[發明專利]一種基于溫差的加速固相免疫反應技術

有效

• 申請號: 201810756965.1
• 申請日: 2018-07-11
• 公開（公告）號: CN110716046B
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發明（設計）人: 高姍;郅曉;楊浩;陳亮;王景林;崔大祥
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍軍事科學院軍事醫學研究院
• 主分類號: G01N33/543
• 分類號: G01N33/543
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 關暢;陳曉慶

本發明公開了一種基于溫差的加速固相免疫反應技術。本發明的固相免疫反應加速技術是通過在固相免疫檢測載體的對立端集成兩個溫控模塊，使對立端之間形成溫差，從而加速生物分子從高溫區域到低溫區域的定向擴散。在固相免疫檢測載體中，產生較低低溫的溫控模塊設置在包被有捕獲配體的一端，產生較高溫度的溫控模塊設置在對立端。通過實驗證明：在溫差條件下，液相中的待檢物等可溶性分子會向低溫區域定向擴散，溫差越大擴散速率越快，由此加速固相免疫反應條件下的捕獲效率，從而達到加速固相免疫反應的效果。本發明的方法在微型化的固相免疫檢測條件下，足以顯著提高固相免疫檢測的效率，且需要的組件少、更易于集成、成本更低。

技術領域

本發明涉及生物技術領域，具體涉及一種基于溫差的加速固相免疫反應技術。

背景技術

MEMS(微機電系統)技術的快速發展已經大大縮小了生物醫學檢測設備的體積，并賦予其更多的功能。微流控芯片是由MEMS技術刻蝕微米級的微通道網絡構成，以可控流體貫穿整個系統，用以實現常規化學或生物實驗室的各種功能，以達到微型化、便攜化、自動化、集成化、低成本、高通量和簡單、快速、高效的分析目的。微流控芯片的優點在于對樣品和試劑的數量和流速的精確控制，使得分析物的分離和檢測具有高精度和高靈敏度。將微流控分析芯片用于免疫分析，可大大改善免疫分析性能。例如，縮短反應時間，提高分析效率，節約試劑和樣本，以及易于集成化，便攜化，操作簡便，更易實現自動化。微流控芯片的多通道、多反應結構特點，為芯片上免疫反應提供了優越的平臺。

目前，免疫反應的原理大多基于抗原抗體識別，然后通過熒光、酶、磁珠、電化學等標記物檢測分析信號。作為固體/溶液界面的微流體通道中發生的抗原-抗體相互作用服從固相免疫測定中的原理。其反應動力學與溶液中發生的相互作用顯著不同。在相同的擴散速率條件下，固相免疫測定法中孵育所需的時間要長于溶液相互作用中的時間。因此，微流體通道中的流速必須減慢以達到最佳反應時間，這就導致樣品檢測時間較長。到目前為止，大多數基于微流控芯片的免疫分析方法至少需要30分鐘或者更長的時間。

US8318087描述了一種微波加速金屬增強熒光檢測技術，以低功率微波加熱導電金屬材料，使金屬材料與溶液產生溫度梯度，從而增加金屬材料上的生物分子的化學反應的動力學，縮短在固相介質上的反應時間。盡管該技術很有前景，但整個系統需要幾個昂貴的功能模塊，包括微波源，手持顯微鏡，定制微波腔和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)平臺，并且仍然需要復雜的解決方案來將這些模塊整合到微流控芯片上。這就使得檢測儀的設計復雜化，同時也提高了檢測儀的制備成本。從實際應用的角度出發，功能模塊的增加也會增加設備的重量，降低設備的便攜性。

發明內容

本發明要解決的技術問題是如何提高固相免疫檢測的效率。為了解決上述技術問題，本發明基于溫度間隙的原理提供了一種固相免疫反應的加速方法，該方法通過溫度控制使所述固相免疫載體上包被有捕獲配體的一端和其對立端之間形成溫度差，從而加速生物分子從高溫區域到低溫區域的定向擴散，進而實現加速固相免疫反應，快速檢測目的物或待檢物。本發明提供的方法需要的組件少、易于集成、成本較低，有效克服了現有技術中微波加速金屬增強熒光檢測技術中存在的功能模塊體積大、費用高、表面修飾復雜等問題。

第一方面，本發明保護一種基于溫差的固相免疫反應加速方法。

本發明提供的基于溫差的固相免疫反應加速方法包括如下步驟：向包被有捕獲配體的固相免疫載體上添加反應物，使反應物與所述固相免疫載體上包被的捕獲配體進行反應，其特征在于，通過溫度控制使所述固相免疫載體上包被有捕獲配體一端的溫度低于其對立端，從而加速反應物從高溫區域到低溫區域的定向擴散，進而實現加速固相免疫反應，快速檢測目的物或待檢物。

上述固相免疫反應加速方法中，所述捕獲配體為可同特定的錨定蛋白結合的任何生物分子，比如抗原、抗體、受體、受體結合蛋白、抗原表位肽和核酸適配體等。

上述固相免疫反應加速方法中，所述固相免疫檢測載體為微流控芯片或酶聯免疫吸附試驗板條。