[發明專利]一種基于適配體的蛋白質芯片及其制備與應用

在審

• 申請號: 202210559206.2
• 申請日: 2022-05-22
• 公開（公告）號: CN114910460A
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發明（設計）人: 華子昂;劉寶全;竹添;朱美瑛;張建;萬君興
• 申請（專利權）人: 北京華牛世紀生物技術研究院
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供了一種基于適配體的蛋白質芯片及其制備與應用，包括生物芯片和芯片支架，其中，生物芯片包括基片和固定在基片上的適配體熒光探針，適配體熒光探針與淬滅基團結合無熒光信號；當有靶標蛋白時，靶標蛋白促使淬滅基團與適配體解離，適配體的熒光基團可激發形成熒光信號。生物芯片和芯片支架組裝為封裝芯片，結構簡單、成本低，適配體熒光探針遇到靶標蛋白即可檢測出熒光信號，使用操作方便，能夠在POCT領域具有顯著的經濟意義和社會效益。

技術領域

本發明涉及蛋白質檢測領域，具體的涉及到體外診斷檢測及分子診斷檢測技術領域，尤其是涉及到一種基于適配體的蛋白質芯片及其制備與應用，更具體的說是一種用于多種靶標蛋白即時檢測的蛋白質芯片

背景技術

生物芯片(biochip)，早期文獻中與基因芯片的概念是一致的，隨著技術的深入研究，生物芯片廣義上是指根據生物分子間特異相互作用的原理，將生化分析過程集成于芯片表面，從而實現對DNA、RNA、多肽、蛋白質以及其他生物成分的高通量快速檢測。根據芯片表面固定的探針類型的不同，生物芯片分為基因芯片、蛋白芯片、組織芯片和細胞芯片等。中國生物芯片研究始于1997-1998年間，但發展迅速，2011年，博奧生物研發的遺傳性致聾基因芯片上市，這是我國生物芯片產業化道路上第一個自主研制的商業化產品。生物芯片尤其適合在感染性疾病檢測、疫情監控、腫瘤標志物檢測和藥物濫用等多因素篩查中，其中，中低密度生物芯片的探針數目在幾十到幾千之間，區別于探針幾萬至上百萬的專業性更高、成本更高、操作更復雜的高密度生物芯片，更適合用于采樣現場、ICU監護室、手術室、急診室等現場檢測或病人床邊的即時檢測(point-of-care testing，POCT)領域。

蛋白質芯片可以直接用粗生物樣品(血清、尿、體液)進行分析，能夠同時快速發現多個生物標記物，能夠進行低低豐度蛋白質檢測，能夠實現高通量的驗證，還可以實現相對定量的分析檢測，在即時檢測POCT領域有廣泛的應用前景。但蛋白芯片有以下不足：(1)蛋白檢測芯片主要依賴于抗體和其他大分子，建立快速、廉價、高通量的蛋白質表達和純化方法，高通量制備抗體尤其是規模生產會存在很多實際問題。(2)蛋白質芯片制作需要提供合適的溫度和濕度以保持芯片表面蛋白質的穩定性及生物活性，制作要求高。(3)需要解決通用的高靈敏度、高分辨率檢測方法，實現成像與數據分析一體化。

自20世紀90年代適配體的概念被提出以來，適配體研究取得調整發展，適配體具有檢測限低、高親和力、強特異性的優勢，且易于體外大量合成、重復性好、穩定性高、易于貯存；使得適配體取得廣泛應用，包括農藥、組織、細胞、病毒、蛋白質、毒素、維生素和過敏原等檢測。由于適配體易于標記熒光且活性不受影響，因此易于與多種其他檢測技術結合而廣泛應用于細胞成像、新藥研發、疾病治療與微生物檢測等眾多方面。

基于抗體的蛋白質芯片檢測通常以無封裝的裸芯片為主，使用時一般需要加圍欄、加蓋片后進行雜交，雜交后還需要清洗與顯色，造成蛋白質芯片檢測過程較為復雜，達不到方便快捷的POCT使用要求，在一定程度上限制了蛋白質芯片在POCT領域的應用。

發明內容

本發明的目的在于提供一種結構簡單，操作簡單、低成本、適用于蛋白質粗提液檢測的封裝蛋白質芯片。

為達到上述目的或目的之一，本發明提供了如下技術方案：

一種基于適配體的蛋白質芯片及其制備與應用，包括基片與芯片支架，基片與芯片支架組成只有兩個開孔的封閉空間用于蛋白質檢測；其中，基片為透光的固相片狀結構，其朝向芯片支架的一面錨定端部帶有熒光基團的適配體，適配體上通過堿基互補配對方式結合寡核酸鏈修飾的淬滅基團，結合在適配體上的淬滅基團使得適配體的熒光基團無法在激發后發射熒光，此為芯片閱讀儀的陰性信號；當靶標蛋白與適配體識別并結合后，淬滅基團從適配體上釋放，適配體的熒光基團在激發后發射熒光，此為芯片閱讀儀的陽性信號；該技術方案保證了只要待測樣品溶液中有靶標蛋白，靶標蛋白就能夠與適配體結合并在芯片閱讀儀上產生陽性信號，還能夠通過內標蛋白進行相對定量分析。