[發(fā)明專利]一種內嵌樣品凈化模塊的表面等離子共振譜儀及其檢測方法

有效

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• 申請日: 2012-04-17
• 公開（公告）號: CN102636461A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發(fā)明（設計）人: 王利兵;蘇榮欣;于艷軍
• 申請（專利權）人: 王利兵
• 主分類號: G01N21/55
• 分類號: G01N21/55
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明屬于食品安全和環(huán)境分析檢測領域，特別涉及一種內嵌樣品凈化模塊的表面等離子共振譜儀，可實現(xiàn)目標分析物與干擾物的在線快速分離，具有樣品需求量小、干擾小、準確度高的檢測方法。

背景技術

近年來，越來越多的有毒有害物質出現(xiàn)在食品和環(huán)境中，造成嚴重的食品安全事故和大面積環(huán)境污染，危害人民身體健康。污染物的種類多種多樣，例如食品安全中獸殘、農殘、生物毒素，消費品安全中塑化劑、重金屬、高關注度化學物質等等。因此，開發(fā)相應快速檢測裝置迫在眉睫。

表面等離子共振譜儀(SPR)，也稱分子相互作用譜儀，是一種基于物理光學原理的新型生化分析系統(tǒng)。與傳統(tǒng)的相互作用分析技術相比較，它具有實時監(jiān)控、無需標記、耗樣量極少、操作簡單等特點。作為一種超靈敏快速檢測技術，在食品安全、分析化學、生物分子相互作用分析、臨床診斷、環(huán)境檢測等領域呈現(xiàn)出巨大的應用前景。已有大量文獻報道SPR生物傳感器可快速測定食品中抗生素、細菌、農藥殘留、重金屬離子等危害因子，具有高靈敏度、快速響應性、在線分析能力等特點，已成為食品安全檢測的理想工具之一。

眾所周知，食品安全和環(huán)境檢測的樣品預處理過程是一個重要環(huán)節(jié)，約占整個分析時間的三分之二。目前，傳統(tǒng)的樣品預處理方法主要是色譜、固相萃取等方法。這些方法存在耗時長、樣品用量大、操作步驟繁瑣等缺點，迫切需要開發(fā)在SPR檢測前實現(xiàn)簡單快速分離目標物和干擾物的器件，減少操作時間。

發(fā)明內容

本發(fā)明提供一種內嵌樣品凈化模塊的表面等離子共振譜儀及其檢測方法，技術方案如下：

一種表面等離子共振譜儀，包括樣品瓶、適配體或抗體溶液、流動相、微流泵、微型膜透析組件、廢液瓶、混合池、連接組件、微射流卡盤、傳感器芯片和光學檢測系統(tǒng)，該儀器在樣品引入的通道上嵌入了凈化模塊，即微型膜透析組件，所述的微型膜透析組件內部由表面功能化的中空纖維膜組成，位于樣品進樣接頭與微量混合池之間。

所述的微型膜透析組件，具體包括常規(guī)壓力透析去除大分子模式、常規(guī)壓力透析去除小分子模式和接枝纖維吸附-解析模式三種模式的膜組件，檢測過程根據(jù)目標分析物的性質進行選擇或組合，以實現(xiàn)樣品凈化，從而提高分析準確性。

（1）當目標分析物為分子量小于10kDa的小分子時，選擇壓力透析去除大分子模式組件，該組件內部是由孔徑在5-50納米的中空纖維膜組成，其內部流道為：樣品中的小分子目標檢測物，在通過進樣閥進入膜透析組件后，在泵所提供的氣壓或液壓下，透過中空纖維膜壁上的孔進入表面等離子共振儀的檢測池，大分子干擾物留在纖維空腔內，經(jīng)清洗進入廢液池；

（2）當目標分析物為分子量大于10kDa的大分子時，選擇壓力透析去除小分子模式組件；該組件內部是由孔徑在5-50納米的中空纖維膜組成，其內部流道為：樣品中小分子干擾物被透析出來后，進入廢液池；而大分子目標物則通過中空纖維膜的內部被導入檢測區(qū)域；

（3）當目標分析物或干擾物為可被選擇性吸附時，選擇接枝纖維吸附-解析模式組件；該組件內部是由官能化接枝的無孔中空纖維膜組成；該組件的分離凈化過程有兩種不同方式：其一是干擾物被選擇性吸附在纖維材料上，而目標物不被吸附，直接在壓力下被導入系統(tǒng)的檢測部分，而后干擾物再被清洗出去，進入廢液；其二是目標物首先被選擇性吸附在纖維上，干擾物被清洗進入廢液，而后選用另一種流動相將目標物再洗脫下來，被導入系統(tǒng)的檢測部分。

所述的微型膜透析組件，針對不同樣品，采用多種官能化接枝纖維與中空纖維膜材料。

所述的官能團為氨基和/或羧基。

以上所述的表面等離子共振譜儀的應用方法，包括下述步驟：

（1）根據(jù)樣品的復雜程度以及目標分析物的特性，從壓力透析去除大分子、壓力透析去除小分子、吸附-解析等三種模式的微型膜透析組件進行選擇或組合，并將其置于樣品進樣接頭與微量混合池之間；

（2）根據(jù)目標分析物的分子量大小選擇傳感器芯片，對于分子量大于10kDa的目標分析物，直接選用鏈霉親和素修飾的芯片；對于分子量小于10kDa的分析物，則選用該分析物修飾的芯片；

（3）根據(jù)目標物分子量的大小選擇樣品和適配體進樣方式，對于分子量大于10kDa的分析物，先將生物素修飾的適配體或抗體通入微射流卡盤，流經(jīng)傳感器芯片進行連接，再將樣品注入微型膜透析組件，去除干擾物后，流經(jīng)微量混合池、微射流卡盤，在傳感器芯片上進行檢測；對于分子量小于10kDa的分析物，則先將樣品經(jīng)微型膜透析組件凈化，進入微量混合池，與適配體或抗體進行混合，再通入微射流卡盤，流經(jīng)傳感芯片檢測，再通過微射流卡盤流到廢液瓶中；