[發明專利]一種糖基化光子晶體水凝膠及其在流感病毒檢測中的應用

有效

• 申請號: 202010612731.7
• 申請日: 2020-06-30
• 公開（公告）號: CN111690090B
• 公開（公告）日: 2022-03-08
• 發明（設計）人: 李艷霞;繆玲;陳毅挺;黃露;婁本勇;康心汕
• 申請（專利權）人: 閩江學院
• 主分類號: C08F220/56
• 分類號: C08F220/56;C08F220/58;C08F222/38;C08J3/075;C08J3/00;C12Q1/70;C12Q1/06;C12Q1/54;C08L25/06;C08L33/26;C12R1/93
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 修斯文;蔡學俊

本發明公開了一種糖基化光子晶體水凝膠及其在流感病毒檢測中的應用，其是先以乳糖酸為原料進行末端氨基化處理，然后引入不飽和雙鍵制得半乳糖功能化單體；再以丙烯酰胺和GAC為功能單體，甲叉雙丙烯酰胺為交聯劑，于二維光子晶體表面進行聚合，而得到所述糖基化光子晶體水凝膠。流感病毒對該光子晶體水凝膠中的糖基有裂解作用，可破壞其空間結構，導致光子晶體間距發生變化，引起德拜環的變化，因此可利用德拜環直徑的變化值與流感病毒濃度的關系，實現對流感病毒的檢測。本發明可實現高特異性、高靈敏、便攜式的流感病毒識別與檢測，其檢測時間短，成本低且結果可視化，可實現流感病毒的即時檢測，有利于流感疫情的早期篩查。

技術領域

本發明屬于生物分子檢測技術領域，具體涉及一種糖基化光子晶體水凝膠及其在流感病毒檢測中的應用。

背景技術

流行性感冒病毒，簡稱流感病毒，屬于正黏液病毒科，是一種單股負鏈RNA病毒，它會造成急性上呼吸道感染，并通過呼吸、講話等途徑借由空氣迅速的傳播，在世界各地常會有周期性的大流行。流感病毒主要分為三個等級，即A型、B型、C型。其中A型流感病毒抗原易發生變異，多次引起世界性大流行。A型流感病毒根據HA和神經氨酸酶(Neuraminidase，NA)糖蛋白進行分類，又可分為許多亞型，HA可分為15個亞型（H1～H15），NA有9個亞型（N1～N9）。其中僅H1N1、H2N2、H3N2主要感染人類，其它許多亞型的自然宿主是多種禽類和動物。甲型流感病毒含有3種膜蛋白：HA、NA，基質蛋白（M₂，少量離子通道），基質蛋白（M₁）在雙層脂質膜下層，基因組的各個節段與3個聚合酶（PB1，PB2及PA）構成的病毒RNA聚合酶復合體（RNP）相連，由核衣殼蛋白（NP）包裹，形成獨立的核衣殼。病毒囊膜上的2種纖突糖蛋白，直接插入脂質膜上，一種為棒狀的HA，有同源三聚體組成，負責病毒進入宿主細胞并進行復制；另一種為蘑菇狀的NA，有同源四聚體組成，負責在宿主細胞內釋放新的病毒顆粒，HA和NA在病毒的免疫反應中起重要作用，抗體可與之結合避免病毒感染。

預防流感病毒和可能的流感大流行最重要的先決條件是盡早隔離，檢測病毒核酸存在。發展新型流感病毒檢測方法意義重大，重在改善方法的條件和屬性，以達到易操作，便攜式儀表，快速測試和低成本等要求。

現有的流感病毒檢測方法有：病毒分離檢測法、核酸檢測法、聚合酶鏈反應（PCR）檢測方法（基于逆轉錄PCR的檢測方法、普通RT-PCR、熒光RT-PCR、細胞培養分離法）高通量測序法、生物傳感器檢測法、基于免疫的檢測方法。在現有的流感病毒檢測方法中，病毒分離檢測法高靈敏性且有特異識別性，但檢測時間長，需要特殊的實驗儀器和設備；核酸檢測法具有高靈敏性和特異性，但其檢測成本高并且存在交叉感染的風險，危險系數較大；基于PCR的檢測技術，檢測過程操作復雜，耗時長，有可能出現交叉污染；基于核酸序列擴增的檢測方法，檢測成本太高并且檢測過程中所用到的儀器設備以及部分分析軟件使用較復雜，不適合普遍性使用。綜上，研發一種具有高敏感性、特異性、即時性并且能進行樣品批量檢測的檢測技術，使人們用最短時間，達到最高準確的檢測結果，迫在眉睫。

光子晶體是一種介電常數周期變化的功能材料。由于光子晶體中光子禁帶具有可調控性利用這一特性，可用來制備多功能傳感器，例如溫度、壓力、pH值、血糖濃度、離子強度的探測等，也可結合其他特殊材料，制備成具有不同性質的傳感器。水凝膠是一種含大量溶劑的具有三維空間網狀結構的高分子聚合物，其特性表現為在溶劑中有溶脹而不溶解性，識別性、刺激響應性、生物相容性等。利用光子晶體和水凝膠的特性，人們將兩者結合，形成具有自我表達特性的光子晶體水凝膠，其具有特異選擇性、識別性等各種特性，在各個領域都有了廣泛應用，其中包括通信傳播、智能傳感、生物檢測等方面。