[发明专利]血清肿瘤标志物检测的微型化磁通门生物传感器制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及医学检测方法与磁性传感技术领域，具体地，涉及血清肿瘤标志物检测的微型化磁通门生物传感器制作方法。

背景技术

恶性肿瘤是当今威胁人类健康和生命的主要疾病之一，且发病率有逐年上升的趋势。目前临床主要的肿瘤检测手段包括：

[1]实验室检查：主要包括血、尿、大便的常规检查、生化及免疫检查、病理学检查等。

[2]放射学检查：主要包括X光透视、X光摄片、X光造影检查、CT扫描、核磁共振成像等。

[3]放射性核素检查：即同位素检查，包括功能测定检查、扫描及伽玛照射检查、放射免疫分析等。

[4]超声波检查：包括A型、B型超声波检查。

[5]内窥镜检查：包括各种硬性或光学纤维镜。

在肿瘤的研究和临床实践中，早期发现、早期诊断、早期治疗是关键。目前常规的影像方法如X线、CT、核磁共振、B超等仅能发现0.5cm以上的肿块，这时部分肿瘤已经处于中晚期，有的肿瘤已经发生了转移，多数病人已经丧失了最佳的治疗时机。血清肿瘤标志物在肿瘤普查、诊断、判断预后和转归、评价治疗疗效等方面都具有较大的实用价值。血清肿瘤标志物检测已经成为早期发现肿瘤的方法之一，目前已经发展了多种血清肿瘤标志物检测技术并不断地应用于临床如免疫放射分析法、酶标记免疫分析技术、化学发光免疫分析法、荧光免疫分析法、液体芯片检测技术等，这些方法各有其优点，如液体芯片一次能检查出多种肿瘤标志物，和多次检测相比降低了成本。但这些方法的不足之处在于缺乏灵活性，单项指标敏感性低、特异性较差。在检测速度、准确率和检测费用方面均存在缺陷，因此利用多学科交叉的优势研制新型肿瘤标志物检测的生物传感器技术显得尤为重要。

生物传感器是利用生物活性材料（如酶、蛋白质、DNA、抗体、抗原、生物膜等）与物理化学换能器（如电化学、光学、机械、电、磁等）有机结合构成的一种生物信息检测分析工具。由于生物传感器在医疗保健、疾病诊断、食品安全检测等具有广泛的用途，受到了世界各国科学家的深入研究和大力研发；然而仍存在一些因素限制了生物传感器的大规模应用和推广，如传统生物传感器的分析操作步骤太多、分析周期长、价格昂贵、体积大、昂贵的光学检测设备及需要训练有素的专业人员才能完成等。近年来，由于免疫磁珠技术的不断进展和传感器技术的发展，科学家们提出了将磁传感器并结合磁性标签研制用于生物学、医学、遗传学、毒物学等生物信息探测的新一代生物传感器。利用磁传感器并结合磁性标签用于探测生物分子的理念最早是由美国海军实验室的Baselt等[Baselt D.R.,Lee G.U.,Natesan M.,Metzger S.W.,Sheehan P.E.,Colton R.,A biosensor based on magnetoresistance technology,Biosens.Bioelectr.17(1998)731.]于1998年提出的，由此开启了磁生物传感器研究的热潮。目前已报道的用于磁性纳米粒子（磁珠）检测的磁传感器，主要有电磁感应式传感器、超导量子干涉器、磁通门传感器、磁阻传感器、霍尔传感器、巨磁电阻传感器和巨磁阻抗传感器等。磁通门传感器作为一种弱磁场检测器件，近年来在卫星发射、运载火箭、航天器等更是作为姿态敏感器而被广泛使用，然而传统的磁通门传感器具有体积大、高重量、功耗大及长期稳定性差等缺点。90年代以来，微机电系统(MEMS)技术的飞速发展，为微型化磁通门传感器的研制提供了一条有效可靠的途径。采用MEMS技术研制微型化、集成化的磁通门传感器成为国内外研究开发的热点。与传统的磁通门传感器相比较，MEMS磁通门传感器结构紧凑，体积小、质量轻，安装调试简单，不怕震动撞击，受环境温度变化影响小，在磁场检测与生物医学检测方面展示出广阔的应用前景。

经对现有技术的文献检索发现，Dieckhoff等（Diechhoff J.,Schilling M.,Ludwig F.）在《Appl.Phys.Lett.》（美国应用物理快报）《Vol.99，pp.112501，2011》提出使用磁通门传感器来探测磁性纳米粒子，证明了磁通门传感器在生物医学检测领域的可行性，但该研究工作只是得到了磁通门传感器对Fe3O4磁性纳米粒子的响应，没有实现对生物标志物的检测。