[发明专利]一种生物传感器系统及生物样品检测方法

说明书

本发明涉及一种生物传感器系统，包括：生物传感器，包括基材及磁体组件，基材具有连接部和内部开设的微流通道，磁体组件包括涂覆于微流通道内壁的驱磁层及游离于微流通道内的若干电磁粒，电磁粒的磁场强度可通过电控制分别改变，驱磁层具有驱离电磁粒的作用力，电磁粒表面偶联能够与样品中待测物质反应并产生光学信号的分子基团；以及生物传感器盒，包括盒体、及固定于盒体的磁场形成机构与光学检测机构，盒体具有连接生物传感器的连接部，磁场形成机构形成可变磁场，所述光学检测机构用于检测所述生物传感器内的光学信号。该生物传感器系统，能够提供更可靠的测试结果。

技术领域

本发明涉及生物技术领域，尤其涉及一种生物传感器系统及生物样 品检测方法。

背景技术

病原微生物是看不见的危害，一直是人们所关注的热点问题，其污 染是一个重大的安全问题，严重影响人类的健康。据世界卫生组织的估 计，全球每年有数十亿人由于病原微生物而感染疾病。引起疾病的主要 微生物包括副溶血性弧菌、葡萄球菌、沙门氏菌和蜡样芽胞杆菌。瘦肉 精、三聚氰胺等化学污染物固然可怕，可由致病微生物引起的食源性疾 病确是食品安全的头号问题。病原微生物的检测技术是预防和控制致病 微生物引起的食源性疾病的关键技术环节。常规的检测技术大多依靠培 养目标微生物的方法来确定样品是否受到此微生物的污染，包括增菌、 分离培养、形态观察、生化鉴定等步骤。这种方法准确性、灵敏性都很 高，但涉及的实验较多，操作烦琐，所需时间长，自动化程度低，而且一般一个检验程序只针对一种菌，不适于批量、大范围快速检测。为克 服其不足，人们开发出了多种基于不同原理的新型快速检测病原微生物 的技术，这主要有聚合酶链式反应法、酶联免疫吸附法、胶体金免疫层 析法等。其中聚合酶链式反应是一种体外选择性扩增DNA或RNA的技 术，即模板DNA引物以及4种脱氧核糖核昔三磷酸在DNA聚合酶的催 化作用下所发生的酶促集合反应，由变性、退火、延伸3个步骤组成， 应用该技术能在短时间内对特定DNA序列作百万倍扩增。基因扩增的技 术设备由三部分构成:①模板DNA制备所需设备，主要为高速微量离心 机或高速冷冻离心机；②PCR基因扩增仪；③DNA扩增结果判读和测定设备，主要有水平低压电泳仪、PCR核酸电泳槽以及紫外透射仪和DNA 微量荧光计等，设备大，价格贵，不适应于野外作业。病原微生物检测 中运用的PCR技术，大多是基于DNA水平的检测技术，虽然快速特异， 灵敏度较高，但最大问题是核酸污染和死菌造成假阳性和定量困难，其 测定结果表现为有或无，仅可定性判别，无法定量分析。酶联免疫吸附 法，使用酶标仪作为配套仪器，具有很强的敏感性和特异性，但是需要 反复洗板，操作复杂，费时费力。胶体金免疫层析法简便快速，只需将 处理好的样品加入金标定量仪中试纸条的样品孔内即可判定结果，但是 存在敏感性低的缺点，一般是定性测定，不能对相应的检测板读出数据， 优良的金标诊断试剂也只能做到半定量。已知各种探测测试样本中分析 物的分析过程。例如，免疫测定使用免疫系统的机制，其中抗体和各自 的抗原能够彼此结合。这一特定反应机制用于确定测试样本中抗原的存 在或者浓度。具体而言，抗体或者抗原(感兴趣的分析物)被标记以量化抗 体和抗原之间的相互作用。通常的标记例如是荧光和化学发光分子、有 色粒子(珠子)或者放射性同位素。

最近，磁性标记已经在免疫测定中用于探测分析物的存在或者数量。 例如磁性粒子(珠子)的磁性标记的使用具有几个优点。磁性粒子可以通过 应用磁场而被驱动，从而可以促进分析过程。此外，在生物测试样本中 没有影响磁性粒子探测的磁性背景信号。然而，这些使用磁性标记的免 疫测试需要用于驱动在传感器盒的传感器表面附近固定不动的抗原结合 的磁性粒子的器件，和用于冲洗掉剩余的未结合磁性粒子以不影响结合 粒子的数量测量的器件，结构复杂，且不能将磁性粒子进行封闭检测， 应用受限。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种生物传感器系统，用以解决现有磁性粒 子不能进行封闭检测而应用受限的问题。

本发明提供一种生物传感器系统，包括：