[發(fā)明專利]用碳納米管微懸臂梁生物傳感器檢測人免疫球蛋白E的方法

無效

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• 申請日: 2013-06-27
• 公開（公告）號: CN103336112A
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發(fā)明（設計）人: 黃勇;梁晉濤;李桂銀;周治德;黃國銀;管明源;馬龍飛
• 申請（專利權(quán)）人: 桂林電子科技大學
• 主分類號: G01N33/53
• 分類號: G01N33/53
• 代理公司: 桂林市華杰專利商標事務所有限責任公司 45112
• 代理人: 盧玉恒

技術領域

本發(fā)明涉及生物醫(yī)學工程領域，尤其涉及一種用微懸臂梁生物傳感器檢測hIgE的方法。

技術背景

人免疫球蛋白E（Human?immunoglobulin?E，h?IgE）是一種常見的腫瘤標志物，目前h?IgE檢測方法很多，主要有放射免疫分析法、酶聯(lián)免疫分析法、熒光免疫分析法等。其中放射免疫分析法有輻射，不安全；其他檢測方法操作復雜，靈敏度不高，難以實現(xiàn)早期疾病的診斷與研究，且無法滿足快速檢測的需求。需要建立一種快速、靈敏、操作簡便的h?IgE檢測方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種靈敏度高、結(jié)構(gòu)簡單、快速準確，可實現(xiàn)快速測定h?IgE的檢測方法。

為了解決上述技術問題，本發(fā)明通過構(gòu)建一種碳納米管微懸臂梁生物傳感器來實現(xiàn)h?IgE的檢測。該碳納米管微懸臂梁生物傳感器包括支架、基底材料、碳納米管、拾取電路；其中基底材料固定在支架一側(cè)構(gòu)成微懸臂梁結(jié)構(gòu)，碳納米管生長在基底材料的上面，拾取電路在基底材料的下面，在碳納米管上面還修飾有一層核酸適配體。

本發(fā)明用的碳納米管微懸臂梁生物傳感器的制備步驟如下：

1、微懸臂梁結(jié)構(gòu)的制造

微懸臂梁是將半導體材料硅為基底材料，加工成微懸臂梁結(jié)構(gòu)。

2、拾取電路的制作

拾取電路是在基底材料下表面利用微電子工藝制作硅壓敏電阻，將四個壓敏電阻連接成惠斯通電橋形式。

3、懸臂梁生長和涂敷碳納米管工藝

對前述步驟中的基底材料的上表面進行清洗處理，分別用丙酮、無水乙醇、去離子水進行超聲波清洗，然后用低壓化學氣相沉積法（LPCVD）生長碳納米管。也可以用熱解法、涂覆法或者其他方法在硅基上涂覆碳納米管。

4、碳納米管微懸臂梁上核酸適配體的修飾

將核酸適配體通過疏水作用修飾在碳納米管上，形成一種能特異性識別hIgE的檢測探針，從而構(gòu)建完成碳納米管微懸臂梁生物傳感器；h?IgE核酸適配體也可以是通過π-π疊加作用修飾在碳納米管上。

本發(fā)明對h?IgE檢測的步驟如下：

（1）在碳納米管微懸臂梁上先制作含有h?IgE核酸適配體的檢測探針；

（2）將檢測探針放入待測樣本中，待測樣本中hIgE通過特異性反應與檢測探針上的核酸適配體形成復合物并附著在微懸臂梁上。

（3）所形成的復合物的質(zhì)量大小與待測樣本中h?IgE的濃度呈正相關。

（4）所述復合物在微懸臂上產(chǎn)生的質(zhì)量變化引起微懸臂梁撓曲位移或諧振頻率的變化，從而實現(xiàn)對h?IgE的檢測。

附圖說明

圖1是檢測h?IgE用的碳納米管微懸臂梁生物傳感器示意圖。

具體實施方式

圖1是h?IgE檢測用的碳納米管微懸臂梁生物傳感器的示意圖，包括支架1，基底材料2，碳納米管3以及拾取電路4。其中基底材料2固定在支架1一側(cè)構(gòu)成微懸臂梁結(jié)構(gòu)，碳納米管3生長在基底材料2的上面，拾取電路4在基底材料2的下面，在碳納米管3上面還修飾有一層核酸適配體5。

首先，在碳納米管3上修飾對h?IgE有特異性識別的核酸適配體5，形成一種檢測探針；核酸適配體5可以是通過疏水作用修飾在碳納米管3上，也可以通過π-π疊加作用修飾在碳納米管3上。

然后，將檢測探針放入待測樣本中，探針里的核酸適配體5與樣本中的h?IgE發(fā)生特異性識別反應，形成復合物，該復合物在微懸臂梁生物傳感器上產(chǎn)生質(zhì)量效應，利用這種質(zhì)量效應來實現(xiàn)對h?IgE的檢測。

實施例1

本發(fā)明檢測h?IgE的步驟如下：

（1）將碳納米管微懸臂梁置于含有對h?IgE有特異性識別作用的核酸適配體的溶液中，通過超聲處理的方法，將核酸適配體修飾在碳納米管上，其修飾方法可以是核酸適配體通過疏水作用修飾在碳納米管上，也可以是通過π-π疊加作用修飾在碳納米管上，形成一種包含有h?IgE核酸適配體的檢測探針；

（2）將待測樣本滴加到修飾有核酸適配體的碳納米管微懸臂梁上，在室溫下孵育15分鐘，使生物傳感界面上的核酸適配體與待測樣本中的h?IgE發(fā)生特異性識別反應，形成復合物；

（3）所形成的復合物的質(zhì)量大小與待測樣本中h?IgE的濃度呈正相關。

（4）形成的復合物在微懸臂梁上產(chǎn)生質(zhì)量效應，利用該質(zhì)量效應來實現(xiàn)對h?IgE的檢測。

本實驗取樣10微克/毫升、1微克/毫升、0.5微克/毫升，形成的復合物在硅微懸臂梁上產(chǎn)生質(zhì)量效應分別是47Hz、4.2?Hz、2.3?Hz，h?IgE的檢測結(jié)果分別為10.4微克/毫升、0.93微克/毫升克、0.51微克/毫升。