[發(fā)明專利]基于虛擬分割方法的生物靶標數字化定量檢測系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2020-05-17
• 公開（公告）號: CN113687061B
• 公開（公告）日: 2023-06-20
• 發(fā)明（設計）人: 荊高山;王棟;許俊泉
• 申請（專利權）人: 格物致和生物科技（北京）有限公司
• 主分類號: G01N33/53
• 分類號: G01N33/53;G01N21/76
• 代理公司: 北京漢鼎理利專利代理事務所(特殊普通合伙) 11618
• 代理人: 潘滿根

1.基于虛擬分割方法的生物靶標數字化定量檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：

樣品處理與富集裝置，所述樣品處理與富集裝置用磁珠對待測生物靶標進行處理、富集和捕獲，所述磁珠表面修飾有與待測生物靶標特異連接的配體分子，濃縮富集得到含有所述待測生物靶標的液體；

微流控芯片，待測生物靶標的液體和中介配體反應液分別在壓力驅動下進入所述微流控芯片內，在所述微流控芯片內，連接在所述磁珠上的待測生物靶標與中介配體結合，所述中介配體的作用是催化液相-固相原位發(fā)光反應；連接所述中介配體的磁珠隨機平鋪并固定到所述微流控芯片反應區(qū)平面上；在所述微流控芯片反應區(qū)平面上進行所述液相-固相原位發(fā)光反應，該反應對待測生物靶標進行光學放大，在含有待測生物靶標的磁珠周邊形成固相發(fā)光區(qū)域；并且所述微流控芯片反應區(qū)平面上事先修飾與所述液相-固相原位發(fā)光反應生成的發(fā)光分子結合的功能基團，所述芯片反應區(qū)平面上修飾為甲苯基團，使得反應生成的發(fā)光分子共價連接到所述反應區(qū)平面上；給所述芯片反應區(qū)施加磁力，保持磁珠固定；反應結束后，除去磁力，加入清洗液洗脫，所述芯片反應區(qū)上留下反應的發(fā)光分子；和

檢測裝置，所述檢測裝置用于獲得反應后所述微流控芯片反應區(qū)平面上的數字圖片，然后采用虛擬分割方法，實現所述待測生物靶標的數字化定量檢測；

所述虛擬分割方法包括：將所述數字圖片均勻分割劃分為多個均勻虛擬反應單元，每個虛擬反應單元包括每個磁珠周邊形成的發(fā)光分子區(qū)域，劃分后，單個磁珠周邊形成的發(fā)光分子區(qū)域不能處于兩個所述反應單元內；對虛擬反應單元檢測到的發(fā)光信號設定一個閾值，高于閾值時發(fā)光信號的反應單元判讀為陽性，低于閾值時發(fā)光信號的反應單元判讀為陰性；和通過數字化分析確定待測生物靶標的絕對數量。

2.根據權利要求1所述的基于虛擬分割方法的生物靶標數字化定量檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述樣品處理與富集裝置是用于從一個生物樣品中分別捕獲多個DNA和/或蛋白質分子生物靶標的裝置，或者是從多個生物樣品中分別捕獲DNA和/或蛋白質分子生物靶標的裝置。

3.根據權利要求1所述的基于虛擬分割方法的生物靶標數字化定量檢測系統(tǒng)，其特征在于，在所述磁珠表面修飾與待測生物靶標特異連接的配體分子；修飾后的磁珠捕獲待測生物靶標；利用磁力對所述捕獲待測生物靶標進行清洗和純化；然后將純化后的待測生物靶標在液體中均勻分布。

4.根據權利要求1所述的基于虛擬分割方法的生物靶標數字化定量檢測系統(tǒng)，其特征在于，在所述微流控芯片反應區(qū)內施加磁鐵，使得捕獲待測生物靶標的磁珠吸附到所述芯片反應區(qū)底部。

5.根據權利要求4所述的基于虛擬分割方法的生物靶標數字化定量檢測系統(tǒng)，其特征在于，在所述捕獲待測生物靶標的磁珠吸附到所述芯片反應區(qū)底部和/或將所述待測生物靶標和中介配體在芯片內反應后，還包括用清洗液進行清洗。

6.根據權利要求1所述的基于虛擬分割方法的生物靶標數字化定量檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述磁珠是直徑為微米級和納米級別的磁珠。

7.根據權利要求6所述的基于虛擬分割方法的生物靶標數字化定量檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述磁珠是直徑為10納米-100微米的磁珠。

8.根據權利要求1所述的基于虛擬分割方法的生物靶標數字化定量檢測系統(tǒng)，其特征在于，在所述芯片底部交替使用磁鐵和超聲設備，使得所述磁珠隨機平鋪并固定到所述微流控芯片反應區(qū)平面上。

9.根據權利要求1所述的基于虛擬分割方法的生物靶標數字化定量檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述中介配體是辣根過氧化物酶，經過辣根過氧化物酶催化反應生成的發(fā)光分子與所述芯片反應區(qū)平面修飾的基團連接。