[發明專利]生物芯片和使用生物芯片檢測生物材料的裝置

有效

• 申請號: 200910162139.5
• 申請日: 2009-08-05
• 公開（公告）號: CN101762570A
• 公開（公告）日: 2010-06-30
• 發明（設計）人: 宋炫禹;崔燿韓;表鉉奉
• 申請（專利權）人: 韓國電子通信研究院
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64;G01N33/53;C12Q1/68;C12Q1/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 宋莉

相關申請的交叉引用

根據35?U.S.C§119，該美國非臨時專利申請要求在2008年12月22日 提交的韓國專利申請No.10-2008-0130958的優先權，將其全部內容引入本 文作為參考。

技術領域

本文中所公開的本發明涉及生物芯片和使用該生物芯片檢測生物材料 的裝置，并且更具體而言，涉及能夠使在生物材料的特異性(specific)結合時 從熒光團發出的熒光信號的強度增強的生物芯片、以及使用該生物芯片檢 測生物材料的裝置。

背景技術

檢測生物材料的裝置(或者生物傳感器)用于對隨著具有識別特定生物 材料的功能的生物受體和待分析的分析物之間的選擇性反應或者結合而變 化的光或者電信號進行檢測。即，該生物傳感器可證實特定生物材料的存 在、或者定性或定量地分析該特定生物材料。此處，核酸、蛋白質、細胞、 組織、酶、抗體和DNA可用作生物受體(例如，俘獲分子)。存在各種利用 根據分析物的存在的電信號變化和根據受體和分析物之間的化學反應的光 信號變化對生物材料進行檢測和分析的物理和化學方法。

對于利用所述光信號變化的光學生物傳感器，存在定量檢測特異性抗 原的標記檢測方法。所述標記檢測方法利用在分別用熒光團或者放射性同 位素對特異性抗體或者抗原進行標記之后的由標記的抗原和特異性抗體之 間的反應所產生的熒光信號強度或者放射性射線的變化。

當具有與標記在抗體或者抗原上的熒光團的吸收波長相同的波長的入 射光投射在包括生物材料的樣品上時，用于檢測來自生物材料的光信號的 光學傳感器(例如，熒光顯微鏡)利用從熒光團發出的熒光對該生物材料進行 檢測和分析。在這種情況下，該熒光團吸收來自外部光源的特定波長的光， 并且根據物理和化學特性而發出特定波長的光。

在利用熒光團的生物傳感器中，熒光信號不但由熒光團根據抗原的特 異性反應而發出，而且由芯片自身(即，包括在該芯片中的塑料材料)自發產 生。因此，當在生物材料的分析中檢測熒光信號時，從該塑料材料發出的 自發的熒光信號可作為干擾，即噪聲。

而且，熒光信號可由熒光團不但在抗原和抗體之間的特異性反應之時 產生，而且在用該熒光團標記的檢測抗體的非特異性反應之時產生。由非 特異性反應產生的熒光信號也可在生物材料分析中作為噪聲。

發明內容

本發明提供能夠增強用于生物材料分析的光信號的強度的生物芯片。

本發明還提供用于檢測生物材料的裝置，其可增強用于生物材料分析 的光信號的強度。

本發明實施方式提供生物芯片，包括：在基底表面上的金屬薄膜，其 抑制基底的自身熒光；和在該金屬薄膜上的間隔物，其具有固定在該間隔 物的表面上并且與靶分子特異性結合的俘獲分子，該間隔物具有受控以增 強熒光信號的厚度，該熒光信號從標記有靶分子并且通過俘獲分子和靶分 子之間的特異性結合而固定在該間隔物上的熒光團發出。

在本發明的其它實施方式中，用于檢測生物材料的裝置包括：在基底 表面上的金屬薄膜，其抑制基底的自身熒光；和在該金屬薄膜上的間隔物， 其具有固定在該間隔物的表面上并且與靶分子特異性結合的俘獲分子，該 間隔物具有受控以增強熒光信號的厚度，該熒光信號從標記有靶分子并且 通過俘獲分子和靶分子之間的特異性結合而固定在該間隔物上的熒光團發 出；向基底提供激發光的光源單元；和檢測通過激發光而從熒光團發出的 熒光信號的檢測單元。

實施方式的細節將描述于具體描述和附圖中。

附圖說明

包括附圖以提供本發明的進一步理解，并且其引入到該說明書中并構 成該說明書的一部分。附圖說明本發明的示例性實施方式并且與所述描述 一起用來解釋本發明的原理。在附圖中：

圖1為說明根據本發明實施方式的生物芯片的圖；

圖2為說明典型的生物芯片中所使用的塑料基底的自身熒光和根據本 發明實施方式的生物芯片中所使用的基底的自身熒光之間比較的圖；

圖3為說明根據本發明實施方式的生物芯片中的特異性結合區域和非 特異性結合區域的圖；

圖4為說明熒光信號增強因子隨著根據本發明實施方式的芯片中的熒 光團和金屬薄膜之間的光程長度而變化的圖；

圖5為說明熒光信號強度隨著根據本發明實施方式的生物芯片中的間 隔物的厚度而變化的圖；