[實(shí)用新型]一種磁標(biāo)記生物檢測系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320254529.7
• 申請日: 2013-05-09
• 公開（公告）號: CN203443961U
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 巫遠(yuǎn)招;劉宜偉;李潤偉;吉紅偉;邵聰磊;詹清峰
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所
• 主分類號: G01N33/531
• 分類號: G01N33/531
• 代理公司: 北京鴻元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11327
• 代理人: 陳英俊

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及生物檢測技術(shù)，尤其涉及一種磁標(biāo)記生物檢測系統(tǒng)，利用該系統(tǒng)能夠低成本、高精度、高可靠性地檢測待測生物，例如腫瘤標(biāo)志物、食品中農(nóng)藥殘留、病原體以及水體中特定微生物等。?

背景技術(shù)

目前，臨床中測量微量活性物質(zhì)的方法主要包括放射免疫分析方法、酶聯(lián)免疫分析方法、化學(xué)發(fā)光以及電化學(xué)發(fā)光分析方法。這些方法的檢測結(jié)果準(zhǔn)確性與可靠性較高，但是需要昂貴龐大的儀器以及需要專業(yè)的操作人員，從而限制了其大范圍的推廣使用。?

磁標(biāo)記，是表面結(jié)合有單克隆抗體的磁性微球，是近年來國內(nèi)外研究比較熱門的免疫學(xué)技術(shù)之一。磁標(biāo)記的方法有如下優(yōu)勢：（1）相對于其它標(biāo)記方式，如放射性元素標(biāo)記、熒光標(biāo)記等，磁標(biāo)記沒有污染，且很穩(wěn)定，標(biāo)記顆粒的性質(zhì)受化學(xué)反應(yīng)的影響小；（2）通過外加控制磁場，可以實(shí)現(xiàn)磁性標(biāo)記有目的的移動和定位，這在智能傳感器方向有很大的優(yōu)勢；（3）具有超高的靈敏度。因此，隨著納米科技的迅速發(fā)展，磁性納米粒子的制備技術(shù)越來越成熟，磁標(biāo)記已經(jīng)應(yīng)用于生物分子標(biāo)記、臨床診斷、靶向藥物、細(xì)胞分離和酶的固定化等多種領(lǐng)域。?

將磁標(biāo)記技術(shù)與磁場探測技術(shù)相結(jié)合，誕生了磁標(biāo)記生物傳感器，其基本原理是將待測目標(biāo)分子與磁珠相結(jié)合進(jìn)行磁標(biāo)記，在外加磁場下磁珠被磁化，其邊緣場在磁傳感器上產(chǎn)生磁場分量，利用磁場探測技術(shù)對該分量進(jìn)行檢測從而檢測出待測目標(biāo)分子的含量。磁電阻效應(yīng)的發(fā)展，尤其是巨磁電阻效應(yīng)（GMR）效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)，使磁場探測的精度越來越高，因此掀起了磁標(biāo)記生物傳感器研究的熱潮，其應(yīng)用范圍已涉及快速診斷、高通量藥物篩選、單分子檢測等領(lǐng)域。?

關(guān)于磁標(biāo)記生物傳感器的檢測方法，目前文獻(xiàn)報道多為接觸式，即直接在磁傳感器表面實(shí)現(xiàn)磁標(biāo)記，導(dǎo)致磁傳感器無法多次循環(huán)利用，大大提高了檢測成本。因此，構(gòu)建成本低、靈敏度高、結(jié)構(gòu)簡單、易于實(shí)現(xiàn)自動化的磁標(biāo)記生物檢測系統(tǒng)將有助于磁標(biāo)記生物傳感技術(shù)的推廣應(yīng)用。?

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型針對上述現(xiàn)有磁標(biāo)記生物傳感器不能多次循環(huán)使用，導(dǎo)致檢測成本高的問題，提供一種磁標(biāo)記生物檢測系統(tǒng)，該檢測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場快速檢測，并且能夠多次循環(huán)利用，從而大大降低了檢測成本。?

本實(shí)用新型所提供的技術(shù)方案是：一種磁標(biāo)記生物檢測系統(tǒng)，主要由磁場施加單元、磁傳感單元、磁標(biāo)記樣品單元、磁標(biāo)記樣品輸送單元、顯示單元以及磁屏蔽單元組成。?

所述的磁場施加單元用于產(chǎn)生直流磁場、交流磁場或者直流交流混合磁場，其構(gòu)成不限，可以由永磁體構(gòu)成，也可以由電磁線圈構(gòu)成。?

所述的磁傳感單元位于磁場施加單元產(chǎn)生的磁場內(nèi)，主要由磁傳感元件構(gòu)?成，包括但不限于巨磁電阻（GMR）元件、隧穿磁電阻（TMR）元件、龐磁電阻（CMR）元件以及多鐵磁傳感元件等。?

所述的磁標(biāo)記樣品單元包括無磁性基片，位于無磁性基片表面的固定層，以及第一抗體、待測目標(biāo)分子、第二抗體與磁性微球；?

所述的傳輸單元用于輸送磁標(biāo)記樣品單元，使其接近或接觸磁傳感單元，包括傳輸桿、安裝在傳輸桿上用于承載磁標(biāo)記樣品單元的傳輸臺，以及用于驅(qū)動傳輸桿運(yùn)動的電機(jī)；?

所述的顯示單元用于顯示磁傳感單元的檢測結(jié)果，包括示波器、電流表或者電壓表等。?

所述的磁屏蔽單元設(shè)置在磁場施加單元的外圍，用于屏蔽外界，尤其是地磁場，對整個檢測系統(tǒng)的干擾。?

所述的無磁性基片可以由剛性材料構(gòu)成，也可以由柔性材料構(gòu)成。剛性材料包括但不限于硅片、銅片等，柔性材料包括但不限于聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜材料（PET）等。?

所述的固定層具有生物兼容性，可以是金、鉑等金屬薄膜，也可以是高分子以及氧化物等非金屬薄膜。?

所述的第一抗體是能夠與待測目標(biāo)分子進(jìn)行免疫應(yīng)答反應(yīng)的活性物質(zhì)。?

所述的第二抗體是能夠與待測目標(biāo)分子進(jìn)行免疫應(yīng)答反應(yīng)的活性物質(zhì)。?

所述的待測目標(biāo)分子種類不限，可以是腫瘤標(biāo)志物分子（AFP等）、食品中農(nóng)藥殘留或微生物分子（例如E.coil?O157型大腸桿菌等）、水體中特定微生物分子等。?

所述的磁性微球的構(gòu)成材料包括鐵、鈷、鎳、γ相三氧化二鐵、四氧化三鐵、釤鈷合金、鐵碳合金、鐵-碳化鐵合金、鈷鉻合金、鈷鉑合金、鈷鈀合金等磁性材料中的一種或幾種的混合物。作為優(yōu)選，所述的磁性材料為四氧化三鐵，進(jìn)一步優(yōu)選，所述的四氧化三鐵顆粒表面存在著對四氧化三鐵顆粒表面進(jìn)行修飾、以提高其分散等性能的生物基團(tuán)。?

所述的磁屏蔽單元的組成材料不限，例如可采用硅鋼或者鋁合金材料組成屏蔽單元，其形狀不限，可加工成圓筒狀或者方盒形狀等。?