[发明专利]一种基于表面等离子体共振成像生物传感器芯片的蛋白质固定方法

说明书

技术领域

本发明属于蛋白质芯片阵列领域，涉及一种基于表面等离子体共振成像生物传感器芯片的蛋白质固定方法。

背景技术

在免疫检测领域，包被抗体(一抗)的定向排列引起了广泛的兴趣和关注。在传统检测中，包被抗体被动地吸附在基底(通常是热塑性聚合物，例如聚苯乙烯)表面，使得仅仅20～30％的包被抗体获得了理想的取向而拥有检测活性。在典型的免疫检测中，对包被抗体的非有效固定问题一直少有关注。通常包被抗体被过量地固定在固相表面，以保证有足够多的抗体吸附在表面时具有合适的取向，用以产生可靠的检测信号。然而，当扩展到微米或纳米层面的应用时，固定在表面的抗体需要将一定浓度的Fc端暴露在外面来保证获得足够的检测信号，此时包被抗体错误的取向固定会产生更大的问题。直接取向固定包被抗体是提升检测性能的有效手段，据Wilson DS和Knock S报道，通过直接取向固定包被抗体使信号提高可达10倍，这在微纳米层面的应用中体现更为突出。将抗体固定在基底表面有多种方法，包括吸附固定、共价固定和亲和固定，对于取向固定抗体也有一些相应的技术。目前，大多数直接固定抗体的工作主要集中在抗体Fc端的化学修饰以及其他化学修饰方法，这些方法都可以提高固定抗体的有效活性。然而，特定基团固定的策略，尤其是由于固定使抗体变性，或当抗体的Fab段由于固定的取向被埋藏，可能导致抗体生物活性的丧失。

对于商业化治疗性抗体的质量控制来说，最好有一种无标记或者对抗体没有预先化学修饰的技术进行检测。在这类案例当中，过去报道过的取向固定方法由于必须在固定抗体之前进行化学改性，带来一些不便。另一方面，随机共价固定的方式对某些商业化的治疗性抗体有时也可能无效，原因是被固定的基团很有可能在抗体的结合位点附近，而且这些抗体更有可能在表面上被多点固定，从而导致抗体失活。

因此，在本领域需要开发一种能够单点固定蛋白质并获得较优化的检测信号的蛋白质固定方法。

发明内容

针对现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种基于表面等离子体共振成像生物传感器芯片的蛋白质固定方法。

为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种基于表面等离子共振成像生物传感器芯片的蛋白质固定方法，所述方法包括以下步骤：

(1)建立用于蛋白质固定的模型；

(2)根据所述模型优化芯片表面的化学修饰；

(3)在芯片上固定蛋白质；

(4)利用表面等离子共振成像来检测固定的蛋白质的信号。

本发明所述基于表面等离子共振成像生物传感器芯片的蛋白质固定方法中步骤(1)所述用于蛋白质固定的模型为：

r=1*DF,]]>

其中l为硫醇直径，r为活性末端之间的平均距离，D_F为活性末端硫醇溶液被同浓度非活性末端硫醇溶液稀释的倍数；

所述用于蛋白质固定的模型的推导过程如下：

A＝a*D_F  (I)

考虑a≈l²并且代入式(I)得到：

A＝l²*D_F  (II)

考虑活性末端硫醇在有效区域的中心，有效区域假设为正方形，所以r可以如下计算：

r≈A---(III)]]>

将式(II)代入式(III)得出所述模型，

其中a为硫醇面积，A为平均一个活性末端硫醇分子所占的有效面积。

本发明所述基于表面等离子共振成像生物传感器芯片的蛋白质固定方法中步骤(2)所述优化芯片表面的化学修饰包括以下步骤：

(A)根据所述模型确定活性末端硫醇溶液被同浓度非活性末端硫醇溶液稀释的倍数D_F；