生物传感器及其制备方法技术

本申请涉及具有改善的目标物质检测灵敏度的生物传感器。本申请还涉及用于制备具有改善的检测灵敏度的生物传感器的方法。本申请还涉及用于使用所述生物传感器检测目标物质的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】生物传感器及其制备方法
本申请要求基于于2018年11月26日提交的韩国专利申请第10-2018-0147292号的优先权的权益，其公开内容通过引用整体并入本文。本申请涉及生物传感器以及用于制备其的方法。
技术介绍
免疫分析方法是基于抗原-抗体结合反应的分析方法。免疫分析方法的代表形式是酶联免疫吸附测定(Enzyme-linkedimmunosorbentassay，ELISA)，其是最常用的免疫诊断方法。酶联免疫吸附测定通常通过将抗体固定在经表面处理的基底中来检测目标物质。另一方面，作为基底的表面处理方法，使用这样的液相法：其中将基底浸入包含要对表面进行处理的物质的溶液中。然而，液相法具有易于进行的优点，然而其具有基底的表面处理有些不均匀以及所处理的物质具有低密度的缺点。因此，存在固定在基底中的抗体的密度低且不均匀，从而使生物传感器的目标物质的检测灵敏度降低的问题。因此，需要具有改善的目标物质检测灵敏度的生物传感器。
技术实现思路
技术问题本申请的一个目的是提供具有改善的目标物质检测灵敏度的生物传感器。本申请的另一个目的是提供用于制备具有改善的检测灵敏度的生物传感器的方法。技术方案在本说明书中提及的物理特性中，当测量温度影响结果时，除非另有说明，否则相关的物理特性为在室温下测量的物理特性。术语室温是未经加热或冷却的自然温度，其可以为例如在10℃至30℃范围内的任何温度、或者为约23℃或约25℃左右。此外，除非本文另有说明，否则温度的单位为℃。>在本说明书中提及的物理特性中，当测量压力影响结果时，除非另有说明，否则相关的物理特性为在常压下测量的物理特性。术语常压是未经加压或减压的自然压力，其中通常将约1大气压左右称为常压。在本申请的一个实例中，本申请涉及用于检测目标物质的生物传感器。本申请的生物传感器包括：基础材料；形成在基础材料的一侧上的支撑层；和固定在支撑层中的第一抗体，其中形成在基础材料的一侧上的支撑层为通过气相沉积法形成的自组装单层。作为一个实例，基础材料没有特别限制，其可以为例如聚合物基底、金属基底、金属氧化物基底或玻璃基底。作为聚合物基底，例如，可以使用聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、或聚丙烯基底，但不限于此。作为金属基底，例如，可以使用铝、铁或金基底，但不限于此。作为金属氧化物基底，可以使用Al2O3、ZnO、Fe3O4、ZrO2、TiO2、SnO或ITO(氧化铟锡)基底，但不限于此。作为玻璃基底，可以使用石英玻璃、钠钙玻璃、硼硅酸盐玻璃、水晶玻璃、铝硅酸盐玻璃或氧化锗玻璃基底，但不限于此。作为一个实例，可以在基础材料的一侧上形成支撑层。在基础材料的一侧上形成支撑层的方法可以是通过气相沉积法来进行，并且具体地，可以通过以下待描述的分子层沉积(MolecularlayerDeposition，MLD)法来实现。作为一个实例，固定在支撑层中的第一抗体没有特别限制，其中可以考虑待检测的目标物质来选择合适的抗体。具体地，可以选择具有能够与目标物质结合的结合位点的抗体作为第一抗体。因此，第一抗体可以根据待检测的目标物质而变化。另一方面，第一抗体的类型没有特别限制，其可以为例如IgE、IgD或IgG。术语目标物质可以意指作为能够与抗体的结合位点结合的物质的抗原。作为一个实例，形成在基础材料的一侧上的支撑层可以为通过气相沉积法形成的自组装单层。通常，自组装单层意指在不借助于特定酶或因素的情况下通过吸附而在表面上自发地形成的分子组装体。因此，在本申请中，自组装单层可以意指通过吸附而在基础材料的一侧上自发地形成的分子组装体。当生物传感器的支撑层为自组装单层(self-assembledmonolayer，SAM)时，有利于使第一抗体均匀地附接至支撑层。作为一个实例，本申请的生物传感器的吸光度可以满足以下公式1。[公式1]Ab≥0.15在以上公式1中，Ab为在使100μL的包含20ng/mL至40ng/mL目标物质的溶液与其中固定有第一抗体的支撑层接触，然后使第二抗体和TMB(3,3’,5,5’-四甲基联苯胺)与所述支撑层接触之后，使用UV-Vis分光光度计测量的在最大吸收波长处的吸光度，所述第二抗体能够与目标物质结合并且结合有与TMB(3,3’,5,5’-四甲基联苯胺)反应的酶。在以上公式1中，支撑层的其中固定有第一抗体的区域可以为约8cm宽且约2cm长。在以上公式1中，20ng/mL至40ng/mL可以意指例如约20ng/mL、22ng/mL、24ng/mL、26ng/mL、28ng/mL、30ng/mL、32ng/mL、34ng/mL、36ng/mL、38ng/mL或约40ng/mL。在以上公式1中，作为包含目标物质的溶液，可以使用磷酸盐缓冲盐水(PBS)。在以上公式1中，在从接触目标物质时的时间到经过约50分钟至约70分钟时的任一时间，例如，从接触测试物质时的时间到经过约55分钟、约60分钟或约65分钟时的时间的反应之后，可以接触能够与目标物质结合并且结合有与TMB(3,3’,5,5’-四甲基联苯胺)反应的酶的第二抗体。另一方面，为了除去包含未结合至第一抗体的目标物质的溶液，可以在接触第二抗体之前进行洗涤过程。洗涤过程没有特别限制，其中可以使用已知的洗涤溶液来洗涤。例如，作为洗涤溶液，可以使用PBS(磷酸盐缓冲盐水)-吐温。在以上公式1中，能够与目标物质结合并且结合有与TMB(3,3’,5,5’-四甲基联苯胺)反应的酶的第二抗体没有特别限制，其中可以考虑待检测的目标物质来选择合适的抗体。具体地，可以选择具有能够与结合至第一抗体的目标物质结合的结合位点的抗体作为第二抗体。因此，第二抗体的结合位点可以通过与结合至第一抗体的目标物质反应来结合。另一方面，第二抗体可以以能够与结合至第一抗体的目标物质充分反应的量接触。例如，可以接触约100μL的包含1μg/mL的第二抗体的溶液。第二抗体的类型没有特别限制，其可以为例如IgE、IgD或IgG。另一方面，作为结合至第二抗体的酶，可以使用已知的能够与TMB(3,3’,5,5’-四甲基联苯胺)反应的酶。例如，酶可以为辣根过氧化物酶(HRP)。在以上公式1中，在从接触第二抗体时的时间到经过约50分钟至约70分钟时的任一时间，例如，从接触第二抗体时的时间到经过约55分钟、约60分钟或约65分钟时的时间的反应之后，可以接触TMB(3,3’,5,5’-四甲基联苯胺)。另一方面，TMB(3,3’,5,5’-四甲基联苯胺)可以以约100μL(0.1mg/mL)的量接触。在以上公式1中，在吸光度的测量中，可以在从接触TMB(3,3’,5,5’-四甲基联苯胺)时的时间到经过10分钟至20分钟时的任一时间，例如，从接触TMB(3,3’,5,5’-四甲基联苯胺)时的时间到经过约12分钟、13分钟、14分钟、15分钟、16分钟、17分钟或18分钟时的时间的反应之后使用UV-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生物传感器，包括：基础材料；形成在所述基础材料的一侧上的支撑层；和固定在所述支撑层中的第一抗体，/n其中形成在所述基础材料的一侧上的所述支撑层为通过气相沉积法形成的自组装单层。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181126 KR 10-2018-01472921.一种生物传感器，包括：基础材料；形成在所述基础材料的一侧上的支撑层；和固定在所述支撑层中的第一抗体，
其中形成在所述基础材料的一侧上的所述支撑层为通过气相沉积法形成的自组装单层。


2.根据权利要求1所述的生物传感器，其中吸光度满足以下公式1：
[公式1]
Ab≥0.15
其中，Ab为在使100μL的包含20ng/mL至40ng/mL目标物质的溶液与其中固定有所述第一抗体的所述支撑层接触，然后使第二抗体和TMB(3,3’,5,5’-四甲基联苯胺)与所述支撑层接触之后，使用UV-Vis分光光度计测量的在最大吸收波长处的吸光度，所述第二抗体能够与所述目标物质结合并且结合有与TMB(3,3’,5,5’-四甲基联苯胺)反应的酶。


3.根据权利要求2所述的生物传感器，其中所述生物传感器的吸光度与在0.6ng/mL至1.0ng/mL范围内的目标物质浓度相关。


4.根据权利要求1所述的生物传感器，其中所述基础材料为聚合物基底、金属基底、金属氧化物基底或玻璃基底。


5.根据权利要求1所述的生物传感器，其中形成在所述基础材料的一侧上的所述支撑层的形成材料为由下式1表示的化合物：
[式1]
A(R1)p(O...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴承埈，慎恒范，朴焄，安俊基，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：韩国;KR