[發(fā)明專利]一種生物傳感器系統(tǒng)及生物樣品檢測(cè)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011089473.5
• 申請(qǐng)日: 2020-10-13
• 公開（公告）號(hào): CN112304911A
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃國蓮;李相才;程巧霞
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 紹興市達(dá)冷肯生物科技有限公司
• 主分類號(hào): G01N21/64
• 分類號(hào): G01N21/64;G01N33/533;G01N33/535;G01N33/564
• 代理公司: 紹興市寅越專利代理事務(wù)所(普通合伙) 33285
• 代理人: 焦亞如

本發(fā)明涉及一種生物傳感器系統(tǒng)，包括：生物傳感器，包括基材及磁體組件，基材具有連接部和內(nèi)部開設(shè)的微流通道，磁體組件包括涂覆于微流通道內(nèi)壁的驅(qū)磁層及游離于微流通道內(nèi)的若干電磁粒，電磁粒的磁場強(qiáng)度可通過電控制分別改變，驅(qū)磁層具有驅(qū)離電磁粒的作用力，電磁粒表面偶聯(lián)能夠與樣品中待測(cè)物質(zhì)反應(yīng)并產(chǎn)生光學(xué)信號(hào)的分子基團(tuán)；以及生物傳感器盒，包括盒體、及固定于盒體的磁場形成機(jī)構(gòu)與光學(xué)檢測(cè)機(jī)構(gòu)，盒體具有連接生物傳感器的連接部，磁場形成機(jī)構(gòu)形成可變磁場，所述光學(xué)檢測(cè)機(jī)構(gòu)用于檢測(cè)所述生物傳感器內(nèi)的光學(xué)信號(hào)。該生物傳感器系統(tǒng)，能夠提供更可靠的測(cè)試結(jié)果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生物技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種生物傳感器系統(tǒng)及生物樣 品檢測(cè)方法。

背景技術(shù)

病原微生物是看不見的危害，一直是人們所關(guān)注的熱點(diǎn)問題，其污 染是一個(gè)重大的安全問題，嚴(yán)重影響人類的健康。據(jù)世界衛(wèi)生組織的估 計(jì)，全球每年有數(shù)十億人由于病原微生物而感染疾病。引起疾病的主要 微生物包括副溶血性弧菌、葡萄球菌、沙門氏菌和蠟樣芽胞桿菌。瘦肉 精、三聚氰胺等化學(xué)污染物固然可怕，可由致病微生物引起的食源性疾 病確是食品安全的頭號(hào)問題。病原微生物的檢測(cè)技術(shù)是預(yù)防和控制致病 微生物引起的食源性疾病的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)。常規(guī)的檢測(cè)技術(shù)大多依靠培 養(yǎng)目標(biāo)微生物的方法來確定樣品是否受到此微生物的污染，包括增菌、 分離培養(yǎng)、形態(tài)觀察、生化鑒定等步驟。這種方法準(zhǔn)確性、靈敏性都很 高，但涉及的實(shí)驗(yàn)較多，操作煩瑣，所需時(shí)間長，自動(dòng)化程度低，而且一般一個(gè)檢驗(yàn)程序只針對(duì)一種菌，不適于批量、大范圍快速檢測(cè)。為克 服其不足，人們開發(fā)出了多種基于不同原理的新型快速檢測(cè)病原微生物 的技術(shù)，這主要有聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)法、酶聯(lián)免疫吸附法、膠體金免疫層 析法等。其中聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)是一種體外選擇性擴(kuò)增DNA或RNA的技 術(shù)，即模板DNA引物以及4種脫氧核糖核昔三磷酸在DNA聚合酶的催 化作用下所發(fā)生的酶促集合反應(yīng)，由變性、退火、延伸3個(gè)步驟組成， 應(yīng)用該技術(shù)能在短時(shí)間內(nèi)對(duì)特定DNA序列作百萬倍擴(kuò)增。基因擴(kuò)增的技 術(shù)設(shè)備由三部分構(gòu)成:①模板DNA制備所需設(shè)備，主要為高速微量離心 機(jī)或高速冷凍離心機(jī)；②PCR基因擴(kuò)增儀；③DNA擴(kuò)增結(jié)果判讀和測(cè)定設(shè)備，主要有水平低壓電泳儀、PCR核酸電泳槽以及紫外透射儀和DNA 微量熒光計(jì)等，設(shè)備大，價(jià)格貴，不適應(yīng)于野外作業(yè)。病原微生物檢測(cè) 中運(yùn)用的PCR技術(shù)，大多是基于DNA水平的檢測(cè)技術(shù)，雖然快速特異， 靈敏度較高，但最大問題是核酸污染和死菌造成假陽性和定量困難，其 測(cè)定結(jié)果表現(xiàn)為有或無，僅可定性判別，無法定量分析。酶聯(lián)免疫吸附 法，使用酶標(biāo)儀作為配套儀器，具有很強(qiáng)的敏感性和特異性，但是需要 反復(fù)洗板，操作復(fù)雜，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。膠體金免疫層析法簡便快速，只需將 處理好的樣品加入金標(biāo)定量儀中試紙條的樣品孔內(nèi)即可判定結(jié)果，但是 存在敏感性低的缺點(diǎn)，一般是定性測(cè)定，不能對(duì)相應(yīng)的檢測(cè)板讀出數(shù)據(jù)， 優(yōu)良的金標(biāo)診斷試劑也只能做到半定量。已知各種探測(cè)測(cè)試樣本中分析 物的分析過程。例如，免疫測(cè)定使用免疫系統(tǒng)的機(jī)制，其中抗體和各自 的抗原能夠彼此結(jié)合。這一特定反應(yīng)機(jī)制用于確定測(cè)試樣本中抗原的存 在或者濃度。具體而言，抗體或者抗原(感興趣的分析物)被標(biāo)記以量化抗 體和抗原之間的相互作用。通常的標(biāo)記例如是熒光和化學(xué)發(fā)光分子、有 色粒子(珠子)或者放射性同位素。

最近，磁性標(biāo)記已經(jīng)在免疫測(cè)定中用于探測(cè)分析物的存在或者數(shù)量。 例如磁性粒子(珠子)的磁性標(biāo)記的使用具有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)。磁性粒子可以通過 應(yīng)用磁場而被驅(qū)動(dòng)，從而可以促進(jìn)分析過程。此外，在生物測(cè)試樣本中 沒有影響磁性粒子探測(cè)的磁性背景信號(hào)。然而，這些使用磁性標(biāo)記的免 疫測(cè)試需要用于驅(qū)動(dòng)在傳感器盒的傳感器表面附近固定不動(dòng)的抗原結(jié)合 的磁性粒子的器件，和用于沖洗掉剩余的未結(jié)合磁性粒子以不影響結(jié)合 粒子的數(shù)量測(cè)量的器件，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且不能將磁性粒子進(jìn)行封閉檢測(cè)， 應(yīng)用受限。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，有必要提供一種生物傳感器系統(tǒng)，用以解決現(xiàn)有磁性粒 子不能進(jìn)行封閉檢測(cè)而應(yīng)用受限的問題。

本發(fā)明提供一種生物傳感器系統(tǒng)，包括：