一种编码微针贴片及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种编码微针贴片及其制备方法和应用，编码微针贴片包含微针基座、微针针体；微针针体位于所述微针基座上，微针针体用于包载识别生物标志物的蛋白分子；蛋白分子为抗体、抗原或生物酶中的一种或多种；通过所述信号分子或微针针体阵列的不同来识别所述蛋白质分子的种类，通过所述生物标志物与蛋白分子的特异性结合实现生物标志物的定量检测，从而实现多种生物标志物的同时定性、定量检测，具有广泛的应用前景。具有广泛的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种编码微针贴片及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于生物分子检测领域，更具体地，涉及一种编码微针贴片及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]目前，通常采用血检或尿检的方式来确定人体中的生物标志物，但血检会有损害皮肤，有痛感，而且血检或尿检需要专业人员操作，有传染的风险，病人会有一定的抵触心理。
[0003]皮肤间质液是一种存在于细胞间质中的液体，是血液与周围组织进行物质交换的媒介，除不含大分子蛋白外，其他成分与血浆中的基本相同，包括葡萄糖、胆固醇和抗坏血酸等小分子和各种生长因子、炎症因子、抗体等蛋白质。近年来使用微针技术吸取相对大量的皮肤间质液，用于检测生物标志物得到了一定的研究，由于其侵害性低，无痛感，没有血细胞干扰，逐渐成为了生物标志物检测的一种重要方式。专利文献(CN111544756A)报道了一种载光敏剂的无痛可溶性微针和微针阵列及制备方法，以解决光动力治疗中给药方式不合理的问题；专利文献(CN104117137A)报道了一种胶囊式中空载药微针阵列及其制备方法，以解决递送的药物与生物材料融合在一起的不足。专利技术人在仔细检索后，发现目前大多研究采用微针来提取间质液，随后还需通过复杂的提取过程，在体外进行一系列复杂反应，最终确定待测物含量，这样操作存在着流程复杂、效率低的问题；此外，微针的排列也多方正排列，装载物质单一。
[0004]为了促进微针在生物分子检测中的应用，满足即时检验的需要，本专利技术提供一种编码微针贴片，能够快速区分微针所包载的蛋白质分子种类，实现对多种生物标志物的同时快速检测。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中存在的不足，本专利技术的目的之一在于提供一种编码微针贴片，实现微针包载的蛋白分子种类的快速区分，以及多种生物标志物的同时定量检测，操作简单，效率高。
[0006]本专利技术的另外一个目的在于提供一种上述编码微针贴片的制备方法，所述方法的制备工艺简单，具有高效、方便的优点。
[0007]本专利技术的最后一个目的在于提供一种上述编码微针贴片在生物标志物检测中的应用。
[0008]为实现上述目的，本专利技术如下技术方案：
[0009]一种编码微针贴片，包含微针基座、微针针体；所述微针针体位于所述微针基座上，所述微针针体用于包载信号分子和识别生物标志物的蛋白分子，通过所述信号分子或微针针体阵列的不同来识别所述蛋白质分子的种类，通过所述生物标志物与蛋白分子的特异性结合实现生物标志物的定量检测，从而实现多种生物标志物的同时定性、定量检测；
[0010]其中，所述蛋白分子为抗原抗体、生物酶中的一种或多种。
[0011]优选的，所述信号分子为染料、荧光、光子晶体、量子点中的一种或多种。
[0012]优选的，所述染料的颜色为赤、橙、黄、绿、青、篮和紫中的一种或多种。
[0013]优选的，所述抗原抗体为TNF
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α、IL
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1、IL
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6、CD80或CD86中的一种或多种，所述生物酶为葡萄糖氧化酶、胆固醇氧化酶或坏血酸氧化酶中的一种或多种。通过蛋白分子的使用，能够实现生物标志物中相应待检测成分的特异性结合，其原理是抗原与抗体的特异性结合，胆固醇氧化酶与胆固醇特异性结合，坏血酸氧化酶与坏血酸特异性结合，如葡萄糖氧化酶与葡萄糖则是基于酶联显色。进一步的，基于蛋白分子与生物标志物的特异性结合，通过滴加或浸泡于荧光标记的抗体、酶联显色或电化学反应来放大生物信号，最后通过检测荧光强度、颜色强度、吸光度或拉曼散射强度等方式实现相应生物标志物的定量检测，从而实现多种生物标志物的同时定性或定量检测。
[0014]作为本专利技术技术方案的进一步优选，对于蛋白分子的信号分子可以是肉眼可见的颜色，也可以是不同颜色的荧光，但是，颜色要与蛋白分子特异性匹配；如以可见颜色为例，可以用红色底座来标记包载TNF抗体的微针；用蓝色底座来标记包载IL
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1抗体的微针，用黄色底座来标记包载TL
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6抗体的微针；当蛋白抗原进入微针针体与包载的抗体特异性结合，以及在荧光标记的二抗作用下，然后根据荧光强度来定量判断蛋白分子的含量。
[0015]作为本专利技术技术方案的进一步优选，也可使用不同颜色的荧光来标记的抗体，例如可以使用发绿光的FITC标记TNF，使用发红光的PE标记IL
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6，在荧光颜色以及荧光强度的双重作用下实现蛋白分子的定量定性检测。
[0016]作为本专利技术技术方案的进一步优选，对于葡萄糖等小分子，微针针体可以包载葡萄糖氧化酶和四甲基联苯胺(TMB)，组织液的葡萄糖与葡萄糖氧化酶发生反应会生成H2O2，H2O2进一步会与TMB反应，使得TMB显色，从而根据颜色的深浅可以确定葡糖糖的含量。
[0017]优选的，所述高分子材料为胶原蛋白、交联透明质酸、壳聚糖、果胶、明胶、聚乙二醇二丙烯酸酯、聚乙烯醇、羟丙基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、多元醇、藻酸盐、环糊精、糊精、果糖、淀粉、海藻糖、麦芽糖、乳糖、乳果糖、松二糖、棉子糖、松三糖、右旋糖酐、木糖醇、聚乳酸、聚乙醇酸、聚氧化乙烯、聚丙烯酸、聚丙烯酰胺、聚甲基丙烯酸或聚马来酸中的一种或多种。
[0018]优选的，所述微针针体的高度为50μm～1500μm。
[0019]本专利技术还提供一种上述所述编码微针贴片的制备方法，包括以下步骤：
[0020](1)PDMS微针模板的制备：使用激光雕刻机在聚二甲基硅氧烷膜上雕刻出微针针体空穴，制得PDMS微针模板；
[0021](2)将高分子材料、信号分子、蛋白质分子混合均匀，得混合物；
[0022](3)微针针体空穴的填充：将掩膜覆盖于步骤(1)所得PDMS微针模板上，然后将步骤(2)所得混合物涂覆于PDMS微针模板上，接着将上述混合物均匀填充于微针针体空穴中；
[0023](4)固化、脱模处理：对步骤(3)中混合物填充完后的微针进行固化，经脱模处理，即得所述编码微针贴片。
[0024]优选的，步骤(3)中填充采用抽真空、离心或挤压中的一种或多种方法。
[0025]优选的，步骤(4)中固化采用真空干燥、光固化、冷冻干燥中的一种或多种方法。
[0026]同时，本专利技术还要求保护所述编码微针贴片在检测生物标志物中的应用。
[0027]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0028](1)本专利技术通过编码微针贴片负载不同种类的蛋白分子，基于微针的排布特性或信号分子予以不同蛋白分子的区分，进而实现编码微针贴片不同区域所负载的蛋白分子种类的甄别；同时，基于蛋白分子与生物标志物的特异性结合，采用荧光分析、拉曼分析等分析手段对生物标志物实现定量检测，最终实现对多种生物标志物的同时定性、定量检测。
[0029](2)本专利技术通过提出在微针中引入信号分子或通过微针阵列的不同识别微针所包载的蛋白质分子的种类，有利于在实际检测中区分微针的类别，简单、实用。
[0030]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种编码微针贴片，其特征在于，所述编码微针贴片包含微针基座、微针针体；所述微针针体位于所述微针基座上，所述微针针体用于包载信号分子和识别生物标志物的蛋白分子，通过信号分子或微针针体阵列的不同来识别所述蛋白质分子的种类，通过所述生物标志物与蛋白分子的特异性结合实现生物标志物的定量检测，从而实现多种生物标志物的同时定性、定量检测；其中，所述蛋白分子为抗原抗体、生物酶中的一种或多种。2.根据权利要求1所述的一种编码微针贴片，其特征在于，所述信号分子为染料、荧光、光子晶体、量子点中的一种或多种。3.根据权利要求2所述的一种编码微针贴片，其特征在于，所述染料的颜色为赤、橙、黄、绿、青、蓝和紫中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的一种编码微针贴片，其特征在于，所述抗原抗体为TNF
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α、IL
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1、IL
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6、CD80或CD86中的一种或多种，所述生物酶为葡萄糖氧化酶、胆固醇氧化酶或坏血酸氧化酶中的一种或多种。5.根据权利要求1所述的一种编码微针贴片，其特征在于，所述高分子材料为胶原蛋白、交联透明质酸、壳聚糖、果胶、明胶、聚乙二醇二丙烯酸酯、聚乙烯醇、羟丙基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、多元醇、藻酸盐、环糊...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨圆，胥玲玲，赵超超，李舟，
申请(专利权)人：赵超超，
类型：发明
国别省市：