[發(fā)明專利]基于固態(tài)納米孔的HIV-1抗體檢測裝置及方法

在審

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• 申請日: 2021-04-29
• 公開（公告）號: CN113176322A
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發(fā)明（設計）人: 向陽;王德強;曾小清;尹雅潔;王亮;方紹熙;謝婉誼;殷博華;孔祥東;馬倩云;馬文豪;曾德林
• 申請（專利權）人: 中國科學院重慶綠色智能技術研究院;重慶大學
• 主分類號: G01N27/416
• 分類號: G01N27/416
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

本發(fā)明涉及基于固態(tài)納米孔的HIV?1抗體檢測裝置及方法，屬于生物檢測領域。檢測裝置包括可拆卸連接的第一絕緣板和第二絕緣板；第一絕緣板和第二絕緣板上設有相連通的通道，通道內嵌設帶有窗口的芯片，芯片上設有與窗口連通的納米孔，納米孔的孔徑為13.5～14.5nm，芯片將通道分隔成順式腔和反式腔，芯片的窗口朝向順式腔；順式腔和反式腔內注有同體積的易位電解緩沖液，其中順式腔內的易位電解緩沖液含有HIV?1抗體樣品；順式腔和反式腔內分別插有電極，兩個電極與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相連。檢測過程簡單、快速，檢測靈敏度高、信噪比高。

技術領域

本發(fā)明屬于生物檢測領域，涉及一種基于固態(tài)納米孔的HIV-1抗體檢測裝置及方法。

背景技術

HIV是攻擊免疫系統(tǒng)的病毒，也是艾滋病(獲得性免疫缺陷綜合征，AIDS)的病原體，因此對HIV感染者早期診斷、靶向治療、延長壽命至關重要。納米孔單分子檢測技術起源于庫爾特計數(shù)器的發(fā)明以及單通道電流的記錄技術，1996年開始發(fā)展起來的單分子分析手段，是具有非標記、實時監(jiān)測、靈敏度高、檢測速度快和操作簡單等優(yōu)點的新型傳感檢測技術。該方法應用于HIV組分單分子的檢測，能夠進一步縮短窗口期，為HIV感染者爭取較短診斷時間。迄今為止，HIV實驗室診斷主要依據(jù)血清學試驗進行初篩試驗和確認試驗，第一代初篩檢測試劑檢測血清中的抗體容易出現(xiàn)假陽性和假陰性的診斷；第二代初篩檢測試劑同時檢測HIV-1和HIV-2但容易漏檢；第三代初篩檢測試劑使用雙抗原檢測抗體，靈敏度相對以前較高但窗口期較長；第四代初篩檢測試劑縮短了窗口期4～7天，但仍需要2周左右的窗口期。單獨檢測HIV核酸序列雖能縮短窗口期，但需專業(yè)人員檢測，步驟繁瑣且價格昂貴，不利于醫(yī)院普及。因此，需要探索更為簡單、快速、高靈敏度和高信噪比的HIV檢測手段。

發(fā)明內容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種基于固態(tài)納米孔的HIV-1抗體檢測裝置及方法，以解決現(xiàn)有檢測技術存在的不足。

為達到上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：

進一步，包括可拆卸連接的第一絕緣板和第二絕緣板；第一絕緣板和第二絕緣板上設有相連通的通道，通道內嵌設帶有窗口的芯片，芯片上設有與窗口連通的納米孔，納米孔的孔徑為13.5～14.5nm，芯片將通道分隔成順式腔和反式腔，芯片的窗口朝向順式腔；順式腔和反式腔內注有同體積的易位電解緩沖液，其中順式腔內的易位電解緩沖液含有HIV-1抗體樣品；順式腔和反式腔內分別插有電極，兩個電極與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相連。

進一步，第一絕緣板和第二絕緣板相互背離的一面分別設有容腔，相互朝向的一面分別設有凸臺和用于卡入凸臺的凹槽，第一絕緣板和第二絕緣板的容腔的底部分別設有貫穿凸臺和貫穿凹槽的開口，第一絕緣板的容腔和開口依次與第二絕緣板的開口和容腔形成相連通的通道；芯片設置在凸臺和凹槽配合后形成的間隙內。

進一步，在凸臺和凹槽配合后形成的間隙內，芯片的兩面設有彈性O型圈。

進一步，容腔和開口均呈圓形，開口的孔徑小于容腔，凸臺、凹槽和芯片均呈方形。

進一步，第一絕緣板上均布有沉孔，第二絕緣板板上均布有與沉孔相對應的螺紋孔，通過插入沉孔和螺紋孔的螺釘將第一絕緣板和第二絕緣板連接。

進一步，芯片具有中間的硅基層和覆在硅基層兩面的SiNx薄膜層，納米孔設在芯片其中一面的SiNx薄膜層上。

進一步，通道沿第一絕緣板和第二絕緣板的軸線布置。

使用基于固態(tài)納米孔的HIV-1抗體檢測裝置的方法，包括以下步驟：

S1.預處理：先用無水乙醇將帶有窗口的芯片浸泡30分鐘，對其窗口表面進行親疏水性的處理；再用去離子水浸泡10分鐘，洗去其表面的無水乙醇以及溶解表面的無機鹽；最后再用無水乙醇浸泡10分鐘；