[發明專利]用于藥敏實驗的抗生素編碼微芯片及其制備和檢測方法

有效

• 申請號: 201710729421.1
• 申請日: 2017-08-23
• 公開（公告）號: CN107475071B
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 劉冉;劉哲;費捷;田喻
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: C12M1/00
• 分類號: C12M1/00;C12Q1/18
• 代理公司: 北京鴻元知識產權代理有限公司 11327
• 代理人: 邸更巖

一種用于藥敏實驗的抗生素編碼微芯片及其制備和檢測方法，屬于生物醫藥制備技術領域。該芯片包括攜帶抗生素信息的二維碼編碼層、抗生素藥物以及用于包裹抗生素藥物的載藥層；抗生素信息包括抗生素名稱、分子量、使用濃度、使用劑量和使用日期。該芯片的制備方法包括利用有掩模光刻加工工藝和微鑄模工藝相結合制備多個信息相同的抗生素編碼微芯片，以及利用無掩模光刻加工工藝制備多個信息不同的抗生素編碼微芯片。利用本發明提供的抗生素編碼微芯片用于藥敏實驗中，能夠提高一次實驗的檢測通量，快速得到檢測結果，也能夠用于構建微型抗生素藥物庫，一次檢測所有抗生素的藥敏性。

技術領域

本發明涉及一種用于藥敏實驗的抗生素編碼微芯片及其制備和檢測方法，屬于生物醫藥制備技術領域。

背景技術

目前，全球因抗生素濫用導致細菌耐藥性出現和傳播日益嚴峻。如果不采取相應的行動，世界將進入“后抗生素時代”，即普通的感染將變得致命，同時超級細菌的出現使得人類面對這一現狀更加措手不及。

從細菌耐藥性檢測的常規方法來看，目前主要有兩類技術，一類是表觀檢驗型技術如藥敏實驗法；另一類方法是通過基于基因和蛋白層面上的檢測技術如利用綠色熒光蛋白或熒光素酶試劑盒來檢測。而基于紙片擴散的藥敏實驗因具有簡單快速、無放射污染的特點和可靠統一的實驗規范成為臨床上能夠指導用藥的最重要的藥物敏感性檢測方法之一。但由于紙片擴散法一次篩藥的通量較低，容易出現抑菌圈無法檢測的情況，并且紙片藥物信息的不完備和無法快速識別，通常造成實驗人力物力的大量耗費以及實驗周期延長的后果。目前臨床上大多希望達到床旁即時檢測，即直接采取病人的病菌樣本經過處理后在短時間內獲取結果，顯然紙片擴散法不能很好地滿足臨床需要。所以尋求一種技術或方法來改進基于紙片擴散法的藥敏實驗也是關鍵而又必要的。參考：《益生乳酸菌的紙片擴散法藥敏性試驗評價》，馮大偉，周家春，2010。

目前已有一些帶編碼的載藥芯片的出現，但這些芯片普遍尺寸較大，達不到提高抗生素藥敏實驗檢測通量的目的，所以不適宜用作改進抗生素藥敏實驗；另外現有制備微小尺寸編碼芯片的方法多使用有掩模的微加工工藝，但是這種制備工藝成本較高，周期較長，所以需要一種方法來一次檢測出所有抗生素的藥敏性并記錄結果，從而避免多次重復實驗。所以用來改進抗生素藥敏實驗的技術或方法，不僅需要快速高效地提高一次抗生素藥敏實驗的檢測通量篩選出有效抗生素，還需要能夠構建一個記錄所有抗生素藥敏性的庫來避免多次重復實驗。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于藥敏實驗的抗生素編碼微芯片及其制備和檢測方法，從低成本、高通量、微尺度的角度出發，使其能夠提高一次藥敏實驗的檢測通量從而篩選出有效抗生素，還能夠構建一個微型抗生素藥物庫用來檢測所有抗生素的藥敏性。

為了實現本發明的目的，本發明的技術方案如下：

本發明提供的一種用于藥敏實驗的抗生素編碼微芯片，其特征在于：該芯片包括攜帶抗生素信息的二維碼編碼層、抗生素藥物以及用于包裹抗生素藥物的載藥層；所述抗生素信息包括抗生素名稱、分子量、使用濃度、使用劑量和使用日期。

上述技術方案中，所述使用濃度為1～10mg/ml，使用劑量為1～3μl。所述的芯片尺寸為400～900μm。所述的用于包裹抗生素藥物的載藥層材料為透明質酸、藥用級明膠、聚乙烯醇或絲素蛋白。

本發明提供的一種用于藥敏實驗的抗生素編碼微芯片的制備方法，其特征在于該方法包括如下步驟：

1)使用二維碼自動生成軟件生成一幅存儲有一種抗生素的名稱、分子量、使用濃度、藥物劑量和使用日期的二維碼圖片；

2)采用有掩模光刻加工工藝，將步驟1)的二維碼刻在二氧化硅或玻璃片基底上，二維碼尺寸為300～800μm；

3)使用劃片機將二維碼從基底上取下得到一個模板，尺寸為400～900μm；