[發明專利]帶有金屬納米顆粒的生物傳感器

有效

• 申請號: 201380045995.7
• 申請日: 2013-07-26
• 公開（公告）號: CN104813158B
• 公開（公告）日: 2018-02-13
• 發明（設計）人: 帕勃羅·德爾-皮諾-岡薩雷斯-德拉-伊格拉;比特麗斯·佩拉斯-加西亞;埃斯特·波羅-托巴哈斯;瓦萊里婭·格拉蘇-博納維亞;杰西·馬丁內斯-德拉-富恩特;維克托·帕羅-加西亞
• 申請（專利權）人: 薩拉戈薩大學;阿拉貢內薩研究與發展代理基金會;高等科學研究委員會
• 主分類號: G01N21/29
• 分類號: G01N21/29;G01N21/552;G01N33/543;G01N21/78
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司44224
• 代理人: 黎艷,胡杰

技術領域

本發明涉及生物技術領域，具體而言，涉及生物傳感器領域，更具體而言，涉及帶有金屬納米顆粒作為信號傳導系統的生物傳感器的領域。

背景技術

近年來，生物傳感器在不同領域中均被看作是取代傳統方法的分析替代方法。生物傳感器是一種分析裝置，由兩個基本部分構成：生物受體(抗體、DNA探針或細胞等)，用于利用生物分子相互作用的特異性來特異性檢測物質；以及，轉換器或傳感器，能夠將所述受體產生的生物識別反應詮釋并“轉換”為可量化光信號或電信號。令這些裝置成為具有極大吸引力的分析工具的最大優點，在于其特異性、高敏感度、能縮短分析時間的反應能力、能夠在整合系統中進行誘導的能力、自動化之便利、實時操作能力、多功能性、低成本。

依靠在識別能力和各種生物分子性質領域的多年經驗，帶來了生物傳感器領域的進步。許多生物裝置，從最簡單的例如酶或抗體，到更為復雜的基因工程產物，已被用作識別因子。另一方面，微電子領域、納米技術和特殊材料獨特性質方面的新近進展，已經令所述裝置取得了關鍵性進展。

盡管如此，目前的感應方法并非總能夠達到可靠性和速度方面的要求。最大的限制部分在于用于進行試驗的必要時間和技術靈敏性。雖然這些裝置的進步主要集中在臨床診斷領域，如今，其在其他領域的應用也在上升，包括環境、農產品、化學、醫藥和軍事領域。

本發明提供一種基于金屬納米顆粒將光轉換為熱的性質的新型生物傳感器。

發明內容

本發明的第一個方面涉及用于對分析物進行可視化檢測的生物傳感器，包括：

a.識別分子(捕獲生物分子)，能夠識別目標分析物；

b.帶有熱敏表面的支架，步驟a中所述的識別分子固定在或被發現固定在所述表面上；

c.外部光源；

d.第二識別分子(檢測生物分子)，能夠識別目標分析物；以及

e.具有表面等離子帶的金屬納米顆粒；

其中，以所述外部光源照射所述金屬納米顆粒，使其產生熱量，使得置有所述分析物的所述支架區域產生顏色變化，從而對所述分析物進行可視化檢測。

本發明的第一方面的一個優選實施例中，用于對分析物進行可視化檢測的生物傳感器，包括：

a.識別分子(捕獲生物分子)，能夠識別目標分析物，且固定在具有熱敏表面的支架上；

b.外部光源；以及

c.能夠識別目標分析物的第二識別分子(檢測生物分子)，其與具有表面等離子帶的金屬納米顆粒相結合；

其中，以所述外部光源照射所述金屬納米顆粒，使其產生熱量，使得放置有所述分析物的所述支架區域產生顏色變化，從而對所述分析物進行可視化檢測。

本發明的第二個方面涉及用于對分析物進行可視化檢測的生物傳感器，包括：

a.識別分子(捕獲生物分子)，能夠識別目標分析物；

b.帶有熱敏表面的支架，步驟a中所述的識別分子固定在所述表面上；

c.外部光源；

d.第二識別分子(檢測生物分子)，能夠識別目標分析物，所述目標分析物可選地與標記分子結合；以及

e.具有表面等離子帶的金屬納米顆粒，其以能夠特異性識別所述檢測生物分子或所述檢測生物分子的修飾標記分子的生物分子進行功能化；

其中，當用所述外部光源照射所述金屬納米顆粒時，所述金屬納米顆粒產生的熱量使得放置有所述分析物的支架區域產生顏色變化，通過該顏色變化來對所述分析物進行可視化檢測。

本發明的第三方面涉及如本發明第二方面所述的用于對分析物進行可視化檢測的生物傳感器，包括：

a.識別分子(捕獲生物分子)，能夠識別目標分析物；

b.帶有熱敏表面的支架；

c.外部光源；

d.第二識別分子(檢測生物分子)，能夠識別目標分析物，所述目標分析物與一種或多種生物素分子結合；以及

e.具有表面等離子帶的金屬納米顆粒，其以能夠特異性識別所述生物素分子的鏈霉親和素分子、抗生物素蛋白分子等進行功能化；

其中，當用所述外部光源照射所述金屬納米顆粒時，所述金屬納米顆粒產生的熱量使得放置有所述分析物的支架區域產生顏色變化，通過該顏色變化來對所述分析物進行可視化檢測。

本發明的第四方面涉及如本發明第二方面所述的用于對分析物進行可視化檢測的生物傳感器，包括：

a.識別分子(捕獲生物分子)，能夠識別目標分析物；

b.帶有熱敏表面的支架；

c.外部光源；