3是微結(jié)構(gòu)光纖生物芯片的納米磁珠-分子探針陣列局部放大示意圖。
[0018]圖4是微結(jié)構(gòu)光纖生物芯片檢測(cè)示意圖。
[0019]圖5是一種微結(jié)構(gòu)光纖生物芯片制備方法過(guò)程圖
[0020]圖中:1是基質(zhì)材料；2是外圍空氣孔；3是中心空氣孔(纖芯)；4是中心空氣孔環(huán)壁(纖芯環(huán)壁);5是納米磁珠-分子探針一維陣列；6是納米磁珠；7是分子探針A ;8是分子探針B ;9是被測(cè)分子a ; 10是被測(cè)分子b ;11是熒光分子；12是重力灌流器；13是聚四氟乙烯微管；14是磁場(chǎng)裝置；15是微結(jié)構(gòu)光纖；16是廢液收集器。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述。
[0022]本發(fā)明所說(shuō)的一種微結(jié)構(gòu)光纖生物芯片(參見說(shuō)明書附圖1)是在微結(jié)構(gòu)光纖纖芯環(huán)壁內(nèi)表面上固定探針，形成一維探針陣列5 ;所說(shuō)的微結(jié)構(gòu)光纖在基質(zhì)材料I上包含有多個(gè)沿軸向延伸的空氣孔，包括中心空氣孔3和至少一圈外圍空氣孔2 ;在中心空氣孔和外圍空氣孔之間包含一層納米量級(jí)的纖芯環(huán)壁4 ;所說(shuō)的納米磁珠-分子探針就固定在纖芯環(huán)壁4的內(nèi)表面上。所說(shuō)的納米磁珠6的直徑在100納米以下，磁珠上修飾有分子探針7和8 ;被測(cè)分子9和10分別能與7和8產(chǎn)生特異性反應(yīng)，被測(cè)分子和焚光分子11相結(jié)合，形成靶標(biāo)；含有靶標(biāo)的待測(cè)溶液通過(guò)壓力或毛細(xì)效應(yīng)流入微結(jié)構(gòu)光纖的纖芯內(nèi)部，與探針相結(jié)合并形成富集效應(yīng)，將分子含量信息轉(zhuǎn)化為可空間分辨的光強(qiáng)信息，從而檢測(cè)出被測(cè)樣品的含量。
[0023]下面通過(guò)實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明。
[0024]實(shí)施例1:
[0025]HLA-DRB寡核苷酸微結(jié)構(gòu)光纖生物芯片及其制備
[0026]I)光纖的準(zhǔn)備
[0027]取一段微結(jié)構(gòu)光纖，采用選擇性填充方法將外圍空氣孔堵住，只保留中心空氣孔暢通。
[0028]2)納米磁珠的準(zhǔn)備
[0029]取羧基化的直徑為15納米的磁珠I毫克，清洗3次，調(diào)整PH值到等電位點(diǎn)，使納米磁珠充分分散。
[0030]3)將納米磁珠與探針偶聯(lián)
[0031]將設(shè)計(jì)并合成好的HLA-DRB探針與納米磁珠充分混合反應(yīng)，洗脫未反應(yīng)的試劑。
[0032]4)微結(jié)構(gòu)光纖生物芯片的制作
[0033]將反應(yīng)好的納米磁珠-分子探針溶液加入重力灌流器12，經(jīng)聚四氟乙烯微管13流入微結(jié)構(gòu)光纖15的纖芯孔。在微結(jié)構(gòu)光纖的特定位置通過(guò)磁場(chǎng)裝置14產(chǎn)生高度集中的磁場(chǎng)分布，使納米磁珠停留在該位置，干燥后可牢固吸附。更換分子探針并移動(dòng)磁場(chǎng)位置，可以制作出另一個(gè)探針點(diǎn)，依次類推。然后依次經(jīng)過(guò)修飾、清洗、干燥固化和保存等手續(xù)，實(shí)現(xiàn)最終的微結(jié)構(gòu)光纖生物芯片。
[0034]5)樣本預(yù)處理
[0035]在本發(fā)明中基因組DNA樣本經(jīng)過(guò)混合、擴(kuò)增、熒光標(biāo)記等預(yù)處理過(guò)程，在外力或毛細(xì)作用下流入微結(jié)構(gòu)光纖生物芯片內(nèi)，進(jìn)行雜交反應(yīng)。
[0036]6)檢測(cè)
[0037]雜交反應(yīng)后，經(jīng)過(guò)進(jìn)一步清洗，將激發(fā)光耦合到光纖中，依次檢測(cè)生物芯片陣列上不同點(diǎn)的熒光信號(hào)大小，確定樣本的HLA-DRB基因亞型。
[0038]實(shí)施例2
[0039]HbsAg檢測(cè)微結(jié)構(gòu)光纖生物芯片
[0040]在上面的納米磁珠與探針偶聯(lián)的實(shí)施步驟3中，采用類夾心法的磁聯(lián)免疫分析方法，借助磁性顆粒為固相載體，通過(guò)鏈霉親和素和生物素結(jié)合作用，以量子點(diǎn)為標(biāo)記物。鏈霉親和素和生物素之間是一種特殊的作用力，它們之間的結(jié)合力極強(qiáng)，結(jié)合速度快且結(jié)合效率高。首先將磁珠與鏈霉親和素偶聯(lián)，抗HbsAg與生物素偶聯(lián)，通過(guò)鏈霉親和素和生物素結(jié)合作用將磁珠和抗HbsAg固定在一起。在上面的樣本預(yù)處理的步驟5中，用量子點(diǎn)標(biāo)記被測(cè)樣本，然后通過(guò)抗原抗體反應(yīng)檢測(cè)樣品中是否存在被測(cè)物質(zhì)。
[0041]雖然結(jié)合目前認(rèn)為最實(shí)際且最佳的實(shí)施例描述了本發(fā)明，不過(guò)本發(fā)明不限于所公開的實(shí)施例，而意在覆蓋所附權(quán)利要求的精神和范圍之內(nèi)所包括的多種變形和等效裝置。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種微結(jié)構(gòu)光纖生物芯片，其特征在于，所說(shuō)的微結(jié)構(gòu)光纖生物芯片包括，空芯微結(jié)構(gòu)光纖，納米磁珠和生物分子探針，納米磁珠連接生物分子探針，連接有不同生物分子探針的納米磁珠被依次分段固定在微結(jié)構(gòu)光纖纖芯環(huán)壁的內(nèi)表面上，形成一維生物芯片。2.根據(jù)權(quán)利I所述的微結(jié)構(gòu)光纖生物芯片，其特征在于，所述的空芯微結(jié)構(gòu)光纖包含一個(gè)中心空氣孔和至少一圈外圍空氣孔構(gòu)成，中心空氣孔環(huán)壁厚度小于I微米。3.根據(jù)權(quán)利I所述的微結(jié)構(gòu)光纖生物芯片，其特征在于，所述納米磁珠直徑在10nm以下。4.根據(jù)權(quán)利I所述的微結(jié)構(gòu)光纖生物芯片，其特征在于，所述的生物分子探針包括但不限于DNA、RNA、抗原或抗體。5.一種微結(jié)構(gòu)光纖生物芯片的制作方法，其特征在于，該方法的實(shí)現(xiàn)步驟包括:1)納米磁珠清洗和稀釋；2)對(duì)微結(jié)構(gòu)光纖進(jìn)行選擇性填充，僅保留纖芯孔暢通；3)納米磁珠偶聯(lián)特定的分子探針；4)在磁場(chǎng)和流體作用下，將連接有上述分子探針的納米磁珠固定到微結(jié)構(gòu)光纖纖芯環(huán)壁的選定位置；5)更換分子探針和磁場(chǎng)光纖位置，重復(fù)步驟3和步驟4，直至形成預(yù)先設(shè)定的分子探針陣列；6)對(duì)生成的探針陣列進(jìn)行進(jìn)一步的修飾和清洗；7)固化;8)保存。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種在空芯微結(jié)構(gòu)光纖纖芯環(huán)壁內(nèi)表面上利用納米磁珠分段固定生物分子探針的一維生物芯片及其制作方法，可以用來(lái)檢測(cè)蛋白質(zhì)、核酸等生物分子。本發(fā)明所述的微結(jié)構(gòu)光纖生物芯片由空芯微結(jié)構(gòu)光纖、納米磁珠和探針構(gòu)成。所述的空芯微結(jié)構(gòu)光纖包含一個(gè)中心空氣孔和至少一圈外圍空氣孔構(gòu)成，中心空氣孔的環(huán)壁厚度在納米量級(jí)，所述納米磁珠直徑在100nm以下，所述生物分子探針可以包括DNA、RNA、抗原或抗體等。其制作步驟包括：1)納米磁珠和光纖預(yù)處理；2)納米磁珠偶聯(lián)分子探針；3)利用磁場(chǎng)和流體在微結(jié)構(gòu)光纖纖芯環(huán)壁上依次分段固定納米磁珠；4)修飾、清洗和固化；5)保存。主要優(yōu)勢(shì)是可以用受激輻射熒光進(jìn)行檢測(cè)，大幅度提高檢測(cè)靈敏度。
【IPC分類】G01N33/543, C12M1/34
【公開號(hào)】CN104931688
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510222096
【發(fā)明人】周文遠(yuǎn), 晏敏, 李志莉, 劉艷格, 田建國(guó)
【申請(qǐng)人】南開大學(xué)
【公開日】2015年9月23日
【申請(qǐng)日】2015年4月30日