本发明专利技术属于生化检测领域，其公开了一种用于多个营养性贫血相关标志物同步定量测定的多元检测芯片，该芯片设有多个样品反应区，不同的样品反应区加有针对不同标志物的荧光探针，可以同时对血清中铁、叶酸和维生素B12进行定量检测，从而为营养性贫血的精准诊断和有效治疗提供数据支持，减少因误诊导致的二次伤害。
A Multivariate Detection Chip and Its Application in Nutritional Anemia Detection
The invention belongs to the field of biochemical detection, and discloses a multivariate detection chip for simultaneous quantitative determination of multiple nutritional anemia related markers. The chip has a plurality of sample reaction areas, different sample reaction areas with fluorescent probes for different markers, which can simultaneously quantitatively detect iron, folic acid and vitamin B12 in serum, so as to refine nutritional anemia. Quasi-diagnosis and effective treatment provide data support to reduce secondary injury caused by misdiagnosis.
【技术实现步骤摘要】
一种多元检测芯片及其在营养性贫血检测中的应用
本专利技术涉及生化检测领域，特别是用于多个营养性贫血相关标志物同步定量测定的多元检测芯片和检测方法。
技术介绍
据报道，全球15％以上的人都患有贫血症状。其中，由于营养摄入不均衡或是人体消化系统出现问题，导致营养性贫血成为了所有贫血中的主导部分。根据机理的不同，营养性贫血可分为由缺铁导致的缺铁性贫血和由缺叶酸或维生素B12导致的巨幼细胞性贫血，通过对血清中铁、叶酸和维生素B12这些相关标志物的浓度进行定量检测即可判断是否患有营养性贫血。目前针对营养性贫血只存在对单一标志物的生化检测方法，例如可以采用荧光探针来分别进行标志物铁、叶酸和维生素B12的浓度检测。能同步检测多个营养性贫血相关标志物的方法尚未见报道。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种用于多个营养性贫血相关标志物同步定量测定的多元检测芯片和检测方法。在阐述本专利技术的方案之前，对以下英文简称予以解释：ddH2O：去离子水；PEI：聚乙烯亚胺；CdCl2：氯化镉；Na2S：硫化钠；ZnSO4：硫酸锌；PBS：磷酸盐缓冲液。本专利技术方案为：一种用于多个营养性贫血相关标志物同步定量测定的多元检测芯片，所述多元检测芯片设有多个样品反应区，不同的样品反应区加有针对不同标志物的荧光探针，所述标志物分别为铁、叶酸和维生素B12，其中用于检测铁的荧光探针为绿色荧光碳点，用于检测叶酸的荧光探针为黄色荧光碳点，用于检测维生素B12的荧光探针为蓝色荧光碳点，在365nm波长激发下，所述蓝色荧光碳点的最大发射波长在440nm波长附近、所述绿色荧光碳点的最大发射波长在525nm波长附近和所述黄色荧光碳点的最大发射波长在581nm波长附近，所述多元检测芯片为三通道芯片，所述三通道分别对应添加蓝色荧光碳点、绿色荧光碳点和黄色荧光碳点的样品反应区域，其中，所述绿色荧光碳点的合成过程为：0.5g的多巴胺溶解在10mL的ddH2O中，充分震荡混合均匀。随后，加入250μL的乙二胺溶液，充分震荡混匀后，加入到聚四氟乙烯内衬的不锈钢高压反应釜中，180℃加热6小时。冷却到室温以后，收集深棕色的溶液，超声30分钟，随后，8000rpm离心20分钟，除去较大的聚集颗粒，使用500Da透析袋透析24小时，收集透析袋中的溶液，稀释到100mL，所述蓝色荧光碳点的合成过程为：1g的柠檬酸三钠，1.01mL的二乙烯三胺加入到30mL的ddH2O中，充分震荡混匀以后，加入到聚四氟乙烯内衬的不锈钢高压反应釜中，160℃加热6小时。冷却到室温，0.2μm的滤膜过滤后，使用1000Da透析袋透析10小时，收集透析袋中的溶液，所述黄色荧光碳点的合成过程为：280mg的PEI(MW:10000),1mmol的CdCl2,0.5mmol的Na2S溶解在47.5mL的ddH2O中，充分震荡混匀以后，60℃加热搅拌15分钟，随后，逐滴加入2.5mL的ZnSO4(0.08M),继续加热搅拌20分钟后，冷却到室温,使用12-14kD的透析袋在PBS缓冲液(0.01M，pH7.4)中透析1小时,收集透析液。进一步的，上述多元检测芯片为三通道纸质点阵芯片，所述三通道纸质点阵芯片的多个样品反应区排列为3×3的点阵，其中所述点阵中每一行添加同一种荧光探针且对应一个所述通道。采用纸质点阵芯片作为信号载体，可以有效降低对样本量的需求，增加样本的保存和运输能力。再进一步的，在所述三通道纸质点阵芯片中，每个样品反应区的直径为5mm，石蜡宽度为1mm，用于形成疏水的壁垒，防止样品渗出。样品反应区探针溶液的浓度会直接影响检测结果。所加探针浓度太大，荧光强度太强，在强背景下由靶标物引起的荧光相对变化较小，影响检测灵敏度。反之，所加探针浓度太小，荧光强度太弱，稳定线性检测范围会很小。所以，再进一步的，蓝色荧光碳点的浓度为0.1mg/mL、绿色荧光碳点的浓度为0.5mg/mL以及黄色荧光碳点的浓度为1mg/mL。上述浓度值为最佳的探针溶度。同时，本专利技术还公开了一种采用上述多元检测芯片的检测方法，包括：步骤1：采用365nm波长激发所述多元检测芯片的样品反应区，分别获取添加蓝色荧光碳点、绿色荧光碳点和黄色荧光碳点的样品反应区域的荧光强度I0，其中用于检测铁的荧光探针为绿色荧光碳点，用于检测叶酸的荧光探针为黄色荧光碳点，用于检测维生素B12的荧光探针为蓝色荧光碳点；步骤2：再在每个样品反应区上滴加标志物标准溶液，所述标志物标准溶液中含有的标志物为铁、叶酸和维生素B12，且所述标志物标准溶液中各标志物浓度已知，干燥一段时间；再次采用365nm波长激发所述多元检测芯片的样品反应区，分别获取添加蓝色荧光碳点、绿色荧光碳点和黄色荧光碳点的样品反应区域的荧光强度I，继而分别得到铁、叶酸和维生素B12的(I0-I)/I0值；步骤3：继续执行步骤1和步骤2，最终分别建立铁、叶酸和维生素B12浓度与(I0-I)/I0值的标准曲线；步骤3：将待测样品溶液取代所述标志物标准溶液，按照步骤1与步骤2得到待测样品溶液中铁、叶酸和维生素B12的(I0-I)/I0值，继而根据所述标准曲线得到所述待测样品溶液中铁、叶酸和维生素B12的浓度。由于靶标物与荧光探针的结合程度也会对检测结果产生影响，随着反应时间的增加，三种荧光探针的荧光强度都逐渐增强，考虑到快速检测的需要，前述步骤2中干燥一段时间的具体过程为：将所述芯片放入60℃烘箱干燥5分钟。本专利技术的有益效果在于：多元检测芯片设有多个样品反应区，不同的样品反应区加有针对不同靶标物的荧光探针，可以同时对血清中铁、叶酸和维生素B12的进行定量荧光检测，从而为营养性贫血的精准诊断和有效治疗提供数据支持，减少因误诊导致的二次伤害。附图说明图1为本专利技术实施例2的三通道纸质点阵芯片的结构示意图；图2为本专利技术实施例2的蓝色荧光碳点、绿色荧光碳点、黄色荧光碳点浓度优化图；图3为本专利技术实施例3的蓝色荧光碳点、绿色荧光碳点、黄色荧光碳点反应时间优化图；图4为本专利技术实施例3的抗干扰能力验证检测结果；图5为本专利技术实施例4的蓝色荧光碳点、绿色荧光碳点、黄色荧光碳点三种荧光探针同步检测维生素B12、三价铁和叶酸的纸质点阵芯片实物图；图6为本专利技术实施例4的三种荧光探针在同一张纸质点阵芯片同步检测维生素B12、三价铁和叶酸的结果。具体实施方式下面结合具体实施方式，对本专利技术的技术方案作进一步的详细说明，但不构成对本专利技术的任何限制。实施例1本实施例提供一种用于多个营养性贫血相关标志物定量测定的多元检测芯片，能够实现对血清中铁、维生素B12和叶酸的同步检测，该多元检测芯片设有多个样品反应区，不同的样品反应区加有针对不同标志物的荧光探针，所述标志物分别为铁、叶酸和维生素B12，其中用于检测铁的荧光探针为绿色荧光碳点，用于检测叶酸的荧光探针为黄色荧光碳点，用于检测维生素B12的荧光探针为蓝色荧光碳点。在365nm波长激发下，蓝色荧光碳点的最大发射波长在440nm波长附近、绿色荧光碳点的最大发射波长在525nm波长附近、黄色荧光碳点的最大发射波长在581nm波长附近，该多元检测芯片为三通道芯片，所述三通道分别对应添加蓝色荧光碳点、绿色荧光碳点和黄色荧光碳点的样品反应区域。具体三种荧光探针的合成方法如下：绿色荧光碳点的合成：0.5本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于多个营养性贫血相关标志物同步定量测定的多元检测芯片，其特征在于，所述多元检测芯片设有多个样品反应区，不同的样品反应区加有针对不同标志物的荧光探针，所述标志物分别为铁、叶酸和维生素B12，其中用于检测铁的荧光探针为绿色荧光碳点，用于检测叶酸的荧光探针为黄色荧光碳点，用于检测维生素B12的荧光探针为蓝色荧光碳点，在365nm波长激发下，所述蓝色荧光碳点的最大发射波长在440nm波长附近、所述绿色荧光碳点的最大发射波长在525nm波长附近和所述黄色荧光碳点的最大发射波长在581nm波长附近，所述多元检测芯片为三通道芯片，所述三通道分别对应添加蓝色荧光碳点、绿色荧光碳点和黄色荧光碳点的样品反应区域，其中，所述绿色荧光碳点的合成过程为：0.5g的多巴胺溶解在10mL的ddH2O中，充分震荡混合均匀，随后，加入250μL的乙二胺溶液，充分震荡混匀后，加入到聚四氟乙烯内衬的不锈钢高压反应釜中，180℃加热6小时，冷却到室温以后，收集深棕色的溶液，超声30分钟，随后，8000rpm离心20分钟，除去较大的聚集颗粒，使用500Da透析袋透析24小时，收集透析袋中的溶液，稀释到100mL，所述蓝色荧光碳点的合成过程为：1g的柠檬酸三钠，1.01mL的二乙烯三胺加入到30mL的ddH2O中，充分震荡混匀以后，加入到聚四氟乙烯内衬的不锈钢高压反应釜中，160℃加热6小时，冷却到室温，0.2μm的滤膜过滤后，使用1000Da透析袋透析10小时，收集透析袋中的溶液，所述黄色荧光碳点的合成过程为：280mg的PEI(MW:10000),1mmol的CdCl2,0.5mmol的Na2S溶解在47.5mL的ddH2O中，充分震荡混匀以后，60℃加热搅拌15分钟，随后，逐滴加入2.5mL的ZnSO4(0.08M),继续加热搅拌20分钟后，冷却到室温,使用12‑14kD的透析袋在PBS缓冲液(0.01M，pH7.4)中透析1小时,收集透析液。...
【技术特征摘要】
1.一种用于多个营养性贫血相关标志物同步定量测定的多元检测芯片，其特征在于，所述多元检测芯片设有多个样品反应区，不同的样品反应区加有针对不同标志物的荧光探针，所述标志物分别为铁、叶酸和维生素B12，其中用于检测铁的荧光探针为绿色荧光碳点，用于检测叶酸的荧光探针为黄色荧光碳点，用于检测维生素B12的荧光探针为蓝色荧光碳点，在365nm波长激发下，所述蓝色荧光碳点的最大发射波长在440nm波长附近、所述绿色荧光碳点的最大发射波长在525nm波长附近和所述黄色荧光碳点的最大发射波长在581nm波长附近，所述多元检测芯片为三通道芯片，所述三通道分别对应添加蓝色荧光碳点、绿色荧光碳点和黄色荧光碳点的样品反应区域，其中，所述绿色荧光碳点的合成过程为：0.5g的多巴胺溶解在10mL的ddH2O中，充分震荡混合均匀，随后，加入250μL的乙二胺溶液，充分震荡混匀后，加入到聚四氟乙烯内衬的不锈钢高压反应釜中，180℃加热6小时，冷却到室温以后，收集深棕色的溶液，超声30分钟，随后，8000rpm离心20分钟，除去较大的聚集颗粒，使用500Da透析袋透析24小时，收集透析袋中的溶液，稀释到100mL，所述蓝色荧光碳点的合成过程为：1g的柠檬酸三钠，1.01mL的二乙烯三胺加入到30mL的ddH2O中，充分震荡混匀以后，加入到聚四氟乙烯内衬的不锈钢高压反应釜中，160℃加热6小时，冷却到室温，0.2μm的滤膜过滤后，使用1000Da透析袋透析10小时，收集透析袋中的溶液，所述黄色荧光碳点的合成过程为：280mg的PEI(MW:10000),1mmol的CdCl2,0.5mmol的Na2S溶解在47.5mL的ddH2O中，充分震荡混匀以后，60℃加热搅拌15分钟，随后，逐滴加入2.5mL的ZnSO4(0.08M),继续加热搅拌20分钟后，冷却到室温,使用12-14kD的透析袋在PBS缓冲液(0.01M，pH7.4)中透析1小时,收集透析液。...
【专利技术属性】
技术研发人员：易长青，何艾桐，肖盟，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：广东,44
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