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一种基于荧光量子点的三维生物检测体系及其制备方法和应用技术

技术编号:24329352 阅读:50 留言:0更新日期:2020-05-29 19:05
本发明专利技术提供了一种基于荧光量子点的三维生物检测体系及其制备方法和应用,属于体外诊断检测领域。本发明专利技术提供的三维生物检测体系利用水溶性荧光量子点作为荧光探针,结合三维结构作为检测基底,利用“包被抗体‑待测抗原‑荧光量子点标记抗体”的双抗体夹心法,建立了一种简便、灵敏、稳定的新型多种标志物检测的方法,能够放大检测信号,不仅可以提高检测的灵敏度,同时良好的检测特异性、操作的简便性以及稳定的荧光标记物保证了检测的准确性。

A three-dimensional biological detection system based on fluorescent quantum dots and its preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
一种基于荧光量子点的三维生物检测体系及其制备方法和应用
本专利技术涉及体外诊断检测
,尤其涉及一种基于荧光量子点的三维生物检测体系及其制备方法和应用。
技术介绍
检测生物标志物常见的液相检测方法为酶联免疫吸附法(ELISA),具有快速、简便、载体易于标准化等优点,被广泛应用于大分子抗原和小分子抗原的定量测定,以及多种病原微生物所引起的传染病、寄生虫病及非传染病等方面的免疫诊断。但是酶标板是二维结构为基底,所捕获的抗体有限,同时二维平面捕获的抗体,常常存在后置、正置、侧置和平置等位置的结合,以致抗原结合位点难以暴露,导致抗原抗体的结合效率过低,从而导致灵敏度难以进一步的提高。
技术实现思路
有鉴于此,本专利技术的目的在于提供一种基于荧光量子点的三维生物检测体系及其制备方法和应用。本专利技术提供的三维生物检测体系以树状三维结构为基底,增加了抗体的包被负载量和抗原抗体的结合效率,进而提高了灵敏度。为了实现上述专利技术目的,本专利技术提供以下技术方案:本专利技术提供了一种基于荧光量子点的三维生物检测体系,以树状三维结构为基底,以水溶性荧光量子点结合偶联抗体作为荧光探针,所述基底表面负载包被抗体,所述基底由包括以下步骤制备得到:以聚二甲基硅氧烷为基底主体,表面引发聚合反应,得到所述基底。优选地,所述水溶性荧光量子点的波长为450~700nm。优选地,所述水溶性荧光量子点由包括以下步骤的方法制备得到:将油溶性量子点经过表面修饰,得到羧基化的水溶性荧光量子点。>优选地,所述油溶性量子点为CdSe/ZnS量子点、ZnCdSeS/ZnS量子点、ZnxCd1-xSe/ZnS量子点、ZnSe/ZnS量子点、Cu掺杂的ZnSe/ZnS量子点、Mn掺杂的ZnSe/ZnS量子点、CuInZnS/ZnS量子点或InP/GaP/ZnS量子点。优选地,所述荧光探针由包括以下步骤的方法制备得到:将所述水溶性荧光量子点通过1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐和N-羟基硫代琥珀酰亚胺活化羧基后,得到羧基活化的水溶性荧光量子点;将所述羧基活化的水溶性荧光量子点与偶联抗体进行共价键偶联,得到所述荧光探针。优选地,所述包被抗体包括C-反应蛋白单克隆抗体、血清淀粉样蛋白A单克隆抗体、心肌肌钙蛋白I单克隆抗体、B型尿钠肽单克隆抗体、心脏脂肪酸结合蛋白单克隆抗体、人绒毛膜促性腺激素单克隆抗体和促黄体生成素单克隆抗体中的一种或多种。优选地,所述偶联抗体包括C-反应蛋白单克隆抗体、血清淀粉样蛋白A单克隆抗体、心肌肌钙蛋白I单克隆抗体、B型尿钠肽单克隆抗体、心脏脂肪酸结合蛋白单克隆抗体、人绒毛膜促性腺激素单克隆抗体和促黄体生成素单克隆抗体中的一种或多种。本专利技术还提供了上述技术方案所述三维生物检测体系的制备方法,包括以下步骤:以聚二甲基硅氧烷为基底主体,表面引发聚合反应,得到树状三维结构,作为基底;在所述基底表面利用生物芯片点样仪打印抗体,在所述基底表面得到包被抗体;以水溶性荧光量子点结合偶联抗体进行共价键偶联,作为荧光探针。优选地,所述生物芯片点样仪的打印浓度为0.05~1.6mg/mL,打印单个点的体积为1×10-7~5×10-7mL,一次打印点数为1~120滴。本专利技术还提供了上述技术方案所述三维生物检测体系或上述技术方案所述制备方法制得的三维生物检测体系在制备检测生物标志物体系中的应用。本专利技术提供了一种基于荧光量子点的三维生物检测体系,以树状三维结构为基底,以水溶性荧光量子点结合偶联抗体作为荧光探针,所述基底表面负载包被抗体,所述基底由包括以下步骤制备得到:以聚二甲基硅氧烷为基底主体,表面引发聚合反应,得到所述基底。本专利技术以聚二甲基硅氧烷(PDMS)为基底,经过表面引发聚合反应(SIP),制备成具有表面功能化聚甲基丙烯酸低聚乙二醇(POEGMA)树状高分子的三维结构基底,三维结构包被的抗体具有更好的选择性(抗原抗体的结合位点更易暴露),从而提高抗原抗体的结合效率,同时该基底具有“零”非特异性吸附的特征,可以负载各种蛋白质等生物分子,用于高灵敏检测领域;水溶性荧光量子点具有荧光效率高、稳定性好、Stock位移较大、发射光谱窄而对称、单一波长多色激发等诸多优秀的荧光特性,本专利技术利用水溶性荧光量子点结合偶联抗体建立量子点免疫吸附,具有稳定性好,灵敏度高,特异性好和高通量等优势。本专利技术提供的三维生物检测体系利用水溶性荧光量子点作为荧光探针,结合三维结构作为检测基底,利用“包被抗体-待测抗原-荧光量子点标记抗体”的双抗体夹心法,建立了一种简便、灵敏、稳定的新型多种标志物检测的方法,能够放大检测信号,不仅可以提高检测的灵敏度,同时良好的检测特异性、操作的简便性以及稳定的荧光标记物保证了检测的准确性。本专利技术利用量子点标记一种或者多种抗体作为荧光标记物,利用三维结构为基底更高量的捕获包被抗体,提高抗原抗体的结合效率,从而放大检测信号,实现高灵敏度的检测。利用在基底上不同位置的上打印包被抗体,可以实现一种或者多种物质的同时定量准确检测。实施例的数据表明,本专利技术可以实现感染疾病标志物中CRP和SAA物质的单个和同步检测,大大提高了检测效率。相比于传统的QD-FLISA法,本专利技术方法在单独检测时将灵敏度提高了6~10倍,同时检测时将灵敏度提高了9倍左右。另外,本专利技术提供的三维生物检测体系进行监测时,样品前处理过程简单,实现了感染疾病标志物的同步检测,解决了分项检测所带来的操作繁琐、检测成本较高的问题,适用于细菌与病毒感染的快速鉴别诊断。附图说明图1为二维结构与三维结构包被抗体的对比图;图2为48孔样品板结构示意图;图3为荧光量子点发射图谱;图4为单独检测C反应蛋白(CRP)的标准曲线;图5为单独检测血清淀粉样蛋白A(SAA)的标准曲线;图6为同时检测CRP和SAA时,CRP和SAA的标准曲线;图7为检测C反应蛋白(CRP)的特异性曲线;图8为检测淀粉样蛋白A(SAA)的特异性曲线。具体实施方式本专利技术提供了一种基于荧光量子点的三维生物检测体系,以树状三维结构为基底,以水溶性荧光量子点结合偶联抗体作为荧光探针,所述基底表面负载包被抗体,所述基底由包括以下步骤制备得到:以聚二甲基硅氧烷为基底主体,表面引发聚合反应,得到所述基底。在本专利技术中,所述包被抗体在基底表面的负载浓度优选为0.05~1.6mg/mL,远远优于二维结构的负载浓度为5×10-4~0.02mg/mL。在本专利技术中,所述包被抗体优选包括C-反应蛋白单克隆抗体(CRP)、血清淀粉样蛋白A单克隆抗体(SAA)、心肌肌钙蛋白I单克隆抗体(cTnI)、B型尿钠肽单克隆抗体(BNP)、心脏脂肪酸结合蛋白单克隆抗体(H-FABP)、人绒毛膜促性腺激素单克隆抗体(HCG)和促黄体生成素单克隆抗体(LH)中的一种或多种。在本专利技术中,所述水溶性荧光量子点的波长优选为450~700nm。在本专利技术中,所述水溶性荧光量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于荧光量子点的三维生物检测体系,其特征在于,以树状三维结构为基底,以水溶性荧光量子点结合偶联抗体作为荧光探针,所述基底表面负载包被抗体,所述基底由包括以下步骤制备得到:以聚二甲基硅氧烷为基底主体,表面引发聚合反应,得到所述基底。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于荧光量子点的三维生物检测体系,其特征在于,以树状三维结构为基底,以水溶性荧光量子点结合偶联抗体作为荧光探针,所述基底表面负载包被抗体,所述基底由包括以下步骤制备得到:以聚二甲基硅氧烷为基底主体,表面引发聚合反应,得到所述基底。


2.根据权利要求1所述的三维生物检测体系,其特征在于,所述水溶性荧光量子点的波长为450~700nm。


3.根据权利要求1或2所述的三维生物检测体系,其特征在于,所述水溶性荧光量子点由包括以下步骤的方法制备得到:将油溶性量子点经过表面修饰,得到羧基化的水溶性荧光量子点。


4.根据权利要求3所述的三维生物检测体系,其特征在于,所述油溶性量子点为CdSe/ZnS量子点、ZnCdSeS/ZnS量子点、ZnxCd1-xSe/ZnS量子点、ZnSe/ZnS量子点、Cu掺杂的ZnSe/ZnS量子点、Mn掺杂的ZnSe/ZnS量子点、CuInZnS/ZnS量子点或InP/GaP/ZnS量子点。


5.根据权利要求1或3所述的三维生物检测体系,其特征在于,所述荧光探针由包括以下步骤的方法制备得到:
将所述水溶性荧光量子点通过1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐和N-羟基硫代琥珀酰亚胺活化羧基后,得到羧基活化的水溶性荧光量子点;
将所述羧基活化的水溶性荧光量子点与偶联抗体进行共价键偶联,得到所述荧光探针。

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【专利技术属性】
技术研发人员:李林松吕雁冰马雄明吴瑞丽申怀彬
申请(专利权)人:河南大学苏州偲聚生物材料有限公司
类型:发明
国别省市:河南;41

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