅片切割成1cm3左右的的方片，并置于浓硫酸与过氧化氢体积比为3：7的食人鱼溶液中浸泡15h，纯水冲洗掉表面的浓硫酸，无水乙醇反复洗涤2次，氮气吹干；
(2)传感元件制备：取4ml钛酸四丁酯溶于16ml无水乙醇中，并缓慢向里面滴加4ml冰醋酸，在室温条件下密封瓶口磁力搅拌5h得到TiO2胶体液，向TiO2胶体液中加入5ml 8％的2-十一烷基-N-羧甲基-N-羟乙基咪唑啉(w/v)和5ml 5％的泊洛沙姆(w/v)，加入40ml壳聚糖溶液(CS)，制成壳聚糖-二氧化钛水凝胶(CS-TiO2)；
(3)识别元件制备：
a.以纯水为溶剂，配置8％的聚丙烯酸(PAA)溶液和15％的聚乙烯亚胺(bPEI)溶液。将300-500nm的SiO2微粒纯水洗净，离心，得到干净的SiO2核，将SiO2核浸泡在聚丙烯酸PAA水溶液中5min，500rpm离心，再浸泡在聚乙烯亚胺bPEI水溶液中5min，500rpm离心，重复上述操作2次，得到SiO2-(PAA/bPEI)；
b.将得到SiO2-(PAA/bPEI)浸泡在2％HPF6溶液中20min，2000rmp离心，然后洗涤、离心2次得到中空的纳米胶囊；
c.将维A酸溶于无水乙醇中制成0.5mg/ml的维A酸乙醇溶液。将纳米胶囊水溶液放入冰箱冰冻1h使其结冰，迅速将冰冻的纳米胶囊置于真空冷干机中冷干15h。然后将完全干燥的纳米胶囊溶解在上述维A酸乙醇溶液中，避光冰箱冷藏保存15h制成Nanocapsules-Va；
(4)组装传感器：利用旋涂法，先将CS-TiO2凝胶均匀旋涂在步骤(1)中的硅片表面，静置干燥，再均匀旋涂一层Nanocapsules-Va，静置避光干燥，每层旋涂转速2000-4000rmp，旋涂时间15s，以一层CS-TiO2凝胶和一层Nanocapsules-Va为一个旋涂周期，旋涂4周期，制备得到纳米胶囊包裹的维A酸一维光子晶体薄膜传感器。
实施例3 CS-TiO2/Nanocapsules-Va一维光子晶体薄膜传感器的制备方法
(1)硅片基底制备：将硅片切割成1cm3左右的的方片，并置于浓硫酸与过氧化氢体积比为3：7的食人鱼溶液中浸泡24h，纯水冲洗掉表面的浓硫酸，无水乙醇反复洗涤2～3次，氮气吹干；
(2)传感元件制备：取4ml钛酸四丁酯溶于16ml无水乙醇中，并缓慢向里面滴加4ml冰醋酸，在室温条件下密封瓶口磁力搅拌5h得到TiO2胶体液，向TiO2胶体液中加入10ml 8％的2-十一烷基-N-羧甲基-N-羟乙基咪唑啉(w/v)和1ml 5％的泊洛沙姆(w/v)，加入48ml壳聚糖溶液(CS)，制成壳聚糖-二氧化钛水凝胶(CS-TiO2)；
(3)识别元件制备：
a.以纯水为溶剂，配置8％的聚丙烯酸(PAA)溶液和15％的聚乙烯亚胺(bPEI)溶液。将300-500nm的SiO2微粒纯水洗净，离心，得到干净的SiO2核，将SiO2核浸泡在聚丙烯酸PAA水溶液中10min，1500rpm离心，再浸泡在聚乙烯亚胺bPEI水溶液中10min，1500rpm离心，重复上述操作2次，得到SiO2-(PAA/bPEI)；
b.将得到SiO2-(PAA/bPEI)浸泡在10％HPF6溶液中30min，5000rmp离心，然后洗涤、离心3次得到中空的纳米胶囊；
c.将维A酸溶于无水乙醇中制成2mg/ml的维A酸乙醇溶液。将纳米胶囊水溶液放入冰箱冰冻2h使其结冰，迅速将冰冻的纳米胶囊置于真空冷干机中冷干24h。然后将完全干燥的纳米胶囊溶解在上述维A酸乙醇溶液中，避光冰箱冷藏保存24h制成Nanocapsules-Va；
(4)组装传感器：利用旋涂法，先将CS-TiO2凝胶均匀旋涂在步骤(1)中的硅片表面，静置干燥，再均匀旋涂一层Nanocapsules-Va，静置避光干燥，每层旋涂转速4000rmp，旋涂时间30s，以一层CS-TiO2凝胶和一层Nanocapsules-Va为一个旋涂周期，旋涂7周期，制备得到纳米胶囊包裹的维A酸一维光子晶体薄膜传感器。
实施例4海藻酸钠-TiO2/Nanocapsules-Va一维光子晶体薄膜传感器的制备方法
(1)硅片基底制备：将硅片切割成1cm3左右的的方片，并置于浓硫酸与过氧化氢体积比为3：7的食人鱼溶液中浸泡18h，纯水冲洗掉表面的浓硫酸，无水乙醇反复洗涤3次，氮气吹干；
(2)传感元件制备：取4ml钛酸四丁酯溶于16ml无水乙醇中，并缓慢向里面滴加4ml冰醋酸，在室温条件下密封瓶口磁力搅拌5h得到TiO2胶体液，向TiO2胶体液中加入9ml 8％的2-十一烷基-N-羧甲基-N-羟乙基咪唑啉(w/v)和3ml 5％的泊洛沙姆(w/v)，加入45ml海藻酸钠溶液，制成海藻酸钠-二氧化钛水凝胶；
(3)识别元件制备：
a.以纯水为溶剂，配置8％的聚丙烯酸(PAA)溶液和15％的聚乙烯亚胺(bPEI)溶液。将300-500nm的SiO2微粒纯水洗净，离心，得到干净的SiO2核，将SiO2核浸泡在聚丙烯酸PAA水溶液中8min，1000rpm离心，再浸泡在聚乙烯亚胺bPEI水溶液中8min，1000rpm离心，重复上述操作2次，得到SiO2-(PAA/bPEI)；
b.将得到SiO2-(PAA/bPEI)浸泡在5％HPF6溶液中25min，3500rmp离心，然后洗涤、离心3次得到中空的纳米胶囊；
c.将维A酸溶于无水乙醇中制成1.2mg/ml的维A酸乙醇溶液。将纳米胶囊水溶液放入冰箱冰冻1.5h使其结冰，迅速将冰冻的纳米胶囊置于真空冷干机中冷干18h。然后将完全干燥的纳米胶囊溶解在上述维A酸乙醇溶液中，避光冰箱冷藏保存18h制成Nanocapsules-Va；
(4)组装传感器：利用旋涂法，先将海藻酸钠-TiO2凝胶均匀旋涂在步骤(1)中的硅片表面，静置干燥，再均匀旋涂一层Nanocapsules-Va，静置避光干燥，每层旋涂转速3000rmp，旋涂时间20s，以一层海藻酸钠-TiO2凝胶和一层Nanocapsules-Va为一个旋涂周期，旋涂6周期，制备得到纳米胶囊包裹的维A酸一维光子晶体薄膜传感器。
实施例5 CS-TiO2/Nanocapsules-As2O3一维光子晶体薄膜传感器的制备方法
(1)硅片基底制备：将硅片切割成1cm3左右的的方片，并置于浓硫酸与过氧化氢体积比为3：7的食人鱼溶液中浸泡18h，纯水冲洗掉表面的浓硫酸，无水乙醇反复洗涤3次，氮气吹干；
(2)传感元件制备：取4ml钛酸四丁酯溶于16ml无水乙醇中，并缓慢向里面滴加4ml冰醋酸，在室温条件下密封瓶口磁力搅拌5h得到TiO2胶体液，向TiO2胶体液中加入9ml 8％的2-十一烷基-N-羧甲基-N-羟乙基咪唑啉(w/v)和3ml 5％的泊洛沙姆(w/v)，加入45ml壳聚糖溶液(CS)，制成壳聚糖-二氧化钛水凝胶(CS-TiO2)；
(3)识别元件制备：
a.以纯水为溶剂，配置8％的聚丙烯酸(PAA)溶液和15％的聚乙烯亚胺(bPEI)溶液。将300-500nm的SiO2微粒纯水洗净，离心，得到干净的SiO2核，将SiO2核浸泡在聚丙烯酸PAA水溶液中8min，1000rpm离心，再浸泡在聚乙烯亚胺bPEI水溶液中8min，1000rpm离心，重复上述操作2次，得到SiO2-(PAA/bPEI)；
b.将得到SiO2-(PAA/bPEI)浸泡在5％HPF6溶液中25min，3500rmp离心，然后洗涤、离心3次得到中空的纳米胶囊；
c.将As2O3溶于无水乙醇中制成1.2mg/ml的As2O3乙醇溶液。将纳米胶囊水溶液放入冰箱冰冻1.5h使其结冰，迅速将冰冻的纳米胶囊置于真空冷干机中冷干18h。然后将完全干燥的纳米胶囊溶解在上述As2O3乙醇溶液中，避光冰箱冷藏保存18h制成Nanocapsules-As2O3；
(4)组装传感器：利用旋涂法，先将CS-TiO2凝胶均匀旋涂在步骤(1)中的硅片表面，静置干燥，再均匀旋涂一层Nanocapsules-As2O3，静置避光干燥，每层旋涂转速3000rmp，旋涂时间20s，以一层CS-TiO2凝胶和一层Nanocapsules-As2O3为一个旋涂周期，旋涂6周期，制备得到纳米胶囊包裹的As2O3一维光子晶体薄膜传感器。
实施例6 CS-TiO2/Nanocapsules-H3AsO3一维光子晶体薄膜传感器的制备方法
(1)硅片基底制备：将硅片切割成1cm3左右的的方片，并置于浓硫酸与过氧化氢体积比为3：7的食人鱼溶液中浸泡18h，纯水冲洗掉表面的浓硫酸，无水乙醇反复洗涤3次，氮气吹干；
(2)传感元件制备：取4ml钛酸四丁酯溶于16ml无水乙醇中，并缓慢向里面滴加4ml冰醋酸，在室温条件下密封瓶口磁力搅拌5h得到TiO2胶体液，向TiO2胶体液中加入9ml 8％的2-十一烷基-N-羧甲基-N-羟乙基咪唑啉(w/v)和3ml 5％的泊洛沙姆(w/v)，加入45ml壳聚糖溶液(CS)，制成壳聚糖-二氧化钛水凝胶(CS-TiO2)；
(3)识别元件制备：
a.以纯水为溶剂，配置8％的聚丙烯酸(PAA)溶液和15％的聚乙烯亚胺(bPEI)溶液。将300-500nm的SiO2微粒纯水洗净，离心，得到干净的SiO2核，将SiO2核浸泡在聚丙烯酸PAA水溶液中8min，1000rpm离心，再浸泡在聚乙烯亚胺bPEI水溶液中8min，1000rpm离心，重复上述操作2次，得到SiO2-(PAA/bPEI)；
b.将得到SiO2-(PAA/bPEI)浸泡在5％HPF6溶液中25min，3500rmp离心，然后洗涤、离心3次得到中空的纳米胶囊；
c.将H3AsO3溶于无水乙醇中制成1.2mg/ml的H3AsO3乙醇溶液。将纳米胶囊水溶液放入冰箱冰冻1.5h使其结冰，迅速将冰冻的纳米胶囊置于真空冷干机中冷干18h。然后将完全干燥的纳米胶囊溶解在上述H3AsO3乙醇溶液中，避光冰箱冷藏保存18h制成Nanocapsules-H3AsO3；
(4)组装传感器：利用旋涂法，先将CS-TiO2凝胶均匀旋涂在步骤(1)中的硅片表面，静置干燥，再均匀旋涂一层Nanocapsules-H3AsO3，静置避光干燥，每层旋涂转速3000rmp，旋涂时间20s，以一层CS-TiO2凝胶和一层Nanocapsules-H3AsO3为一个旋涂周期，旋涂6周期，制备得到纳米胶囊包裹的维A酸一维光子晶体薄膜传感器。
对比实施例1 CS-TiO2/Nanocapsules-Va一维光子晶体薄膜传感器的制备方法
(1)硅片基底制备：将硅片切割成1cm3左右的的方片，并置于浓硫酸与过氧化氢体积比为3：7的食人鱼溶液中浸泡18h，纯水冲洗掉表面的浓硫酸，无水乙醇反复洗涤3次，氮气吹干；
(2)传感元件制备：取4ml钛酸四丁酯溶于16ml无水乙醇中，并缓慢向里面滴加4ml冰醋酸，在室温条件下密封瓶口磁力搅拌5h得到TiO2胶体液，向TiO2胶体液中加入9ml 8％的2-十一烷基-N-羧甲基-N-羟乙基咪唑啉(w/v)和3ml 5％的泊洛沙姆(w/v)，加入45ml壳聚糖溶液(CS)，制成壳聚糖-二氧化钛水凝胶(CS-TiO2)；
(3)识别元件制备：
a.以纯水为溶剂，配置8％的聚丙烯酸(PAA)溶液和15％的聚乙烯亚胺(bPEI)溶液。将300-500nm的SiO2微粒纯水洗净，离心，得到干净的SiO2核，将SiO2核浸泡在聚丙烯酸PAA水溶液中8min，1000rpm离心，再浸泡在聚乙烯亚胺bPEI水溶液中8min，1000rpm离心，重复上述操作2次，得到SiO2-(PAA/bPEI)；
b.将得到SiO2-(PAA/bPEI)浸泡在5％HF溶液中25min，3500rmp离心，然后洗涤、离心3次得到中空的纳米胶囊；
c.将维A酸溶于无水乙醇中制成1.2mg/ml的维A酸乙醇溶液。将纳米胶囊水溶液放入冰箱冰冻1.5h使其结冰，迅速将冰冻的纳米胶囊置于真空冷干机中冷干18h。然后将完全干燥的纳米胶囊溶解在上述维A酸乙醇溶液中，避光冰箱冷藏保存18h制成Nanocapsules-Va；
(4)组装传感器：利用旋涂法，先将CS-TiO2凝胶均匀旋涂在步骤(1)中的硅片表面，静置干燥，再均匀旋涂一层Nanocapsules-Va，静置避光干燥，每层旋涂转速3000rmp，旋涂时间20s，以一层CS-TiO2凝胶和一层Nanocapsules-Va为一个旋涂周期，旋涂6周期，制备得到纳米胶囊包裹的维A酸一维光子晶体薄膜传感器。
对比实施例2 CS-TiO2/Nanocapsules-Va一维光子晶体薄膜传感器的制备方法
(1)硅片基底制备：将硅片切割成1cm3左右的的方片，并置于浓硫酸与过氧化氢体积比为3：7的食人鱼溶液中浸泡18h，纯水冲洗掉表面的浓硫酸，无水乙醇反复洗涤3次，氮气吹干；
(2)传感元件制备：取4ml钛酸四丁酯溶于16ml无水乙醇中，并缓慢向里面滴加4ml冰醋酸，在室温条件下密封瓶口磁力搅拌5h得到TiO2胶体液，向TiO2胶体液中加入9ml 8％的2-十一烷基-N-羧甲基-N-羟乙基咪唑啉(w/v)和3ml 5％的泊洛沙姆(w/v)，加入45ml壳聚糖溶液(CS)，制成壳聚糖-二氧化钛水凝胶(CS-TiO2)；
(3)识别元件制备：
a.以纯水为溶剂，配置8％的聚丙烯酸(PAA)溶液和15％的聚乙烯亚胺(bPEI)溶液。将300-500nm的SiO2微粒纯水洗净，离心，得到干净的SiO2核，将SiO2核浸泡在聚丙烯酸PAA水溶液中8min，1000rpm离心，再浸泡在聚乙烯亚胺bPEI水溶液中8min，1000rpm离心，重复上述操作2次，得到SiO2-(PAA/bPEI)；
b.将得到SiO2-(PAA/bPEI)浸泡在1％HPF6溶液中25min，3500rmp离心，然后洗涤、离心3次得到中空的纳米胶囊；
c.将维A酸溶于无水乙醇中制成1.2mg/ml的维A酸乙醇溶液。将纳米胶囊水溶液放入冰箱冰冻1.5h使其结冰，迅速将冰冻的纳米胶囊置于真空冷干机中冷干18h。然后将完全干燥的纳米胶囊溶解在上述维A酸乙醇溶液中，避光冰箱冷藏保存18h制成Nanocapsules-Va；
(4)组装传感器：利用旋涂法，先将CS-TiO2凝胶均匀旋涂在步骤(1)中的硅片表面，静置干燥，再均匀旋涂一层Nanocapsules-Va，静置避光干燥，每层旋涂转速3000rmp，旋涂时间20s，以一层CS-TiO2凝胶和一层Nanocapsules-Va为一个旋涂周期，旋涂6周期，制备得到纳米胶囊包裹的维A酸一维光子晶体薄膜传感器。
对比实施例3 CS-TiO2/Nanocapsules-Va一维光子晶体薄膜传感器的制备方法
(1)硅片基底制备：将硅片切割成1cm3左右的的方片，并置于浓硫酸与过氧化氢体积比为3：7的食人鱼溶液中浸泡18h，纯水冲洗掉表面的浓硫酸，无水乙醇反复洗涤3次，氮气吹干；
(2)传感元件制备：取4ml钛酸四丁酯溶于16ml无水乙醇中，并缓慢向里面滴加4ml冰醋酸，在室温条件下密封瓶口磁力搅拌5h得到TiO2胶体液，向TiO2胶体液中加入9ml 8％的2-十一烷基-N-羧甲基-N-羟乙基咪唑啉(w/v)和3ml 5％的泊洛沙姆(w/v)，加入45ml壳聚糖溶液(CS)，制成壳聚糖-二氧化钛水凝胶(CS-TiO2)；
(3)识别元件制备：
a.以纯水为溶剂，配置8％的聚丙烯酸(PAA)溶液和15％的聚乙烯亚胺(bPEI)溶液。将300-500nm的SiO2微粒纯水洗净，离心，得到干净的SiO2核，将SiO2核浸泡在聚丙烯酸PAA水溶液中8min，1000rpm离心，再浸泡在聚乙烯亚胺bPEI水溶液中8min，1000rpm离心，重复上述操作2次，得到SiO2-(PAA/bPEI)；
b.将得到SiO2-(PAA/bPEI)浸泡在15％HPF6溶液中25min，3500rmp离心，然后洗涤、离心3次得到中空的纳米胶囊；
c.将维A酸溶于无水乙醇中制成1.2mg/ml的维A酸乙醇溶液。将纳米胶囊水溶液放入冰箱冰冻1.5h使其结冰，迅速将冰冻的纳米胶囊置于真空冷干机中冷干18h。然后将完全干燥的纳米胶囊溶解在上述维A酸乙醇溶液中，避光冰箱冷藏保存18h制成Nanocapsules-Va；
(4)组装传感器：利用旋涂法，先将CS-TiO2凝胶均匀旋涂在步骤(1)中的硅片表面，静置干燥，再均匀旋涂一层Nanocapsules-Va，静置避光干燥，每层旋涂转速3000rmp，旋涂时间20s，以一层CS-TiO2凝胶和一层Nanocapsules-Va为一个旋涂周期，旋涂6周期，制备得到纳米胶囊包裹的维A酸一维光子晶体薄膜传感器。
对比实施例4 CS-TiO2/Nanocapsules-Va一维光子晶体薄膜传感器的制备方法
(1)硅片基底制备：将硅片切割成1cm3左右的的方片，并置于浓硫酸与过氧化氢体积比为3：7的食人鱼溶液中浸泡18h，纯水冲洗掉表面的浓硫酸，无水乙醇反复洗涤3次，氮气吹干；
(2)传感元件制备：取4ml钛酸四丁酯溶于16ml无水乙醇中，并缓慢向里面滴加4ml冰醋酸，在室温条件下密封瓶口磁力搅拌5h得到TiO2胶体液，向TiO2胶体液中加入12ml 5％的泊洛沙姆(w/v)，加入45ml壳聚糖溶液(CS)，制成壳聚糖-二氧化钛水凝胶(CS-TiO2)；
(3)识别元件制备：
a.以纯水为溶剂，配置8％的聚丙烯酸(PAA)溶液和15％的聚乙烯亚胺(bPEI)溶液。将300-500nm的SiO2微粒纯水洗净，离心，得到干净的SiO2核，将SiO2核浸泡在聚丙烯酸PAA水溶液中8min，1000rpm离心，再浸泡在聚乙烯亚胺bPEI水溶液中8min，1000rpm离心，重复上述操作2次，得到SiO2-(PAA/bPEI)；
b.将得到SiO2-(PAA/bPEI)浸泡在5％HPF6溶液中25min，3500rmp离心，然后洗涤、离心3次得到中空的纳米胶囊；
c.将维A酸溶于无水乙醇中制成1.2mg/ml的维A酸乙醇溶液。将纳米胶囊水溶液放入冰箱冰冻1.5h使其结冰，迅速将冰冻的纳米胶囊置于真空冷干机中冷干18h。然后将完全干燥的纳米胶囊溶解在上述维A酸乙醇溶液中，避光冰箱冷藏保存18h制成Nanocapsules-Va；
(4)组装传感器：利用旋涂法，先将CS-TiO2凝胶均匀旋涂在步骤(1)中的硅片表面，静置干燥，再均匀旋涂一层Nanocapsules-Va，静置避光干燥，每层旋涂转速3000rmp，旋涂时间20s，以一层CS-TiO2凝胶和一层Nanocapsules-Va为一个旋涂周期，旋涂6周期，制备得到纳米胶囊包裹的维A酸一维光子晶体薄膜传感器。
对比实施例5透明质酸-TiO2/Nanocapsules-Va一维光子晶体薄膜传感器的制备方法
(1)硅片基底制备：将硅片切割成1cm3左右的的方片，并置于浓硫酸与过氧化氢体积比为3：7的食人鱼溶液中浸泡18h，纯水冲洗掉表面的浓硫酸，无水乙醇反复洗涤3次，氮气吹干；
(2)传感元件制备：取4ml钛酸四丁酯溶于16ml无水乙醇中，并缓慢向里面滴加4ml冰醋酸，在室温条件下密封瓶口磁力搅拌5h得到TiO2胶体液，向TiO2胶体液中加入9ml 8％的2-十一烷基-N-羧甲基-N-羟乙基咪唑啉(w/v)和3ml 5％的泊洛沙姆(w/v)，加入45ml透明质酸溶液，制成透明质酸-二氧化钛水凝胶；
(3)识别元件制备：
a.以纯水为溶剂，配置8％的聚丙烯酸(PAA)溶液和15％的聚乙烯亚胺(bPEI)溶液。将300-500nm的SiO2微粒纯水洗净，离心，得到干净的SiO2核，将SiO2核浸泡在聚丙烯酸PAA水溶液中8min，1000rpm离心，再浸泡在聚乙烯亚胺bPEI水溶液中8min，1000rpm离心，重复上述操作2次，得到SiO2-(PAA/bPEI)；
b.将得到SiO2-(PAA/bPEI)浸泡在5％HPF6溶液中25min，3500rmp离心，然后洗涤、离心3次得到中空的纳米胶囊；
c.将维A酸溶于无水乙醇中制成1.2mg/ml的维A酸乙醇溶液。将纳米胶囊水溶液放入冰箱冰冻1.5h使其结冰，迅速将冰冻的纳米胶囊置于真空冷干机中冷干18h。然后将完全干燥的纳米胶囊溶解在上述维A酸乙醇溶液中，避光冰箱冷藏保存18h制成Nanocapsules-Va；
(4)组装传感器：利用旋涂法，先将透明质酸-TiO2凝胶均匀旋涂在步骤(1)中的硅片表面，静置干燥，再均匀旋涂一层Nanocapsules-Va，静置避光干燥，每层旋涂转速3000rmp，旋涂时间20s，以一层透明质酸-TiO2凝胶和一层Nanocapsules-Va为一个旋涂周期，旋涂6周期，制备得到纳米胶囊包裹的维A酸一维光子晶体薄膜传感器。
对比实施例6 CS-TiO2/Nanocapsules-维胺酯一维光子晶体薄膜传感器的制备方法
(1)硅片基底制备：将硅片切割成1cm3左右的的方片，并置于浓硫酸与过氧化氢体积比为3：7的食人鱼溶液中浸泡18h，纯水冲洗掉表面的浓硫酸，无水乙醇反复洗涤3次，氮气吹干；
(2)传感元件制备：取4ml钛酸四丁酯溶于16ml无水乙醇中，并缓慢向里面滴加4ml冰醋酸，在室温条件下密封瓶口磁力搅拌5h得到TiO2胶体液，向TiO2胶体液中加入9ml 8％的2-十一烷基-N-羧甲基-N-羟乙基咪唑啉(w/v)和3ml 5％的泊洛沙姆(w/v)，加入45ml壳聚糖溶液(CS)，制成壳聚糖-二氧化钛水凝胶(CS-TiO2)；
(3)识别元件制备：
a.以纯水为溶剂，配置8％的聚丙烯酸(PAA)溶液和15％的聚乙烯亚胺(bPEI)溶液。将300-500nm的SiO2微粒纯水洗净，离心，得到干净的SiO2核，将SiO2核浸泡在聚丙烯酸PAA水溶液中8min，1000rpm离心，再浸泡在聚乙烯亚胺bPEI水溶液中8min，1000rpm离心，重复上述操作2次，得到SiO2-(PAA/bPEI)；
b.将得到SiO2-(PAA/bPEI)浸泡在5％HPF6溶液中25min，3500rmp离心，然后洗涤、离心3次得到中空的纳米胶囊；
c.将维胺酯溶于无水乙醇中制成1.2mg/ml的维胺酯乙醇溶液。将纳米胶囊水溶液放入冰箱冰冻1.5h使其结冰，迅速将冰冻的纳米胶囊置于真空冷干机中冷干18h。然后将完全干燥的纳米胶囊溶解在上述维胺酯乙醇溶液中，避光冰箱冷藏保存18h制成Nanocapsules-维胺酯；
(4)组装传感器：利用旋涂法，先将CS-TiO2凝胶均匀旋涂在步骤(1)中的硅片表面，静置干燥，再均匀旋涂一层Nanocapsules-维胺酯，静置避光干燥，每层旋涂转速3000rmp，旋涂时间20s，以一层CS-TiO2凝胶和一层Nanocapsules-维胺酯为一个旋涂周期，旋涂6周期，制备得到纳米胶囊包裹的维胺酯一维光子晶体薄膜传感器。
验证实施例
一、综合性能评价
1.抗刮擦能力
将实施例1-6、对比实施例1-6制备的光子晶体薄膜传感器分别插入细沙粒中30次，显微镜下观察划痕数量，按照表1的评分标准评价其抗刮擦性能。
表1抗刮擦性能评分标准
划痕数量 评分
0-4 5-6
5-9 4-5
11-14 3-4
15-19 2-3
≥20 1-2
2.抗菌能力
将实施例1-6、对比实施例1-6制备的光子晶体薄膜传感器置于温度40℃，相对湿度75％±5％的环境中第0个月、第6个月，检测各实施例薄膜传感表面的金黄色葡萄球菌，按照表2标准进行评分。
表2抗菌性能评分标准
抑菌能力 评分
≥99.9％ 5-6
98.0％-99.9％ 4-5
96.0％-97.9％ 3-4
94.0％-95.9％ 2-3
＜94.0％ 1-2
3.抗冲击性能
对实施例1-6、对比实施例1-6制备的光子晶体薄膜传感器进行缺口冲击试验。准确地把样品置于试验机在载物台上，保证摆锤轴向与缺口中心线一致，启动试验机使摆锤落下，冲击试样，记录冲击吸收功用Akv。按照表3标准进行评分。
表3抗冲击性能评分标准
A<sub>kv</sub> 评分
≥70 5-6
60-69 4-5
50-59 3-4
40-49 2-3
＜40 1-2
4.均匀度评价
将实施例1-6、对比实施例1-6制备的光子晶体薄膜传感器1cm3左右的的方片均分成9栏，分别测试每一栏的薄膜传感器的厚度，计算平均值和标准差，计算RSD，按照表4标准进行评分。
表4均匀度评分标准
Figure BDA0003775378540000161
Figure BDA0003775378540000171
5.膜/基结合强度评价
利用声发射方法，将一根尖端半径已知的硬针(通常为金刚石圆锥压头)垂直地放在薄膜表面，在其上逐渐加大垂直载荷并使其沿着膜面运动，直到把薄膜刻划下来。刚刚能将薄膜刻划下来的载荷成为临界载荷，并用来作为膜/基结合强度的量度，按照表5标准进行评分。
表5膜/基结合强度评分标准
临界脱落载荷L<sub>C</sub>时的Normal Force(N) 评分
≥4.0 5-6
3.0-4.0 4-5
2.0-3.0 3-4
1.0-2.0 2-3
＜1.0 1-2
对实施例1-6、对比实施例1-6制备的光子晶体薄膜传感器进行上述5个方面性能测试，表征其综合性能。图3显示，本发明实施例制备的光子晶体薄膜传感器的膜/基结合强度、均匀度、抗冲击性能、抗菌能力、抗刮擦能力均优于对比实施例制备的光子晶体薄膜传感器。
二、维A酸稳定性测试
由于维A酸在光照、高温、酸性条件下极不稳定，容易发生分解而丧失原来的结构，所以用纳米胶囊维A酸包裹起来，使其避免接触到光照、高温、酸等。因此本实验将步骤(3)制备的维A酸纳米胶囊在温度40±2℃，相对湿度75％±5％条件下放置6个月，在试验期间的第1个月、2个月、3个月、6个月末分别取样，测定维A酸含量。
采用高效液相色谱法测定，避光操作。
具体方法为：
取本品约10mg，精密称定，置100ml棕色量瓶中，加异丙醇10ml使溶解，用甲醇稀释至刻度，摇匀，精密量取5ml，置50ml棕色量瓶中，用甲醇稀释至刻度，摇匀，作为供试品溶液。
取维A酸对照品约10mg，精密称定，置100ml棕色量瓶中，加异丙醇10ml使溶解，用甲醇稀释至刻度，摇匀，精密量取5ml，置50ml棕色量瓶中，用甲醇稀释至刻度，摇匀，作为对照品溶液。
分别取维A酸对照品与异维A酸对照品各适量，加异丙醇少量使溶解，用甲醇稀释制成每1ml中各约含10μg的混合溶液，作为系统适用性溶液。
色谱条件：十八烷基硅烷键合硅胶为填充剂；甲醇-2％冰醋酸溶液(81：19)为流动相；检测波长为350nm；进样体积20μl。
测定法：精密量取供试品溶液与对照品溶液，分别注入液相色谱仪，记录色谱图，按外标法以峰面积计算。
表6实施例与对比实施例中维A酸纳米胶囊含量(％)
Figure BDA0003775378540000181
表6显示，本发明实施例制备方案中维A酸纳米胶囊稳定性高，不易分解、丧失原来的结构。
三、本发明光子晶体的传感器在检测急性早幼粒细胞白血病的应用
以实施例1制备的传感器为例，图2显示，实施例1的CS-TiO2/Nanocapsules-Va一维光子晶体薄膜传感器能够特异性识别并结合PML-RARA融合蛋白，识别元件Nanocapsules-Va可以精准识别到目标PML-RARA融合蛋白，与之紧密结合，直接导致光子晶体内部的结构和光子晶体的体积发生改变，而传导元件CS-TiO2能敏锐的感知内部结构的改变，最终导致光子晶体内部的光子禁带发生位移，反射光谱发生改变，实现精准检测，灵敏度高，特异型好，以此原理来检测早幼粒细胞白血病的特异性诊断标志-PML-RARA融合蛋白是否存在，判断是否患有早幼粒细胞白血病。
对比实施例5、6制备的CS-TiO2/Nanocapsules-维胺酯一维光子晶体薄膜传感器对PML-RARA融合蛋白没有响应。
四、检测急性早幼粒细胞白血病的试剂盒
该检测急性早幼粒细胞白血病的试剂盒包含实施例1或实施例2或实施例3或实施例4制备的一维光子晶体的传感器。以实施例1制备的一维光子晶体的传感器为例，使用时将血液样本滴至试剂盒中的生物传感膜上，传感膜变色(如图2中颜色变化的显示)，证明血液样本中存在早幼粒细胞白血病的特异性诊断标志-PML-RARA融合蛋白，判断患有早幼粒细胞白血病。本试剂盒具有操作简单、检测过程快捷、可视化程度高等优势。

Claims (10)

1.一种制备基于光子晶体的传感器的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)硅片基底制备：将硅片切割成1cm3的方片，并置于食人鱼溶液中浸泡15-24h，拿出洗涤、吹干备用；
(2)传感元件制备：将钛酸四丁酯与冰醋酸溶于无水乙醇中，密封，于室温环境中持续搅拌4-6h制成二氧化钛水凝胶，迅速滴加适量稀释的表面活性剂，加入多糖水溶液，混匀，得到多糖-二氧化钛水凝胶；
(3)识别元件制备：将特异性药物溶于无水乙醇中，用纳米胶囊将溶解后的特异性药物包裹，制成纳米胶囊包裹的特异性药物溶液；
(4)组装传感器：先将多糖-二氧化钛水凝胶均匀旋涂在步骤(1)中的硅片表面，静置干燥，再均匀旋涂一层纳米胶囊包裹的特异性药物溶液，静置避光干燥，循环重复组装上述步骤4-7次，即得光子晶体传感器。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)包括：
a.将300-500nm的SiO2微粒用纯水洗净，离心，浸泡在PAA溶液中5-10min，500-1500rpm离心，浸泡在bPEI溶液中5-10min，500-1500rpm离心，重复上述操作2次，得到SiO2-(PAA/bPEI)；
b.将SiO2-(PAA/bPEI)浸泡在HPF6溶液中20-30min，2000-5000rmp离心，洗涤、离心2-3次得到中空的纳米胶囊；
c.将特异性药物溶于无水乙醇中制成0.5-2mg/ml的特异性药物-乙醇溶液，将纳米胶囊水溶液放入冰箱冰冻1-2h使其结冰，迅速将冰冻的纳米胶囊置于真空冷干机中，冷干15-24h，将完全干燥的纳米胶囊溶解在特异性药物-乙醇溶液中，避光冰箱冷藏保存15-24h制成纳米胶囊包裹的特异性药物。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述表面活性剂为8％的2-十一烷基-N-羧甲基-N-羟乙基咪唑啉(w/v)和5％的泊洛沙姆(w/v)。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述8％的2-十一烷基-N-羧甲基-N-羟乙基咪唑啉(w/v)和5％的泊洛沙姆(w/v)的体积用量比为1-5:1，优选为3:1。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述HPF6溶液的浓度为2％-10％(w/v)，优选为5％(w/v)。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多糖为壳聚糖或/和海藻酸钠，优选为壳聚糖；所述特异性药物为维A酸、三氧化二砷、亚砷酸中的一种，优选为维A酸。
7.一种基于光子晶体的传感器，其特征在于，由权利要求1所述制备方法制备得到。
8.一种权利要求7所述光子晶体的传感器在检测急性早幼粒细胞白血病的应用。
9.一种权利要求7所述光子晶体的传感器在检测PML-RARA融合蛋白的应用。
10.一种检测急性早幼粒细胞白血病的试剂盒，其特征在于，包含权利要求7所述的光子晶体的传感器。
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