[發(fā)明專利]一種基于持續(xù)熒光物標(biāo)記的試條定量檢測系統(tǒng)及其方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910058298.0
• 申請日: 2009-02-09
• 公開（公告）號(hào): CN101592659A
• 公開（公告）日: 2009-12-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬義才;顧敏;馬靈
• 申請（專利權(quán)）人: 馬義才
• 主分類號(hào): G01N33/558
• 分類號(hào): G01N33/558;G01N21/64;G01N33/52;C09K11/08
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生物醫(yī)療器械領(lǐng)域，具體涉及一種基于持續(xù)熒光物標(biāo)記的試條定量檢測系統(tǒng)及其方法。該系統(tǒng)對持續(xù)熒光物標(biāo)記的試條可進(jìn)行自動(dòng)掃描檢測與結(jié)果判讀，實(shí)現(xiàn)對病原體、抗原、抗體、違禁藥品、重大疾病(腫瘤、癌癥、心血管疾病和糖尿病等)、農(nóng)藥殘留量、食品安全生物檢測等多種目標(biāo)被檢物的定量或定性檢測。?

背景技術(shù)

在免疫檢測中，目前主要采用放射性免疫法(RIA)、酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)和膠體金標(biāo)記等方法實(shí)現(xiàn)樣品定量或者定性檢測。這些方法存在不同程度缺陷。激光誘導(dǎo)熒光檢測技術(shù)被認(rèn)為是目前最靈敏的檢測方法之一。該方法具有靈敏度高、選擇性好、響應(yīng)速度快等諸多優(yōu)點(diǎn)，其應(yīng)用范圍遍及生物醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)各領(lǐng)域。?

激光誘導(dǎo)熒光檢測技術(shù)目前最常使用的熒光標(biāo)記物為有機(jī)熒光染料(如熒光素、羅丹明等)。有機(jī)熒光標(biāo)記物熒光壽命短，很難克服背量熒光干擾，檢測靈敏度低。其后出現(xiàn)的綠色熒光蛋白雖然發(fā)光強(qiáng)而穩(wěn)定，但由于蛋白分子體積大、對環(huán)境比較敏感，實(shí)際操作不方便。近年來出現(xiàn)的量子點(diǎn)和含有大量熒光報(bào)告分子(包括量子點(diǎn)、稀土螯合物、有機(jī)染料等)的納米顆粒可免受溶劑干擾，熒光發(fā)射強(qiáng)而穩(wěn)定，目前已成為免疫標(biāo)記領(lǐng)域的新熱點(diǎn)。?

稀土離子，主要是Eu(III)、Tb(III)、Sm(III)、Dy(III)的鑭系螯合物，其激發(fā)波長可通過配體調(diào)節(jié)，熒光發(fā)射特異性強(qiáng)，Stokes位移大，發(fā)射熒光壽命長，利用時(shí)間分辨熒光技術(shù)可以大大減少生物醫(yī)學(xué)樣品本底和雜散光干擾，靈敏度可提高幾個(gè)數(shù)量級。利用具有長壽命熒光的稀土離子Eu、Sm、Dy、Tb的鑭系螯合物及它們的混合物組成的稀土納米顆粒作為熒光標(biāo)記物現(xiàn)認(rèn)為是很有前途的超微量分析方法。?

量子點(diǎn)(Quantum?Dot，簡稱QD)是20世紀(jì)90年代新發(fā)展的一種相對于傳統(tǒng)熒光染料和鑭系螯合物更具優(yōu)良光譜特征和光化學(xué)穩(wěn)定性的半導(dǎo)體納米晶體，其熒光發(fā)光效率高、激發(fā)譜線范圍寬、發(fā)射譜線范圍窄、粒徑與生物分子相近、表面修飾多功能化、熒光壽命更長。作為新一代生物熒光標(biāo)記物，其在免疫分析中的多組分同時(shí)測定、免疫示蹤分子定位、納米生物傳感器、實(shí)時(shí)檢測、細(xì)胞成像、體內(nèi)成像、疾病診斷以及研究生物大分子之間的相互作用、組分在機(jī)體內(nèi)的循環(huán)和作用方式等方面具有獨(dú)特作用和廣闊應(yīng)用前景。文獻(xiàn)報(bào)道，量子點(diǎn)作為新一代生物熒光標(biāo)記物，具有取代傳統(tǒng)有機(jī)染料的深遠(yuǎn)潛力。與有機(jī)染料分子相比，量子點(diǎn)主要優(yōu)點(diǎn)有：(1)光穩(wěn)定性好。在激發(fā)光照射下，有機(jī)染料的熒光信號(hào)往往很快變暗，而量子點(diǎn)則會(huì)持續(xù)發(fā)光，光漂白速度為羅丹明的1/100。(2)發(fā)光強(qiáng)度高。量子點(diǎn)為多電子體系，發(fā)光效率遠(yuǎn)高于單個(gè)有機(jī)分子，它在可見和紫外區(qū)的吸光系數(shù)為10⁵L/(mol.cm)數(shù)量級，使得其熒光發(fā)射強(qiáng)度遠(yuǎn)高于有機(jī)染料。(3)激發(fā)光譜范圍寬。普通有機(jī)熒光分子常常有特定的激發(fā)波長和發(fā)射波長，測定幾種熒光光譜時(shí)必須用幾種波長的光去激發(fā)，這給多標(biāo)記同時(shí)分析造成極大麻煩。而量子點(diǎn)的激發(fā)光譜在吸收閥值以上幾乎是連續(xù)的，譜峰較寬，只需一個(gè)比其發(fā)射光波長短的任意波長的光源激發(fā)，即可發(fā)射高亮度的熒光，并可被同時(shí)檢測。(4)具較大Stokes位移和狹窄對稱的發(fā)光光譜。量子點(diǎn)的熒光譜峰相對有機(jī)染料峰形狹窄?對稱，半峰高寬度只有熒光素的1/3，半高峰寬常常只有40nm或更小，且在長波方向無拖尾現(xiàn)象，此允許同時(shí)使用不同光譜特征的量子點(diǎn)，發(fā)射光譜不出現(xiàn)交疊，使標(biāo)記生物分子熒光譜的區(qū)分、識(shí)別變得很容易，這給生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)樣品同時(shí)檢測帶來極大方便。(5)熒光壽命較長，約為數(shù)百納秒。熒光漂白速率只有羅丹明6G的1/100，較高的光化學(xué)穩(wěn)定性可以保證其在體內(nèi)存留數(shù)天乃至數(shù)月。有文獻(xiàn)報(bào)道，在小鼠體內(nèi)注入量子點(diǎn)，8周后，仍有熒光檢出。?

量子點(diǎn)、稀土螯合物的結(jié)構(gòu)特性、熒光機(jī)理和長壽命熒光特點(diǎn)，使它們作為持續(xù)熒光標(biāo)記物標(biāo)記免疫層析試條在通過一個(gè)延遲時(shí)間檢測時(shí)能有效消除背景熒光干擾(包括生物體自熒光干擾和分析用材料產(chǎn)生的本底熒光干擾等)，從而達(dá)到準(zhǔn)確檢測樣品被檢物濃度目的。而且，量子點(diǎn)用作持續(xù)熒光標(biāo)記物，由于不同原料和同一原料不同粒子大小的量子點(diǎn)，可產(chǎn)生不同波長的發(fā)射熒光，且量子點(diǎn)混合物不產(chǎn)生可變光譜熒光，因而可根據(jù)特定大小、成分和結(jié)構(gòu)的量子點(diǎn)產(chǎn)生特定熒光之光學(xué)特性來對量子點(diǎn)標(biāo)記的目標(biāo)被檢物進(jìn)行特定熒光測定，能達(dá)到準(zhǔn)確檢測樣品多組分目標(biāo)物的濃度。?