固定住,形成夾心結構,將第三吸附體11對熒光標記端12進行吸附,以使得該夾心結構連同載體7 —起被固定在固定層10上。
[0035]在上述實施例中,基底層I優選為硅。
[0036]在上述實施例中,聲波壓電層2優選選自壓電陶瓷、石英、鈮酸鋰、氧化鋅或氮化鋁中的一種。
[0037]在上述實施例中,金屬層4優選為金。金屬層4的作用增加生物相容性,而優選的金的生物相容性更好,且在金的表面設置固定層10會更加方便容易。
[0038]在上述實施例中,透光層5優選為玻璃或透光樹脂。透光層5必須要選用透光型材料,因為透光層5需要與光學信號檢測電路結合使用,光學信號檢測電路中的激光光源發出后,穿過透光層5,在激發焚光標記端12后,激發出焚光,焚光穿過透光層5,被光學信號檢測電路接收。光學信號檢測電路為現有技術,通常包括激發光源、透鏡、光學探測器、中央處理器等。
[0039]在上述實施例中,載體7優選為磁珠。載體7的作用通過重力作用,加速含待測分子14的夾心結構與固定層10的結合,而當載體7是磁珠時,則效果更好,磁珠與流體試劑的兼容性好,比表面積大,增加了試劑與待測分子14接觸幾率,利于加速反應進程。
[0040]在上述實施例中,基底層I下方設置有磁鐵13。磁鐵13可以是永磁鐵,也可以是電磁鐵,如果是永磁鐵,可通過手動移取來選擇引入磁場或取消磁場;如果是電磁鐵,可通過通斷電的方式來開關磁場。磁鐵13提供了磁場,磁場結合磁珠,可以提高復雜樣品中對待測分子14捕獲分離的效率,加速反應進程,縮短反應時間。
[0041]在上述實施例中,磁珠表面優選設置有聚合物層,第二吸附體設置在該聚合物層上。聚合物層的作用主要是提高夾心結構與磁珠結合的穩定性,從而提高在反復檢測時的數據重現性。
[0042]該測試平臺的運行方式是:含待測分子14的待測液通過進樣裝置進入微通道3內,根據該待測分子14的特點,可以設計選擇第一吸附體8和第二吸附體9對待測分子14進行吸附,從而將待測分子14包裹固定住,形成夾心結構,設計選擇第三吸附體11對熒光標記端12進行吸附,隨后引入磁場,在磁場作用下,磁珠連同含待測分子14的夾心結構快速與含第三吸附體11的固定層10固定結合在一起,此時,取消磁場,未結合的磁珠、吸附體及待測液中的其他雜質隨流體流出微通道3,待測分子14通過吸附體的抓取被篩選固定在微通道內,這一動態過程都被壓電傳感器記錄了下來,從而獲取了待測分子的質量、粘彈性、濃度等信息,并結合反應動態曲線測算反應速率、結合常數和解離常數等動力學參數,在獲取解離常數時,只需在流體中加入能夠使熒光標記物與第三吸附體解離的物質即可;由于第一吸附體8上連接有熒光標記端12,第一吸附體8又與待測分子呈固定比例結合,因此,熒光標記端12的濃度就能直接反應待測分子的濃度,而待測分子在經過上述過程后,在無形中就已經經過了一個分離、提純、稀釋的過程,這使得原本無法通過光學檢測技術來對待測分子進行直接檢測成為了現實,并且,通過這種夾心結構的提純方式所測得的數據遠比采用常規離心分離或稀釋所獲得的數據準確。通過光學信號檢測電路獲取待測分子的最終濃度,該濃度也遠比壓電檢測技術所獲得的數據準確。光學信號和壓電信號都可以換算成待測分子的濃度,在計算終點濃度的時候光學信號換算的濃度結果可信度高,所以選用光學換算的結果,并以這個濃度結果來修正壓電檢測時的動態信號。例如:壓電測的濃度是100ng/mL,而光學測的只有90ng/mL,那就說明壓電有10%的信號是由非特異性吸附造成的,需要將壓電的動態曲線進行修正。采用這樣的測試平臺,可以很好地將壓電技術和光學技術進行整合,使得雙方能夠取長補短,以壓電技術中的吸附過程解決光學技術中的前處理過程,以光學技術中的高精度結果來校正壓電技術中的假陽性結果,兩種技術的結合能夠對檢測的效果帶來質的飛躍。
[0043]盡管本發明的實施方案已公開如上,但其并不僅僅限于說明書和實施方式中所列運用,它完全可以被適用于各種適合本發明的領域,對于熟悉本領域的人員而言,可容易地實現另外的修改,因此在不背離權利要求及等同范圍所限定的一般概念下,本發明并不限于特定的細節和這里示出與描述的圖例。
【主權項】
1.一種基于聲光聯用的分子動力學測試平臺,其特征在于,包括: 基底層; 聲波壓電層,其設置在所述基底層上; 微通道,其設置在所述聲波壓電層上;所述微通道里與所述聲波壓電層相接觸的一面被設置為金屬層,所述微通道里與該金屬層相對的另一面被設置為透光層; 流動層,其填充于所述金屬層與所述透光層之間;所述流動層包括有流體,在該流體內均勻分散有載體和第一吸附體,所述載體表面設置有第二吸附體; 其中,在所述流動層與所述金屬層之間還設置有固定層,所述固定層包含有第三吸附體;并且 所述第一吸附體上連接有熒光標記端。2.如權利要求1所述的基于聲光聯用的分子動力學測試平臺,其特征在于,所述基底層為硅。3.如權利要求1所述的基于聲光聯用的分子動力學測試平臺,其特征在于,所述聲波壓電層選自壓電陶瓷、石英、鈮酸鋰、氧化鋅或氮化鋁中的一種。4.如權利要求1所述的基于聲光聯用的分子動力學測試平臺,其特征在于,所述金屬層為金。5.如權利要求1所述的基于聲光聯用的分子動力學測試平臺,其特征在于,所述透光層為玻璃或透光樹脂。6.如權利要求1所述的基于聲光聯用的分子動力學測試平臺,其特征在于,所述載體為磁珠。7.如權利要求6所述的基于聲光聯用的分子動力學測試平臺,其特征在于,所述基底層下方設置有磁鐵。8.如權利要求7所述的基于聲光聯用的分子動力學測試平臺,其特征在于,所述磁珠表面設置有聚合物層,所述第二吸附體設置在該聚合物層上。
【專利摘要】本案涉及基于聲光聯用的分子動力學測試平臺,包括:基底層;聲波壓電層;微通道;微通道里與聲波壓電層相接觸的一面被設置為金屬層,與該金屬層相對的另一面被設置為透光層;流動層,其填充于金屬層與透光層之間;流動層有流體,在該流體內均勻分散有載體和第一吸附體,載體表面設置有第二吸附體;其中,在流動層與金屬層之間還設置有固定層,固定層包含有第三吸附體;第一吸附體上連接有熒光標記端。本案無需對樣品前處理即可直接進行檢測,能夠快速從復雜樣本中捕獲超微量的生物待測分子,可實現對待測分子濃度的精確檢測;實現對生物分子的動態過程測試,獲取待測分子質量、粘彈性等信息,并能測算反應速率、結合常數等動力學參數。
【IPC分類】G01N29/00, G01N21/64
【公開號】CN105181665
【申請號】CN201510598385
【發明人】張威, 周連群, 李傳宇, 姚佳
【申請人】中國科學院蘇州生物醫學工程技術研究所
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年9月18日