[發明專利]一種基于中空纖維膜的免疫型生物傳感器檢測裝置

在審

• 申請號: 202011618609.7
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112834755A
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發明（設計）人: 陳大競;黃小軍;朱芹
• 申請（專利權）人: 杭州師范大學
• 主分類號: G01N33/68
• 分類號: G01N33/68;G01N33/576;G01N33/569;G01N27/416
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

本發明公開了一種基于中空纖維膜的免疫傳感器檢測裝置，該免疫傳感器檢測裝置為多層膜組合形成的中空結構，所述中空結構由內至外依次為中空纖維膜、基礎導電層以及生化免疫層。該免疫傳感器檢測裝置利用抗體對抗原的識別作用實現血樣中與傳染性疾病、急性心血管疾病相關抗原含量的快速檢測，具體包括如下步驟：待測血樣通過毛細作用進入中空纖維膜管內，通過內表層與外表層的孔隙，紅細胞等被截流在中空纖維膜內，血清擴散至中空纖維膜外，血清中的抗原與外表層的生物材料層特異性結合，產生電子轉移，該電子轉移被基礎導電層捕捉，再通過導電凝膠、電氣連接接口傳遞給分析儀器，實現血樣中抗原含量的快速檢測。

技術領域

本發明涉及生物醫學設備領域，具體涉及一種中空纖維膜的免疫型生物傳感器檢測裝置及其在快速檢測血樣中與傳染性疾病、急性心血管疾病相關抗原含量的應用。

背景技術

如何在急性病癥或公眾健康突發性事件爆發的背景下對低濃度生物標志物進行現場高效快速精準檢測，是挽救病患生命、控制疫情傳播至關重要的一環。

便攜式即時診斷設備能夠在現場進行即刻分析，快速得出檢驗結果，是一種適于上述應用環境的體外診斷技術。但是各類生化標志物在人體血液、體液等成分中的含量極低，不進行樣品純化篩分就很難進行準確診斷，極大地限制了便攜式即時診斷設備的應用場景。而進行樣品篩分一般又需要離心機等設備，這些大型設備與“便攜式”、“即時”等需求背道而馳，極大地限制了即時檢測的開展。

如心血管急性病癥中的心肌梗死是臨床上較為兇險的危重癥，患者冠狀動脈出現急性閉塞導致血流中斷，不即時處理死亡率較高。臨床診斷的主要依據是心電圖的改變，在非院內環境中，無法即時運用心電圖進行診斷，易耽誤救治機會。針對血液中的心肌損傷標志物檢測是另一種早期診斷的方法，心肌壞死時心機細胞膜完整性被破壞，常伴有結構蛋白以及細胞內其他大分子物質釋放到心機間質，這些由于心機壞死所形成的生化標志物包括心肌肌鈣蛋白(Cardiac Troponin T)、肌酸激酶同工酶(CK-MB)、肌紅蛋白(Mb)等。經過大量研究表明這些標志物是患者心肌受損后血液中具有較高特異性的標志物。

又如在傳染性疾病的現場檢測環境中，檢測人員往往需要在現場進行樣品提取和測試，以提高應急響應速度，同時降低樣品運輸可能帶來的二次污染。如新冠肺炎病患血液中的IgM、IgG抗體，乙肝病人血液中的HBc、HBe等生物標志物都是具備較高特異性的標志物。如能在樣品取樣現場就進行檢測將大幅提高效率，便于應急處置和大樣本篩查。

現有技術中用于檢測這些標志物的手段包括酶聯免疫吸附(ELISA)和電化學發光免疫分析，檢測的靈敏性、重復性和可靠性都較高。但是這些測試都需要靜脈取血后進行抗凝預處理，再使用離心機分離血細胞進行檢測，步驟較多，明顯增加了檢測時間。且在一般家庭環境和野外環境中不具備血液處理分離設備，限制了檢測的開展，降低了檢測的時效性。

因此，亟需開發出一種能夠實現生物標志物實時分離并檢測的便攜式檢測裝置。

發明內容

本發明目的在于克服上述現有技術不足，提供一種基于中空纖維膜的免疫傳感器檢測裝置，利用中空纖維膜的孔洞快速準確地將血液篩分，血清中的抗原類標志物與中空纖維膜外表面固定的抗體實現免疫結合，通過電化學阻抗譜方法測量結合情況以實現快速檢測。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種基于中空纖維膜的免疫傳感器檢測裝置，所述免疫傳感器檢測裝置為多層膜組合形成的中空結構，所述中空結構由內至外依次為中空纖維膜、基礎導電層以及生化免疫層；

所述的中空纖維膜的外表面過濾截留導電材料分散液形成所述基礎導電層；生物免疫材料通過共價鍵結合或吸附方式固定于基礎導電層外表面形成生化免疫層；在生化免疫層外再涂覆非特異性結合阻斷材料以阻斷非特異性結合；

在所述的中空纖維膜一端的外表面引出電氣連接接口，電氣連接接口與分析儀器連接。