一种多重单分子定量检测技术及其检测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种多重单分子定量检测技术及其检测系统，包括如下步骤：将修饰有第一标记分子的磁珠固定于微流控芯片中，加入待测样品；加入修饰有第二标记分子的半导体聚合物纳米材料；根据荧光信号的数量，对待测样品进行定性或定量。本发明专利技术使用半导体聚合物纳米材料作为荧光指示物，大幅提高成像后的荧光信号强度，降低成像设备要求，而且可以进行吸收发射光谱组合编码，实现多种生物分子的同时检测。利用本发明专利技术中的方法检测核酸分子可以达到aM

【技术实现步骤摘要】
一种多重单分子定量检测技术及其检测系统


[0001]本专利技术属于分子检测领域，具体涉及一种多重单分子定量检测技术及其检测系统。

技术介绍

[0002]疾病的发生与发展往往伴随体内蛋白或核酸等生物分子的变化，因此，疾病相关蛋白或核酸可以作为该疾病的生物标志物用于疾病诊断。在一些重大疾病早期，这些特异性生物分子的浓度往往相对较低，使用传统方法检测患者体内的这些特异性生物分子往往存在因灵敏度不足而造成检测结果有误或无法检测等问题。
[0003]相关技术中，蛋白或核酸的检测方法主要包括酶联免疫分析(ELISA)、荧光定量PC、数字PCR等。ELISA是最常见的蛋白检测方法之一，其通过酶联抗体识别目标蛋白后，酶与底物反应发生显色反应来实现检测，但要实现该方法，需要检测液中的整体信号产生变化，需要至少大量的目标蛋白分子(pg/mL以上)，对于样品量的需求较大。而荧光定量PCR检测核酸也同样需要目标核酸至少在100拷贝以上才能够实现较为准确的检测。而数字PCR虽然检测更加精准，但该方法需要微流控设备均匀分散样品，然后还要能够实现信号放大后再对每个液滴进行信号采集，操作复杂，检测成本高。而基于成像技术的检测方法，则需要精密度极高的光学成像设备，成本高，信噪比低，易受干扰，极大的限制了其实际应用。
[0004]因此，开发一种检测成本低、样品需求小、准确性高的生物分子定量检测技术，对于生物分子的检测以及相关疾病的临床诊断具有极为重要的意义。

技术实现思路

[0005]本专利技术旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种多重单分子定量检测技术及其检测系统，能够同时检测多种生物分子，检测结果准确，样品需求量低，且检测方法简单，成本低廉，可以广泛用于大部分常规生物分子的定性和定量检测。
[0006]本专利技术的第一个方面，提供一种生物分子检测方法，包括如下步骤：
[0007](1)将修饰有第一标记分子的磁珠固定于检测容器中，加入待测样品，洗涤；
[0008](2)加入修饰有第二标记分子的半导体聚合物纳米材料，洗涤；
[0009](3)根据荧光信号的数量，对待测样品进行定性或定量。
[0010]根据本专利技术的第一个方面，在本专利技术的一些实施方式中，所述第一标记分子和第二标记分子包括特异性抗体、特异性引物和探针中的至少一种。
[0011]在本专利技术的一些优选实施方式中，当待测样品中的检测目标为蛋白质时，所述第一标记分子和第二标记分子为特异性抗体(一抗和二抗)；当检测目标为核酸分子时，所述第一标记分子和第二标记分子为特异性引物或探针(分别靶向核酸分子的不同序列片段)。
[0012]在本专利技术的一些优选实施方式中，所述第一标记分子和第二标记分子分别靶向待测样品的不同位点。
[0013]在本专利技术的一些具体实施方式中，待测样品中的检测目标为IL
‑
6时，第一标记分子为捕获抗体(在本专利技术实施例中为Medix2704)，第二标记分子为检测抗体(在本专利技术实施例中为Medix2703)。检测目标为核酸分子(目标核苷酸序列为：5
’‑
GTATGGCCTCACAAGTCTTGGTCTACCCACCATATGTTTATCAAACTC
‑3’
(SEQ ID NO.1))时，第一标记分子为5
’‑
NH2‑
TTTTTTTGAGTTTGATAAACATATGGTGG
‑3’
(SEQ ID NO.2)，第二标记分子为5
’‑
AGACCAAGACTTGTGAGGCCATACTTTTTTT
‑
NH2‑3’
(SEQ ID NO.3)。待测样品中的检测目标为Abeta1
‑
42，Abeta1
‑
40以及Tau蛋白时，第一标记分子分别为捕获抗体(分别为北京博奥森公司bsm
‑
41469M、bsm
‑
0106M和bsm
‑
3332M)第二标记分子分别为检测抗体(分别为北京博奥森公司bsm
‑
41470M、bs
‑
0877R和bs
‑
20446R)。
[0014]当然，本专利技术第一个方面所述的生物分子检测方法可以检测的抗原蛋白分子包括但不限于Abeta1
‑
40、Abeta1
‑
42、Tau蛋白、磷酸化Tau蛋白、肿瘤蛋白标志物、白介素、细胞因子、C反应蛋白、病毒抗原蛋白、细菌抗原蛋白等。可以检测的核酸分子包括但不限于microRNA、长链非编码RNA、环状RNA、mRNA、循环肿瘤DNA、循环胎儿DNA等。且本专利技术第一个方面所述的生物分子检测方法可以同一种多个不同样品、或不同种多个不同样品的同时混检。
[0015]根据本专利技术的一个方面，在本专利技术的一些实施方式中，所述半导体聚合物纳米材料包括BODIPY系列荧光材料、PFBS、PFBT、PFO、PPE、PFPV和PF
‑
BTDBT中的至少一种。
[0016]本专利技术中应用的聚合物半导体荧光纳米材料具有荧光强度高的特点。由于其荧光强度远高于荧光染料，50
‑
100nm的荧光纳米材料即可通过普通宽场成像设备完成单分子信号采集，降低检测设备成本，减少空间位阻效应。半导体聚合物纳米材料可通过改变给体与受体调节吸收与发射光谱，并将材料进行组合编码，实现同时对多种目标生物分子的检测。如BODIPY染料发射光谱在500
‑
700nm之间，方酸菁类染料发射光谱在700
‑
1000nm之间。
[0017]当然，本领域技术人员也可以使用其他半导体聚合物纳米材料，以实现指向性荧光成像效果。
[0018]在本专利技术的一些优选实施方式中，所述半导体聚合物纳米材料的颗粒直径为50～150nm。
[0019]在本专利技术的一些更优选实施方式中，所述半导体聚合物纳米材料的颗粒直径为50～100nm。
[0020]常规的基于磁珠的检测方法往往对荧光材料的荧光强度和尺寸有着严格的限定，其荧光材料的颗粒尺寸要求至少为180nm以上，但这种尺寸下的荧光材料会产生空间位阻效应，影响生物分子之间的识别(抗原抗体识别，核酸分子杂交)。而且荧光分子斯托克斯位移有限，会导致可选荧光通道少，难以实现多重(多种分子同时)检测。
[0021]根据本专利技术的第一个方面，在本专利技术的一些实施方式中，所述检测容器包括微流控芯片。
[0022]在本专利技术的一些优选实施方式中，所述检测容器还包括离心管和玻片的组合。其中，当使用离心管和玻片的组合作为检测容器时，磁珠的固定、待测目标与第一标记分子和第二标记分子的结合均发生于离心管(EP管)内，而荧光信号的检测则是将离心管内的溶液转移至玻片上使用荧光显微镜来完成成像。
[0023]在本专利技术的一些优选实施方式中，所述检测容器为微流控芯片。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生物分子检测方法，包括如下步骤：(1)将修饰有第一标记分子的磁珠固定于检测容器中，加入待测样品，洗涤；(2)加入修饰有第二标记分子的半导体聚合物纳米材料，洗涤；(3)根据荧光信号的数量，对待测样品进行定性或定量；所述第一标记分子和第二标记分子均靶向待测样品。2.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述第一标记分子和第二标记分子包括特异性抗体、特异性引物和探针中的至少一种。3.根据权利要求2所述的检测方法，其特征在于，所述第一标记分子和第二标记分子分别靶向待测样品的不同位点。4.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述半导体聚合物纳米材料包括BODIPY系列荧光材料、PFBS、PFBT、PFO、PPE、PFPV和PF
‑
BTDBT中的至少...

【专利技术属性】
技术研发人员：王佳思，薛莹莹，白心楠，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：