[發明專利]一種紙基微流控芯片及基于其的磷酸化多肽的富集檢測方法

有效

• 申請號: 201810253372.3
• 申請日: 2018-03-26
• 公開（公告）號: CN110354920B
• 公開（公告）日: 2021-08-17
• 發明（設計）人: 李麗萍;張璐;耿藝萌
• 申請（專利權）人: 首都師范大學
• 主分類號: B01L3/00
• 分類號: B01L3/00;G01N21/78
• 代理公司: 北京展翅星辰知識產權代理有限公司 11693
• 代理人: 王文生

本發明提供了一種新型紙基微流控芯片及基于其的磷酸化多肽的富集檢測方法。該芯片由紙基材料、疏水封閉材料、磷酸基團親和試劑和顯色試劑組成。其中，紙基材料由疏水封閉材料阻隔形成液流通道、富集區、顯色區和吸水區，親和試劑修飾在富集區用于特異性結合磷酸化多肽，顯色試劑滴加在顯色區，其顏色的變化可以指示磷酸化多肽的存在和含量。該芯片和方法可用于分析體液中磷酸化多肽的總量，或分析目標蛋白的磷酸化水平，具有簡便、低成本的特點，特別適合于在醫療資源匱乏地區作為健康監測和醫療診斷的重要工具。

技術領域

本發明涉及一種紙基微流控芯片及基于其的磷酸化多肽的富集檢測方法，利用新型紙基微流控芯片，實現對磷酸化多肽的選擇性富集和檢測，屬于分析檢測技術領域。

背景技術

磷酸化是蛋白翻譯后修飾的重要形式，在細胞信號轉導、細胞分化、細胞增殖、周期調控、新陳代謝、轉錄和翻譯、蛋白降解等方面具有關鍵作用。研究表明，哺乳動物中30％以上的蛋白存在磷酸化，異常的磷酸化與許多疾病相關。多肽是蛋白質水解的中間產物，也是參與生物體生長、發育、免疫、新陳代謝的重要物質，在生物體液或組織中，許多磷酸化多肽是潛在的生理病理標志物。尿液、血液等體液中的磷酸化多肽的分析檢測，對腫瘤、帕金森氏癥等疾病的早期診斷、預后監測、發病機制研究、藥效研究等具有重要作用。

現有磷酸化多肽的富集方法，主要包括基于免疫識別的抗體富集法、基于消除反應的化學修飾法、基于親和作用的固定金屬離子、金屬氧化物和金屬氫氧化物富集法、基于電荷差異的離子交換色譜法等。常用的磷酸化多肽的檢測方法包括質譜法、熒光光譜分析法、電化學檢測法等。繁瑣的步驟、高昂的成本、對大型儀器和專業操作人員的依賴等限制了上述方法在病房、野外、基層、家庭等醫療資源匱乏地區的廣泛應用。

微流控芯片技術因其高度的集成能力、準確的微量液體操控能力和優異的便攜性，而在分析檢測領域具有廣泛應用。傳統的微流控芯片，其制作對場地、設備等條件的要求較為嚴格，制作成本也較高。

發明內容

本發明的目的在于提供一種新型紙基微流控芯片及基于該芯片的磷酸化多肽的富集檢測方法。利用所提及的新型紙基微流控芯片可以針對磷酸化多肽實現操作簡便、成本低廉的富集與檢測。本發明的新型紙基微流控芯片因其低成本、高便攜性、步驟簡便、設計靈活等優點，有望在醫療資源匱乏地區成為健康監測和醫療診斷的重要工具。利用紙基微流控芯片，集成富集和檢測兩大功能，有望實現簡便、低成本的磷酸化多肽的富集與檢測。

本發明提供了一種紙基微流控芯片，由紙基材料、疏水封閉材料、磷酸基團親和試劑和顯色試劑組成，其中，利用常用的紙基芯片制作方法，使紙基材料由疏水封閉材料阻隔形成液流通道、富集區、顯色區和吸水區，親和試劑修飾在富集區用于特異性結合磷酸化多肽，顯色試劑滴加在顯色區，其顏色的變化可以指示磷酸化多肽的存在。。

其中，紙基材料可以選擇由惰性纖維素形成的、具有毛細結構的、可以吸水的潔凈紙材，例如定性濾紙、定量濾紙等。

其中，疏水封閉材料可以選擇易加工的易與紙基材料結合的疏水材料。例如，聚丙烯膜、聚酯薄膜、PCR封板膜、ELISA封板膜、聚二甲基硅氧烷、蠟等。

其中，磷酸基團親和試劑可以選擇與磷酸基團具有特異性親和作用的金屬氧化物、固定化金屬離子、抗體等試劑。例如，二氧化鈦、二氧化鋯、二氧化鈰、二氧化錫、氧化鎵、氧化鋁、三氧化二鐵、鈰鋯復合氧化物、磷酸化絲氨酸抗體、磷酸化蘇氨酸抗體、磷酸化酪氨酸抗體等。

其中，顯色試劑可以選擇遇到肽段會發生顏色改變的試劑，如溴酚藍、鄰苯二甲醛、雙縮脲試劑等。

其中，常用制作方法包括直接切割法、光刻法、噴蠟打印法等紙基微流控芯片的常用制作方法，可用于在紙基材料上用疏水封閉材料構建疏水阻隔，從而形成親水的通道、富集區和顯色區。