[发明专利]一种适用于低丰度蛋白检测的蛋白芯片及其制备方法和应用

说明书

本发明公开一种适用于低丰度蛋白检测的蛋白芯片，所述蛋白芯片上包括有直径为1‑3mm，深度小于400μm的样孔点；其中，样孔点表面具有亲水性，而蛋白芯片上除样孔点之外的其他表面则具有疏水性。本发明中蛋白芯片上样孔点表面与其他表面具有完全不同的亲疏水性质，样本在处理及检测过程中始终驻留在样孔点内而不会外流，有效避免了交叉污染的情况；同时，样孔点表面可以键合不同的硅烷化试剂，可用于检测不同的样本，实现了一张芯片的多功能化；且样孔点位置比表面积大，有效提高了样本检测的灵敏度，使芯片适用于低丰度蛋白的检测。因此，该芯片既可作为样本预处理载体，又可作为样本检测平台，简化了操作步骤。

技术领域

本发明涉及生物检测领域。更具体地，涉及一种适用于低丰度蛋白检测的蛋白芯片及其制备方法和应用。

背景技术

蛋白质组学在生物医药领域起着至关重要的作用，人体血液及体液中的很多蛋白分子都已被临床认定为重要的疾病诊断、药物及其它治疗方法效果评估等重要的生物标志物。即便如此，目前用于常规临床检测的蛋白分子数目在人血液中总蛋白分子种类中所占的比例还是相对较小，寻找并验证那些与疾病相关以及可用于评估各种治疗方法效果的蛋白分子依然是当前生物领域的热点。随着现代生物技术的不断发展，已经有很多技术可被用于人血液中蛋白分子的检测，大部分检测方法受技术原理的限制，采用的是间接的测试方式，例如通过使被检测的蛋白分子跟带有某些标签--例如发光标签的生物分子特异性结合，然后检测这些标签的信号强度从而判断被检测蛋白分子的含量，由于很多生物分子拥有相似的生物化学性质，间接检测方法通常会遇到非特异性的问题。而基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱仪(MALDI-TOF MS)的诞生使直接检测大分子物质--如蛋白分子成为了可能，由于质谱检测的是分子的质荷比，属于物质本身的性质而不受其它物质影响，因此用MALDI-TOF MS检测蛋白分子能避免前述间接检测方法中非特异性的问题。

人血液中可以作为临床检测指标蛋白分子通常都是较低丰度的蛋白，而MALDI-TOF MS测试样本时针对样本中的物质是没有选择性的--样本中所有被离子化的物质都会被检测出来。由于上述原因，用质谱检测样本中较低丰度蛋白时，通常需要对样本进行预处理，例如用蛋白质浓缩试剂盒、低丰度蛋白富集试剂盒以及表面经修饰的纳米材料或者多孔材料等对样本中的低丰度蛋白进行选择性富集；或者采用免疫捕获法，例如ELISA或者磁珠的方式，用抗原/抗体特异性捕获待检测蛋白分子，然后将捕获后的目标蛋白转移到MALDI-TOF MS靶板上进行检测，从而提高目标蛋白的检测灵敏度。

目前这些常用的较低丰度蛋白的富集方法和很多新开发的用于富集低丰度蛋白的材料的主要缺点在于：处理流程较为复杂、成本较高、所需样本量较大，有些方法在样本处理过程中涉及到样本的转移从而造成样本损失等。因此，需要提供一种可以直接用于检测低丰度蛋白质的蛋白芯片。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种适用于低丰度蛋白检测的蛋白芯片，该芯片表面既可以选择性富集样本也可以作为MALDI-TOF MS检测靶板，简化了样本前处理的流程、避免了样本在处理和转移过程中的污染和损失，为MALDI-TOF MS检测较低丰度蛋白提供了快速、高通量的样本前处理和检测方法。且其制备方法简单、成本低廉，具有大规模生产的潜力。

本发明的第二个目的在于提供一种适用于低丰度蛋白检测的蛋白芯片的制备方法。

本发明第三个目的在于提供一种适用于低丰度蛋白检测的蛋白芯片的应用。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种适用于低丰度蛋白检测的蛋白芯片，所述蛋白芯片上包括有直径为1-3mm，深度小于400μm的样孔点；其中，样孔点表面具有亲水性，而蛋白芯片上除样孔点之外的其他表面则具有疏水性。