[發明專利]一種適用于生物樣品太赫茲特異性檢測的樣品前處理系統及應用

在審

• 申請號: 201910930646.2
• 申請日: 2019-09-29
• 公開（公告）號: CN110609009A
• 公開（公告）日: 2019-12-24
• 發明（設計）人: 張陽;謝明真;府偉靈
• 申請（專利權）人: 張陽
• 主分類號: G01N21/3586
• 分類號: G01N21/3586;G01N33/577
• 代理公司: 50230 重慶市信立達專利代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 陳炳萍

本發明申請屬于生物樣品檢測技術領域，具體公開了一種適用于生物樣本太赫茲特異性檢測的樣品前處理系統及檢測方法的前處理方法，包括以下步驟：(1)一次性PDMS膜及樣品反應池的制備，使用太赫茲高透膜，并將其切割；(2)PDMS膜的特異性修飾，對步驟(1)中的PDMS膜進行特異性修飾，(3)利用太赫茲對步驟(2)中的PDMS膜進行本底檢測，(4)靶標的特異性捕獲；(5)利用太赫茲對步驟(4)中的特異性捕獲靶標的PDMS膜進行檢測。本發明主要用于生物樣本太赫茲特異性檢測，解決了太赫茲特異性檢測難度較大，缺乏標準化前處理過程，難以保證結果的重復性及準確性的問題。

技術領域

本發明屬于生物樣品檢測技術領域，具體公開了一種適用于生物樣品太赫茲特異性檢測的樣品前處理系統及應用。

背景技術

太赫茲波是頻率在0.1～10THz的電磁波，基于THz可以對生物物質進行無標記、非接觸和無損檢測。核酸、蛋白質等生物大分子之間弱的相互作用(如：氫鍵、范德華力等)、骨架振動及偶極子旋轉等正好位于THZ頻譜范圍，每種生物大分子均具有特定THz波譜指紋，因此THz波能夠探測到其他電磁波段無法獲得的生物大分子組成、結構和功能等信息。THz波能夠以一種純物理過程、無需標記的方式在同一時間節點揭示多種生物大分子的結構和功能信息，從而可能為生物分子的無標記檢測提供一種革命性新型技術手段。然而有些生物大分子在太赫茲范圍內并沒有特征性的吸收峰，限制了太赫茲在生物分子傳感的應用。

單克隆抗體具有高選擇特異性，其可識別特異性抗原，并形成穩定的抗原抗體復合物。目前對抗原抗體反應的檢測方法有酶聯免疫(ELISA)、免疫熒光、放射免疫和化學發光等，其均需要利用酶、熒光素和放射元素進行標記；這樣增加了檢測過程中的操作步驟，使得檢測更為復雜。

發明內容

本發明的目的在于提供一種#，以解決抗原抗體反應的檢測過程中需利用特殊標記，操作步驟多使得檢測更為復雜和太赫茲傳感特異性檢測較難實現的問題。

為了達到上述目的，本發明的技術方案為：一種適用于生物樣品太赫茲特異性檢測的樣品前處理系統及應用，包括以下步驟：

(1)PDMS膜的制備，使用膜塑法制備所需高透膜，并將其切割成1.5*1.5cm2的大小；

(2)前處理，對步驟(1)中的PDMS膜進行修飾；

(3)利用太赫茲對步驟(2)中的PDMS膜進行檢測。

進一步，步驟(2)中對PDMS膜修飾使用聚乙烯亞胺－戊二醛交聯法修飾。

進一步，步驟(2)中對PDMS膜進行修飾包括以下步驟：a.將1.5*1.5cm大小的PDMS檢測膜條置于反應池上，在反應池中加入0.2％聚乙烯亞胺甲醇溶液，置于70℃恒溫器中避光反應3h，冷卻至室溫；b.去離子水充分的沖洗3次；加入質量濃度為1％戊二醛溶液，室溫下避光放置30min；c.去離子水充分的沖洗3次；加入質量濃度為0.1％的DPBS溶液中浸泡5min；d.去離子水充分的沖洗3次；取一定量抗體溶液浸泡，置于4℃冰箱中冷藏過夜待用；e.將(d)步驟中的PDMS膜條置于反應池，在反應池內加入抗原，孵育使抗體與抗原充分反應。

進一步，步驟(1)中的反應池以硅片為原料，在硅片上刻蝕出長7.2mm、寬7.2mm、高200nm的檢測池；檢測池內光刻出亞波長周期性SRRs超材料結構，檢測池的單元結構為單開口諧振環，長寬為26μm，線寬為6μm，開口間隙為2μm；將構建的可再生樣品池THz-TDS檢測，記錄其諧振頻率、諧振峰半高寬。

進一步，步驟(4)中的抗體孵育池長9cm，寬7cm，包括四個反應區，每個反應區外長1.5cm，內長0.7cm；外寬5cm，內寬2.5cm，每個反應區可放置3個1.5*1.5cm的反應膜條。