[發明專利]一種微懸臂梁陣列生化傳感裝置及其生化檢測方法

無效

• 申請號: 201310132317.6
• 申請日: 2013-04-16
• 公開（公告）號: CN103234961A
• 公開（公告）日: 2013-08-07
• 發明（設計）人: 鄔林;胡國俊;張加波;時凱;王紅軍
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第三十八研究所;合肥公共安全技術研究院
• 主分類號: G01N21/76
• 分類號: G01N21/76
• 代理公司: 安徽匯樸律師事務所 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：

生化反應池，其用于容納緩沖液和待測樣品；

微懸臂梁陣列，其包括兩個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池中，其中，所述每個微懸臂梁上固定有檢測生物分子或對照分子；

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

信號發生器，其控制所述垂直腔面發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；

光電位置敏感探測器(PSD)，其接收由所述微懸臂梁陣列反射的激光光點，從而產生并輸出關于每個微懸臂梁的位移信號；

數據處理設備，其處理由所述光電位置敏感探測器輸出的每個微懸臂梁的位移信號，基于固定有對照分子的微懸臂梁的位移數據以獲得固定有檢測生物分子的每個微懸臂梁彎曲的數據；

其中，當待測樣品中含有與所述檢測生物分子特異性結合的靶分子時，固定有所述檢測生物分子的微懸臂梁與所述待測樣品在生化反應池中在適于兩者的反應條件下反應后會發生彎曲。

2.如權利要求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置與所述生化反應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節所述生化反應池中的溫度從而適于所述檢測生物分子和所述靶分子在所述生化反應池中發生反應。

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

4.如權利要求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/數字信號轉換器，所述模擬/數字信號轉換器將所述關于每個微懸臂梁的位移信號轉換成數字信號，所述數字信號輸出至所述數據處理裝置進行處理，以獲得所述微懸臂梁彎曲數據。

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

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

7.如權利要求1或2所述的微懸臂梁陣列生化傳感裝置，其特征在于：所述信號發生器通過控制所述垂直腔面發射激光器陣列的輸入電壓變化周期，使得所述垂直腔面發射激光器陣列中的各個激光器逐一點亮以周期性掃描對應的每根微懸臂梁。

8.如權利要求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。

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

將與能夠所述靶分子特異性結合的檢測生物分子和對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池中，并在生化反應池中注入緩沖液，并使緩沖液在生化反應池中流動；

通過信號發生器控制垂直腔面發射激光器陣列中的各個激光器周期性逐一點亮，以發射激光束；

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

向生化反應池中加入待測樣品；

通過光電位置敏感探測器接收由所述微懸臂梁陣列反射的激光光點，從而產生并輸出關于每個微懸臂梁的位移信號；

所述數據處理設備接收并處理由所述光電位置敏感探測器輸出的每個微懸臂梁的位移信號，基于固定有對照分子的微懸臂梁的位移數據關于獲得固定有檢測生物分子的每個微懸臂梁彎曲的數據；

根據預設的彎曲量閾值判斷所述待測樣品中是否包含所述靶分子。