[发明专利]一种基于差分阻抗颗粒计数的免疫分析方法

说明书

本发明公开了一种基于差分阻抗颗粒计数的免疫分析方法，包括以下步骤：1)以高分子绝缘微球为信号探针，将生物识别分子与绝缘微球偶联，然后将待测目标物与生物识别分子进行免疫反应，使绝缘微球的粒径和数量发生变化；2)将反应液注入颗粒计数通道，同时向通道内高速注入缓冲液，基于流体力学原理形成层流，使反应液中的绝缘微球稳定有序地通过计数通道；3)在颗粒计数通道的两端设置正、负电极，收集电势信号，经放大、滤波处理后对绝缘微球的粒径和数量进行分析，进而得到待测目标物的含量。本发明具有检测成本低、操作便利，不会造成通道堵塞，无需反复清洗排堵等优点，极大地提高了检测效率，而且还具有较好的准确性和抗干扰能力。

技术领域

本发明属于食品安全、体外诊断、环境监测领域，涉及免疫分析方法，尤其是一种基于差分阻抗颗粒计数的免疫分析方法。

背景技术

食品安全、体外诊断和环境监测与民生安全和生活水平息息相关，因此改善食品安全、体外诊断和环境检测等领域的检测方法与手段，具有极其重要的现实意义。传统的食品安全、体外诊断和环境监测所用仪器具有精度高、准确性好等特点，但是绝大部分仪器设备造价昂贵且携带不便，在进行检测之前需要对样本进行复杂的前处理，对使用仪器设备的人员也需要经过专业培训。因此，传统的仪器检测方法，存在成本高、效率低、便携性差等特点，制约了其进一步的发展。

免疫学分析方法在食品安全和体外诊断领域已得到广泛应用。其中，传统的酶联免疫吸附法(ELISA)具有精度高、操作简单和成本低等优点，使用酶标仪即可直接完成检测读数。但整个实验操作繁琐且耗时长，实验过程中诸多因素均会对检测结果产生影响。为解决上述问题，使快检方法更加“快、稳、准”，均相免疫反应应运而生。该方法比传统ELISA方法步骤少、操作简单且成本低，只需要通过一步反应，即可得出检测结果。

前期的工作中，我们将小孔电阻颗粒计数和免疫分析技术相结合，采用高分子绝缘微球作为信号探针，实现了高灵敏度与准确检测。库尔特电阻法在颗粒计数的仪器设备中应用众多，实现形式多为微通道和微孔，工作原理为在通道两段施加一定数值的恒压电源，微电极设置在微孔两侧，当颗粒通过微孔时由于微电极间电阻变化而引起电势变化，通过对微电极电势变化的信号进行收集、放大、分离等处理，从而分析出待测颗粒的数量与粒径。该方法稳定性好、颗粒识别效率高，但是基于库尔特计数法的颗粒计数仪器造价昂贵且携带不便，使用过程中需要反复清洗消除背景干扰，当颗粒数过多或颗粒粒径大于微孔孔径时，会发生堵塞且不易清洗排堵，极大的干扰了检测结果和降低了检测效率。

本发明选用差分阻抗法作为颗粒计数方法，在计数通道上摒弃了易堵塞且难以清洗的微孔而选用了通道计数。基于流体动力学原理，高流速的PBS缓冲液与低流速的待检测颗粒液体在颗粒计数通道内形成稳定的层流，待计数颗粒匀速稳定的依次通过芯片内部的金电极，实现信号收集。与之前工作相比，本发明可结合免疫反应与差分阻抗法颗粒计数技术，将传统易堵塞的小孔计数改进为基于流体动力学原理的差分阻抗通道计数法，与传统的基于库尔特电阻法颗粒计数器相比，用更宽的颗粒计数通道代替小孔实现不堵塞，免去了反复清洗等繁琐过程，提高了检测效率和准确性，芯片制造成本低廉，可以实现一次性使用，随用随换，根据实际需求可以应用于多种场景的快速检测，如食品安全快速检测、体外诊断、环境监测等。

发明内容

本发明根据实际需求和现有设备存在的缺陷，提供了一种基于差分阻抗颗粒计数的免疫分析方法，该方法不仅可以在微流控芯片内部完成免疫反应，还可实现无堵塞、免清洗的颗粒计数与粒径分析，从而能更好地用于多种目标物的免疫检测。

本发明采用的技术方案是：

一种基于差分阻抗颗粒计数的免疫分析方法，包括以下步骤：

1)以高分子绝缘微球为信号探针，将生物识别分子与高分子绝缘微球偶联，然后将待测目标物与其对应的生物识别分子进行免疫反应，使高分子绝缘微球的粒径和数量发生变化；