[发明专利]免标记物近红外检测样品中生物物质含量的方法

说明书

技术领域

本发明涉及近红外检测生物物质含量的方法，具体涉及一种免标记物近红外检测样品中生物物质含量的方法。

背景技术

近红外光是介于可见光和中红外光之间的电磁波,其谱区的信息主要是分子内部原子间振动的倍频与合频的信息，几乎包括有机物中所有含氢基团(如C—H、O—H、N—H和C＝O等)的信息，其信息量极为丰富。这是近红外光谱分析技术能够用来分析有机化合物的基础。

近红外光谱技术是一种快速、高效、无损、绿色的分析检测方法，被广泛应用于食品、农业、化工、生物等领域。在生物物质含量检测中，由生物识别单元结合生物物质后进行检测的方法可以提高检测特异性。常见的例子有免疫分析，核酸杂交分析，分别是通过抗体与样品中抗原结合、单链核酸与样品中对链核酸结合后进行检测。由于在大多数情况下这种结合不产生易于检测的信号，常用的检测方法要依赖于对结合体上加入的标记物(例如：荧光免疫法、化学发光免疫法)检测而间接定量分析被检测物。

基于近红外法可以直接分析被检测物的吸收谱，从而定量分析该物质的含量。然而，由于被检测物在绝大多数情况下存在于溶液中，例如人和动物的体液。溶液中的水分子OH在近红外波段有很强的吸收，对于其他成分的光谱分析及含量测定形成了很强的干扰。虽然后来发展的多元线性回归定标模型技术和化学计量学多元统计变量法定标模型技术大大改进了近红外定量分析方法，但是由于大量水分子的存在使得这一方法对生物样品中的物质检测仍然不理想。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的问题，提出一种免标记物近红外检测样品中生物物质含量的方法，旨在去除检测干扰，提高检测的灵敏度和检测极限。

本发明的技术解决方案如下：

一种免标记物近红外检测样品中生物物质含量的方法，其步骤为：

首先制备待测物质的生物传感器，其由可透过近红外电磁波的固体和在其表面固定的待测生物物质的识别单元构成；将所述生物传感器放入待测生物物质标准液中，使传感器上的生物识别单元与待测生物物质特异结合；然后取出生物传感器进行近红外吸收谱的测量，根据化学计量学多元统计变量法对被检测物质的近红外吸收谱建立定标模型，或者用多元线性回归算法对被检测物质的近红外吸收谱建立定标模型；依据样品中待测生物物质的近红外吸收谱与所述标准液的模型，即可定量确定待测生物物质在液体样品中的浓度。

进一步地，所述的固体是可透过近红外电磁波的材料，该材料可以是石英，单晶硅，光学玻璃，透红外塑料，红外透明陶瓷，各种红外光导纤维及毛细管。所述固体形状可以是片状，块状，杯状，柱状，管状。所述的固体表面可以是光滑面，也可以是大表面积的粗糙面或者多孔表面。

进一步地，所述的生物识别单元是单种或多种能与被检测物质特异结合的物质，包括蛋白质，多肽，核酸，细胞，以及能与生物物质特异结合的其它分子，并且所述多种识别单元可以分别与其相对应的被检测物质进行特异结合。

进一步地，所述的生物识别单元的固定方法可以是化学共价键固定或物理吸附固定。

进一步地，所述生物识别单元与样品中的单种或多种被检测物质要在一段特定的时间内进行结合。

进一步地，所述的待测物质可以是单种或多种离子、分子、细胞或微生物。

进一步地，将结合了所述待测物质的生物传感器取出后，可以干燥去除水分，并在干燥环境下检测近红外吸收谱。

更进一步地，所述建立的定标模型包含待测物质近红外吸收谱特征和其与样品中的含量之间的关系。

本发明的有益效果主要体现在：

1、本发明利用固定在固体表面的生物识别单元结合样品中的被检测物质，然后将固体上的被检测物质与样品溶液分离，在干燥的环境下测量近红外吸收谱，从而减小水分子和样品中其它物质对红外吸收谱测量的干扰，提高了测量的灵敏度，降低了检测极限。

2、本发明所述生物传感器可在同一表面固定多种生物识别单元，可以对样品中多种成分同时检测。

3、本发明的方法不需要使用带有标记物的成分，使生物物质的分析更加简便高效。

附图说明

图1为本发明结合了待测物质的生物传感器示意图；

图2为本发明生物传感器在样品中待测生物的示意图；

图3为本发明固体表面为多孔表面的生物传感器。

其中，附图标记的含义为：1，生物传感器的固体；2-1，待测DNA的对应单链；2-2，配体；2-3，抗体；3-1，待测DNA；3-2，受体；3-3，抗原。

具体实施方式