[發(fā)明專利]用于石房蛤毒素的快速檢測(cè)的微流控芯片及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910247557.4
• 申請(qǐng)日: 2009-12-30
• 公開（公告）號(hào): CN101839913A
• 公開（公告）日: 2010-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 隋國棟;劉思秀;張金玲;趙望;劉超
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 復(fù)旦大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N33/569
• 分類號(hào): G01N33/569;G01N33/544;G01N33/552;G01N33/52;G01N1/28
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 陸飛;盛志范

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物分析檢測(cè)控技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)檢麻痹性貝毒石房蛤毒素(Saxitoxin)的微流控芯片，并提供了該芯片的制備方法。

背景技術(shù)

赤潮對(duì)海洋環(huán)境，海洋漁業(yè)，養(yǎng)殖業(yè)，旅游業(yè)以及人類的健康都有嚴(yán)重的影響。赤潮爆發(fā)時(shí)會(huì)破壞水生生態(tài)，導(dǎo)致大量水生生物死亡。赤潮中的一些藻類含有各種海洋毒素，能夠直接毒死魚、蝦、貝類，嚴(yán)重影響海水養(yǎng)殖業(yè)以及漁業(yè)。更為嚴(yán)重的是這些毒素還可以在魚蝦貝類體內(nèi)富集，被人類食用后會(huì)引起中毒，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致死亡。赤潮時(shí)海水對(duì)人類皮膚也有刺激。同時(shí)也破壞海洋景觀從而影響旅游業(yè)。

有毒藻類毒素的結(jié)構(gòu)差別很大，主要有復(fù)雜的多聚醚類化合物，和環(huán)聚氨基酸。海洋毒素種類比較復(fù)雜，主要包括西加魚毒素(ciguatoxin)，麻痹性貝毒素(PSP)，腹瀉性貝毒素(DSP)，記憶缺失貝毒素(ASP)和神經(jīng)毒素(NSP)。淡水環(huán)境中的主要藻毒素是微囊藻毒素(microcystins，MCs)，多數(shù)藻類毒素的毒性很大，有些藻毒素致死量?jī)H為0.3mg，毒性近乎氰化物的千倍。其中麻痹性貝毒(Paralytic?Shellfish?Poisoning，PSP)是自然水體藻毒素中分布最廣、危害最大的一類毒素。是石房蛤毒素(Saxitoxin，STX)及其20余種衍生物的統(tǒng)稱，其中STX和新石房蛤毒素(neo-STX)最為穩(wěn)定且毒性最高。在藻類污染的海洋和淡水水體中都廣泛存在。PSP是一類神經(jīng)肌肉麻痹劑，屬于甲氨酯酸類生物堿，是典型的Na+通道阻滯劑，阻滯Na+通過膜進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，使膜失去極化狀態(tài)，從而廣泛的阻斷神經(jīng)肌肉的傳導(dǎo)。人因偶然口服食入有毒貝的致死劑量為1-4mg(Schantz?et?al.，1992)。我國已將PSP列為貝類產(chǎn)品衛(wèi)生質(zhì)量的監(jiān)測(cè)指標(biāo)。(王云峰等，2003)PSP還具有重要的潛在軍事意義，STX已被收入《化學(xué)武器公約》中禁止化學(xué)品的第二類清單中(胡晗華，2005)，其在赤潮研究、分子生物學(xué)、神經(jīng)生物學(xué)、醫(yī)學(xué)藥學(xué)及軍事防化等方面的應(yīng)用已逐漸成為國際研究的熱點(diǎn)。

“赤潮”和淡水中“水華”現(xiàn)象是一個(gè)全球性的問題。全球主要的江河入海區(qū)都有過“赤潮”現(xiàn)象。目前“赤潮”和“水華”的發(fā)生頻率和范圍日趨嚴(yán)重，我國的主要海灣以及內(nèi)陸主要湖泊(太湖、滇湖，巢湖)都有多次爆發(fā)的報(bào)道，嚴(yán)重影響生態(tài)環(huán)境，養(yǎng)殖業(yè)和人類的健康。由藻類毒素引起的中毒現(xiàn)象也有多次報(bào)道，美國佛羅里達(dá)州人口800萬，僅1994年到2005年便有500次相關(guān)中毒事件報(bào)道。根據(jù)記載，1970年以前人類PSP中毒事件約有1600次(Prakash?et?al.，1971)，而1970到1984年就發(fā)生了900次。(WHO，1984)發(fā)生地覆蓋美國、歐洲、日本、亞太地區(qū)、南美洲及澳大利亞等地區(qū)。

為了保護(hù)人類健康，為了保護(hù)水生環(huán)境和保護(hù)養(yǎng)殖業(yè)，在環(huán)保、衛(wèi)生、養(yǎng)殖、商檢以及軍事防化方面，國內(nèi)外市場(chǎng)都急需一種高效、可靠、低價(jià)，易操作的藻類毒素檢測(cè)手段。另外國家(海洋局，環(huán)保部門)也需要一個(gè)“赤潮”或“水華”的預(yù)警系統(tǒng)，而這種系統(tǒng)的關(guān)鍵構(gòu)件就是能快速、實(shí)時(shí)檢測(cè)各種代表性藻類毒素的核心技術(shù)，用以實(shí)現(xiàn)高通量、高靈敏性、高準(zhǔn)確度、低成本的快速檢測(cè)各類水樣或食物樣品中的代表性藻類毒素含量，盡早對(duì)有毒藻類的危害進(jìn)行預(yù)警和防治，防患于未然。

國內(nèi)外現(xiàn)行的藻類毒素檢測(cè)技術(shù)主要包括：

1)生物檢測(cè)法。主要采用喂食小鼠、家蠅等毒素的方法，缺點(diǎn)是周期長，費(fèi)用高，重復(fù)性差，而且需要專門培訓(xùn)的人員來操作。

2)物理化學(xué)法。主要通過高效液相色譜，毛細(xì)管電泳，色譜質(zhì)譜聯(lián)用方法，重現(xiàn)性好，但設(shè)備功能單一，體積大和價(jià)格昂貴，便攜性、選擇性差。

3)細(xì)胞毒性檢測(cè)技術(shù)。直觀方法來觀察加入毒素后，細(xì)胞的反應(yīng)來判斷毒素種類，靈敏度高，但只能做定性測(cè)量，不能測(cè)定濃度而且需要良好的細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)。

4)放射性標(biāo)定法。儀器昂貴，測(cè)試費(fèi)用高，并且適用毒素檢測(cè)范圍窄。

5)免疫檢測(cè)技術(shù)。免疫技術(shù)主要利用抗原和抗體專一、特異結(jié)合的特點(diǎn)對(duì)毒素進(jìn)行定性，定量檢測(cè)，現(xiàn)主要有直接競(jìng)爭(zhēng)檢測(cè)法，間接法，“三明治”法。這種方法專一性強(qiáng)，靈敏度高，是非常有潛力的一種方法，但操作比較繁瑣，商業(yè)化試劑盒價(jià)格昂貴，主要為手工操作，自動(dòng)化程度低而且需要專業(yè)人員。