一种表面等离子体共振免疫传感芯片及其制备方法与应用技术

本发明专利技术涉及生物芯片领域，具体涉及表面等离子体共振免疫传感芯片及其制备方法与应用。所述的表面等离子体共振免疫传感芯片是通过在固相载体固定虾原肌球蛋白、虾原肌球蛋白单克隆抗体腹水或虾原肌球蛋白单克隆抗体作为生物探针，利用金膜产生表面等离子体共振响应，利用自组装单分子层技术在金膜表面修饰巯基，芯片活化后在生物芯片上固定探针得到的；该生物芯片可应用于虾原肌球蛋白单克隆抗体或检测虾原肌球蛋白单克隆抗体腹水的检测和过敏原（虾原肌球蛋白）的检测，具有操作简便、快速、灵敏度高、不需要标记、成本低、设备简单、对环境无污染等优点，有望实现大量样品的现场实时检测。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及生物芯片领域，具体涉及表面等离子体共振免疫传感芯片及其制备方法与应用。所述的表面等离子体共振免疫传感芯片是通过在固相载体固定虾原肌球蛋白、虾原肌球蛋白单克隆抗体腹水或虾原肌球蛋白单克隆抗体作为生物探针，利用金膜产生表面等离子体共振响应，利用自组装单分子层技术在金膜表面修饰巯基，芯片活化后在生物芯片上固定探针得到的；该生物芯片可应用于虾原肌球蛋白单克隆抗体或检测虾原肌球蛋白单克隆抗体腹水的检测和过敏原（虾原肌球蛋白）的检测，具有操作简便、快速、灵敏度高、不需要标记、成本低、设备简单、对环境无污染等优点，有望实现大量样品的现场实时检测。【专利说明】一种表面等离子体共振免疫传感芯片及其制备方法与应用
本专利技术涉及生物芯片领域，具体涉及一种表面等离子体共振免疫传感芯片及其制备方法与应用。
技术介绍
二十世纪九十年代,人类基因组计划(Human Genome Project, HGP)和分子生物学相关学科的发展为生物芯片、基因芯片技术的出现和发展提供了有利条件。生物芯片(biochip)是根据生物分子间特异相互作用的原理，将生化分析过程固着于芯片表面，从而实现对DNA、RNA、多肽、蛋白质以及其他生物成分的高通量快速检测。蛋白质芯片(proteinchip)是将蛋白质或抗原等一些非核酸生命物质固定在微型载体上获得，芯片上的探针构成为蛋白质或芯片作用对象为蛋白质者统称为蛋白质芯片。尽管生物芯片技术已经取得了长足的发展，得到世人的瞩目，但仍然存在着许多问题，例如技术成本昂贵、操作复杂、重复性差、分析范围较狭窄、通常需要放射性元素标记或者荧光标记等。这些问题主要表现在样品的制备、探针合成与固定、分子的标记、数据的读取与分析等方面。荧光法是目前使用最多的标记方法，灵敏度不高，需要避光，用于检测结果的激光扫描仪价格昂贵。同位素标记法需要同位素和放射自显影，使用不便，操作复杂，耗时，有严重的污染。本专利技术不需要标记，可解决荧光标记和放射性元素标记对环境有污染的问题，同时样品处理简单，检测时间短，操作简便。全世界约有30%?40%的人患有各种各样的过敏疾病。食品过敏反应是机体受同一抗原再次刺激后，表现为组织损伤或生理功能紊乱的特异性免疫反应，临床表现包括荨麻疹、疱疹样皮炎、口腔过敏综合症、肠病综合症、哮喘及过敏性鼻炎等，甚至会引起过敏性休克，严重影响患者的生活质量。食物过敏是涉及食品安全的重要问题，海产品是其中重要的一类。虾及其制品味道鲜美，营养丰富，但具有较高的致敏性，是联合国粮农组织公布的八大类过敏食物之一，过敏病人中约有20%对虾过敏，小儿发病率高达60%，严重影响人们的生活质量。世界各地都出产虾，产量丰富，随着水产品贸易的全球化，水产品的过敏原问题受到广泛关注，美国食品药品管理局(FDA)、欧洲食品安全局(EFSA)、日本和中国香港都先后针对食品中的过敏原成分制定了相应的法规。很多国家对进口食品过敏原标签的要求越来越严格，食品中过敏原的检测已成为新的食品国际贸易技术壁垒。因此食品中过敏原的检测与安全评价已成为食品安全研究领域一个重要的课题。因此，虾过敏原的检测、过敏反应的研究、抗过敏药物的研制是急需研究的课题。为现场检测食品中虾过敏原、检测临床上血清中虾过敏原，研究特异、灵敏、快捷地的方法意义重大。过敏原(anaphylactogen)又称为变应原,是能诱导I型超敏反应的抗原；过敏反应，又称变态反应，是异常、有害、病理性的免疫反应。虾过敏属于I型过敏反应，其机理是过敏原进入机体后，诱发能合成IgE的B细胞产生特异性IgE，IgE与肥大细胞、嗜碱性颗粒细胞结合成为致敏靶细胞。IgE—旦与靶细胞结合，机体就会呈现致敏状态。当机体再次接触同样的过敏原刺激时，再次进入的相同过敏原与已经结合的靶细胞上的IgE结合发生特异性反应，引起水肿、哮喘、荨麻疹、腹泻等过敏症状，伴随着患者血清IgE水平升高。目前国内对过敏性疾病的实验诊断，主要采用过敏原检测和特异性IgE、IgG检测法，检测试剂主要依赖进口，检测费用较高。同时，食品中过敏原的检测与安全评价是食品安全领域的重要课题。目前，过敏原的检测主要是酶联免疫吸附测定法(Enzyme linked immunosorbentassay, ELISA),该方法灵敏度高，但是检测过程复杂，使用的荧光标记物污染环境，仪器价格昂贵，在实际应用中受到限制。表面等离子体共振生物芯片不需要标记，可对分子间的相互作用进行实时检测，已被广泛用于药物分析、食品分析、环境监测等许多领域。表面等离子体共振(surface plasmon resonance, SPR)是一种基于麦克斯韦电磁波理论的物理光学现象，它产生于具有复介电常数这一特性的金属表面。表面等离子体共振技术(SPR)利用P偏振光在玻璃与金属薄膜界面处发生全内反射时进入金属薄膜内的隐失波(倏逝波)，引发金属中的自由电子产生表面等离子体，当隐失波的波矢与表面等离子体的波矢相匹配时，二者将发生共振，入射光的能量被表面等离子体吸收，反射光强急剧下降，发生SPR现象，这时对应的入射角度称为谐振角或者共振角。如果将探针或配体固定于传感器芯片表面，含待分析物的样品流经传感器表面，若流过生物芯片表面的样品中含有与之结合的物质，它们之间发生的相互作用将导致芯片表面的介质折射率发生改变，引起SPR共振角发生改变。通过检测SPR信号改变检测分子间的相互作用的特异性、浓度、动力学、亲合性、协同作用、相互作用模式等。在生物分子相互作用分析过程中，靶物质可以天然存在于分析物中，在自然条件下进行分析，保证了所得结果的真实性。因此，SPR生物传感器具有实时、免标记、操作简单、可定量检测生物分子、检测两种或多种分子间结合的优点。目前，SPR技术已广泛应用于食品检测、药物筛选、疾病诊断等领域。
技术实现思路
本专利技术的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种表面等离子体共振免疫传感芯片，该芯片表面固定虾原肌球蛋白、虾原肌球蛋白单克隆抗体腹水或虾原肌球蛋白单克隆抗体，作为探针。本专利技术的另一目的在于提供上述表面等离子体共振免疫传感芯片的制备方法。本专利技术的再一目的在于提供上述表面等离子体共振免疫传感芯片的应用。本专利技术的目的通过下述技术方案实现:一种表面等离子体共振免疫传感芯片的制备方法，包含如下步骤:(1)在玻璃基底上沉积厚度为40~60nm的金膜作为表面等离子体共振免疫传感芯片的固相载体；(2)在培养皿中注入含有HS (CH2)ltlCOOH (巯基十一酸)和HS (CH2)60H (巯基己酸)的乙醇溶液，对金膜表面进行化学修饰；然后注入PBS缓冲液清洗，洗掉未结合物质；氮气吹干；(3)将上述固相载体固定在SPR检测仪上；(4)流通池中通入PBS缓冲液清洗，待基线稳定后加入N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)和N-乙基-N’ - (二甲氨基丙基)碳二亚胺(EDC)的混合液活化芯片；然后通入PBS缓冲液清洗；(5)在生物芯片表面固定虾原肌球蛋白、虾原肌球蛋白单克隆抗体腹水或虾原肌球蛋白单克隆抗体，记录表面等离子体共振角的变化，监测生物探针固定的过程，SPR响应值有大幅升高，则探针固定效果较好，当共振角不再升高时，探针固定过程结束；然后通入PBS缓冲液本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李莹，钟金钢，马骁，齐攀，
申请(专利权)人：暨南大学，
类型：发明
国别省市：