[發(fā)明專利]一種微懸臂梁陣列生化傳感裝置及其生化檢測(cè)方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310132317.6
• 申請(qǐng)日: 2013-04-16
• 公開（公告）號(hào): CN103234961A
• 公開（公告）日: 2013-08-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄔林;胡國(guó)俊;張加波;時(shí)凱;王紅軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第三十八研究所;合肥公共安全技術(shù)研究院
• 主分類號(hào): G01N21/76
• 分類號(hào): G01N21/76
• 代理公司: 安徽匯樸律師事務(wù)所 34116
• 代理人: 方榮肖

1.一種微懸臂梁陣列生化傳感裝置，其特征在于：其包括：

生化反應(yīng)池，其用于容納緩沖液和待測(cè)樣品；

微懸臂梁陣列，其包括兩個(gè)以上平行間隔排列的微懸臂梁，并被可拆卸地固定在密閉的生化反應(yīng)池中，其中，所述每個(gè)微懸臂梁上固定有檢測(cè)生物分子或?qū)φ辗肿樱?/p>

垂直腔面發(fā)射激光器陣列（VCSELs），其包括兩個(gè)以上平行間隔排列的激光器；

信號(hào)發(fā)生器，其控制所述垂直腔面發(fā)射激光器陣列的輸入電壓變化周期，以控制各激光器的周期性亮滅；

光電位置敏感探測(cè)器(PSD)，其接收由所述微懸臂梁陣列反射的激光光點(diǎn)，從而產(chǎn)生并輸出關(guān)于每個(gè)微懸臂梁的位移信號(hào)；

數(shù)據(jù)處理設(shè)備，其處理由所述光電位置敏感探測(cè)器輸出的每個(gè)微懸臂梁的位移信號(hào)，基于固定有對(duì)照分子的微懸臂梁的位移數(shù)據(jù)以獲得固定有檢測(cè)生物分子的每個(gè)微懸臂梁彎曲的數(shù)據(jù)；

其中，當(dāng)待測(cè)樣品中含有與所述檢測(cè)生物分子特異性結(jié)合的靶分子時(shí)，固定有所述檢測(cè)生物分子的微懸臂梁與所述待測(cè)樣品在生化反應(yīng)池中在適于兩者的反應(yīng)條件下反應(yīng)后會(huì)發(fā)生彎曲。

2.如權(quán)利要求1所述的微懸臂梁陣列生化傳感裝置，其特征在于：所述微懸臂梁陣列生化傳感裝置還包括設(shè)置與所述生化反應(yīng)池可操作連接的加熱片和與所述加熱片電連接的溫控器，所述溫控器控制加熱片的溫度以調(diào)節(jié)所述生化反應(yīng)池中的溫度從而適于所述檢測(cè)生物分子和所述靶分子在所述生化反應(yīng)池中發(fā)生反應(yīng)。

3.如權(quán)利要求1或2所述的微懸臂梁陣列生化傳感裝置，其特征在于：所述反應(yīng)為受體配體結(jié)合作用、抗原抗體反應(yīng)或分子締合反應(yīng)。

4.如權(quán)利要求1或2所述的微懸臂梁陣列生化傳感裝置，其特征在于：所述微懸臂梁陣列生化傳感裝置還包括模擬/數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換器，所述模擬/數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換器將所述關(guān)于每個(gè)微懸臂梁的位移信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，所述數(shù)字信號(hào)輸出至所述數(shù)據(jù)處理裝置進(jìn)行處理，以獲得所述微懸臂梁彎曲數(shù)據(jù)。

5.如權(quán)利要求1或2所述的微懸臂梁陣列生化傳感裝置，其特征在于：所述對(duì)照分子包括至少一種陽(yáng)性對(duì)照分子。

6.如權(quán)利要求1或2所述的微懸臂梁陣列生化傳感裝置，其特征在于：所述對(duì)照分子包括至少一種空白對(duì)照分子。

7.如權(quán)利要求1或2所述的微懸臂梁陣列生化傳感裝置，其特征在于：所述信號(hào)發(fā)生器通過控制所述垂直腔面發(fā)射激光器陣列的輸入電壓變化周期，使得所述垂直腔面發(fā)射激光器陣列中的各個(gè)激光器逐一點(diǎn)亮以周期性掃描對(duì)應(yīng)的每根微懸臂梁。

8.如權(quán)利要求1或2所述的微懸臂梁陣列生化傳感裝置，其特征在于：所述靶分子為抗原，所述檢測(cè)生物分子為所述抗原的特異性抗體或抗體片段，所述特異性抗體包括單克隆抗體或多克隆抗體。

9.如權(quán)利要求1或2所述的微懸臂梁陣列生化傳感裝置，其特征在于：所述靶分子為抗原，所述檢測(cè)生物分子為所述抗原的抗體片段，所述抗體片段是抗體的Fab、Fab’片段或F(ab’)₂片段。

10.一種如權(quán)利要求1至9中任意一項(xiàng)所述的微懸臂梁陣列生化傳感裝置的生化檢測(cè)方法，其使用所述微懸臂梁陣列傳感裝置檢測(cè)待測(cè)樣品中的靶分子，其特征在于：所述生化檢測(cè)方法包括以下步驟：

將與能夠所述靶分子特異性結(jié)合的檢測(cè)生物分子和對(duì)照分子分別固定至微懸臂梁陣列中的不同微懸臂梁上，每個(gè)微懸臂梁上固定一種分子；

將所述微懸臂梁陣列固定在生化反應(yīng)池中，并在生化反應(yīng)池中注入緩沖液，并使緩沖液在生化反應(yīng)池中流動(dòng)；

通過信號(hào)發(fā)生器控制垂直腔面發(fā)射激光器陣列中的各個(gè)激光器周期性逐一點(diǎn)亮，以發(fā)射激光束；

微調(diào)微懸臂梁陣列位置，使所述垂直腔面發(fā)射激光器陣列發(fā)出的激光束能定位掃描所述微懸臂梁陣列中的每個(gè)微懸臂梁；

向生化反應(yīng)池中加入待測(cè)樣品；

通過光電位置敏感探測(cè)器接收由所述微懸臂梁陣列反射的激光光點(diǎn)，從而產(chǎn)生并輸出關(guān)于每個(gè)微懸臂梁的位移信號(hào)；

所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備接收并處理由所述光電位置敏感探測(cè)器輸出的每個(gè)微懸臂梁的位移信號(hào)，基于固定有對(duì)照分子的微懸臂梁的位移數(shù)據(jù)關(guān)于獲得固定有檢測(cè)生物分子的每個(gè)微懸臂梁彎曲的數(shù)據(jù)；

根據(jù)預(yù)設(shè)的彎曲量閾值判斷所述待測(cè)樣品中是否包含所述靶分子。