[发明专利]一种基于磁性复合微纳米探针和微流控芯片的快速检测平台

说明书

技术领域

本发明涉及生化分析技术领域，特别涉及一种基于磁性复合微纳米探针和微流控芯片的快速检测平台。

背景技术

蛋白质或核酸的检测在疾病诊断、传染病监控和食品卫生安全监测等领域具有广泛的应用价值，如何能够方便、快捷的对感兴趣的生物大分子进行各种检测引起了人们的广泛关注。生物芯片技术通过在一微小的基片表面固定大量的分子识别探针或构建微分析单元，实现了对蛋白质、核酸等生物组分的准确、快速、大量信息的筛选或检测，它可以将生物学中许多不连续的分析过程移植到芯片上实现检测的连续化和微型化，但利用生物芯片技术进行检测前往往需要对待测样本进行提纯或浓缩，操作复杂，成本较高，不利于推广。而纳米技术的快速发展为其提供了新的技术和手段，利用磁性微纳米颗粒作为探针去捕捉待测生物分子，可以实现快速分离，效率高，操作简单，易实现，且不影响生物分子的相关性能，目前已被广泛应用于蛋白质、核酸序列等物质的检测。但是现有技术中利用磁性微纳米颗粒作为探针与生物芯片相结合检测生物分子信息的过程中往往需要添加能够引发荧光发射光谱、紫外可见吸收峰或电化学氧化还原电位的标记性物质，标记性物质与相应设备配合才能完成生物分子的信息采集，而标记性物质的添加一定程度增大了操作难度，减缓了测试速度，降低了工作效率。

发明内容

本发明为了解决上述技术问题，提供了一种基于磁性复合微纳米探针和微流控芯片的快速检测平台，该检测平台将标记性物质与磁性微纳米颗粒进行了复合，形成具有功能外壳的磁性复合微纳米探针，使检测过程中无需添加标记性物质，极大提高了目标物的检测速度，简化了测试流程，提高了工作效率。

一种基于磁性复合微纳米探针和微流控芯片的快速检测平台，包括微流控芯片和若干磁性复合微纳米探针，所述磁性复合微纳米探针可进入微流控芯片的检测功能区完成检测过程。所述微流控芯片内设有多个通道，各通道内表面修饰有抗体或互补核酸序列作为检测基底，形成所述的检测功能区，各所述通道一端与入样口连通，另一端与流出口连通。所述磁性复合微纳米探针包括磁性内核、包裹在磁性内核外表面的功能外壳及修饰在功能外壳外表面的抗体或核酸序列，所述功能外壳可激发荧光、紫外可见吸收或电化学活性。

进一步的，各所述磁性复合微纳米探针分别采用不同的功能外壳，使各所述磁性复合微纳米探针具有不同的荧光发射光谱、不同的紫外可见吸收峰或不同的电化学氧化还原电位。

进一步的，各所述通道内表面分别采用不同的抗体或核酸序列进行修饰；各所述磁性复合微纳米探针的功能外壳分别采用不同的抗体或核酸序列进行修饰，各通道内表面修饰的抗体或核酸序列、功能外壳外表面修饰的抗体或核酸序列分别与待测目标物相匹配。

进一步的，所述微流控芯片内设有的各通道以入样口为中心均匀分布。

进一步的，所述微流控芯片由聚四氟乙烯、聚硅氧烷或玻璃制备而成。

一种基于磁性复合微纳米探针和微流控芯片的快速检测平台的使用方法，主要采用了上述一种基于磁性复合微纳米探针和微流控芯片的快速检测平台，具体包括如下步骤：

S1、首先提取目标物：

S11、将磁性复合微纳米探针加入样本中，充分混合，使磁性复合微纳米探针捕获样本中的待测目标物；

S12、在样本附近施加磁场，促使在步骤S11中加入样本中的磁性复合微纳米探针聚集并固定到磁场源附近；

S13、将样本容器中的液体倒出，使容器内的残留物主要为磁性复合微纳米探针及其表面捕获的待测目标物；

S14、使用缓冲液清洗样本容器内的残留物，除去未被磁性复合微纳米探针捕获的物质；

S15、关闭磁场，加入缓冲液，使捕获有待测目标物的磁性复合微纳米探针重新溶解，形成待测溶液，备用；

S2、将包含有多通道的微流控芯片安装在检测系统中，等待检测；

S3、待测目标物的检测：

S31、将步骤S15中形成的待测溶液注入微流控芯片的各通道中，各通道内部的检测功能区利用检测基底表面修饰的抗体或核酸序列对结合在磁性复合微纳米探针上的待测目标物进行捕捉，被捕捉到的目标物在通道的检测功能区表面形成三明治结构；

S32、将缓冲液通入微流控芯片的各通道中，冲洗掉在步骤S31中未被捕捉的物质；

S33、在微流控芯片内各通道的检测功能区内，检测荧光强度、紫外可见光吸收或电化学信号，并进行数据收集和处理；

S4、整理检测系统：

S41、将缓冲液通入微流控芯片的各通道内，冲洗掉残留物质；