[發明專利]微納生物顆粒熱泳檢測裝置及方法

在審

• 申請號: 202110473040.8
• 申請日: 2021-04-29
• 公開（公告）號: CN113188959A
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: 孫佳姝;鄧瑾琦;劉超;田飛;趙帥
• 申請（專利權）人: 國家納米科學中心
• 主分類號: G01N15/00
• 分類號: G01N15/00
• 代理公司: 北京市英智偉誠知識產權代理事務所(普通合伙) 11521
• 代理人: 劉丹妮;姚望舒

本發明提供了一種微納生物顆粒熱泳檢測裝置，所述裝置包括芯片和熱泳體系，還提供了其檢測方法和應用。本發明提出了一種通用的微納生物顆粒檢測方法，不依賴于生物顆粒的性質，利用熱泳將生物顆粒匯聚檢測，實現微納生物顆粒低成本、快速、靈敏的檢測。可用于多種微納生物顆粒如病毒、細菌、細胞外囊泡、脂蛋白等的快速匯聚和檢測。本方法操作簡單且成本很低，不依賴于微納生物顆粒的性質，適用于不同的微納生物顆粒匯聚檢測。

技術領域

本發明屬于生物分析領域，具體涉及一種微納生物顆粒熱泳檢測裝置及方法。

背景技術

微納生物顆粒如病毒、細菌、細胞外囊泡、脂蛋白等包含豐富的生物信息，其中表面蛋白和核酸等具有重要的檢測價值。現有的檢測手段通過檢測微納生物顆粒大小、形狀、濃度、活性等，已廣泛應用于血液學、免疫學、分子生物學、臨床醫學等學科。現有的微納生物顆粒檢測手段如流式細胞技術可以對生物顆粒進行多參數的定量分析，但是所需樣本量大，需要復雜的前處理，分辨率較低，且無法滿足納米生物顆粒的檢測需求。此外例如酶聯免疫吸附測定，即ELISA，指將可溶性的抗體結合到聚苯乙烯等固相載體上，利用抗原抗體結合特異性進行免疫反應的定性和定量檢測方法。在測定時，把受檢標本(測定其中的抗體)和酶標抗體按不同的步驟與固相載體表面的抗原起反應；用洗滌的方法使固相載體上形成的抗原抗體復合物與其他物質分開，最后結合在固相載體上的酶量與標本中受檢物質的量成一定的比例。加入酶反應的底物后，底物被酶催化變為有色產物，產物的量與標本中受檢物質的量直接相關，故可根據顏色反應的深淺進行定性或定量分析。然而這種方案一方面對樣本進行復雜前處理、分離及提純、繁重操作步驟，需采用特殊的設備及方法；另一方面，檢測方法需要采用大量的樣品，往往針對血清進行癌變檢測的過程不具有適應性。

熱泳是指顆粒在溫度梯度下的定向遷移，利用熱泳技術可以快速的對微納生物顆粒進行匯聚檢測，但是這依賴于生物顆粒的性質如尺寸，表面電荷等。目前本領域中缺乏通用的微納生物顆粒的快速富集和檢測手段。

發明內容

因此，本發明的目的在于克服現有技術中的缺陷，提供一種微納生物顆粒熱泳檢測裝置及方法。

在闡述本發明內容之前，定義本文中所使用的術語如下：

術語“DiI”是指：1,1’-雙二十八烷基-3,3,3’,3’-四甲基吲哚碳菁高氯酸鹽。

術語“PEG”是指：聚乙二醇。

術語“EMCCD”是指：電子倍增的電荷耦合器件相機。

術語“PSMA”是指：前列腺特異性膜抗原。

為實現上述目的，本發明的第一方面提供了一種微納生物顆粒熱泳檢測裝置，所述裝置包括芯片和熱泳體系；

其中，所述芯片包括自下而上依次設置的載玻片、微腔和藍寶石片。

根據本發明第一方面的檢測裝置，其中，所述芯片的微腔為圓柱形微腔；

優選地，所述圓柱形微腔的直徑為2～2000mm，優選為10～200mm，最優選為70mm；和/或

所述圓柱形微腔高度為10～200μm，優選為50～120μm，最優選為80μm。

根據本發明第一方面的檢測裝置，其中，所述熱泳體系包括熒光顯微鏡、激光器和EMCCD。

本發明的第二方面提供了一種微納生物顆粒熱泳檢測方法，所述方法包括使用第一方面所述的微納生物顆粒熱泳檢測裝置進行檢測；

優選地，所述微納生物顆粒選自以下一種或多種：病毒、細菌、細胞外囊泡、脂蛋白。

根據本發明第二方面的方法，其中，所述方法包括以下步驟：