检测生物大分子磁共振免疫传感方法、系统、设备及终端技术方案

本发明专利技术属于磁共振检测技术领域，公开了一种检测生物大分子的磁共振免疫传感方法、系统、设备及终端，采用聚苯乙烯磁纳米微球作为载体与待测目标抗生物大分子抗原的抗体进行偶联反应，得到复合富集试剂；将多聚赖氨酸和待测目标抗生物大分子抗原的抗体偶联到超顺纳米磁颗粒表面，加入顺磁性Gd

【技术实现步骤摘要】
检测生物大分子磁共振免疫传感方法、系统、设备及终端


[0001]本专利技术属于磁共振检测
，尤其涉及一种检测生物大分子的磁共振免疫传感方法、系统、设备及终端。

技术介绍

[0002]目前，对生物大分子的定性定量分析的主要手段是仪器分析法和免疫分析法。仪器分析方法具有灵敏度高、准确性好等优点，但样品前处理复杂，检测成本高，需要较高水平的专业技术人员，不适合现场快速检测。酶联免疫吸附测定法(ELISA)和胶体金免疫层析试纸条是主要的免疫分析方法。操作简单、高通量，但其灵敏度不能满足对生物大分子的准确分析。因此，亟需设计一种新的检测生物大分子的磁共振免疫传感方法。
[0003]通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：
[0004](1)目前对生物大分子的定性定量分析方法中，仪器分析方法的样品前处理复杂，检测成本高，需要较高水平的专业技术人员，不适合现场快速检测。
[0005](2)现有免疫分析方法中，酶联免疫吸附测定法(ELISA)和胶体金免疫层析试纸条的灵敏度不能满足对生物大分子的准确分析。

技术实现思路

[0006]针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种检测生物大分子的磁共振免疫传感方法、系统、设备及终端。
[0007]本专利技术是这样实现的，一种检测生物大分子的磁共振免疫传感方法，所述检测生物大分子的磁共振免疫传感方法包括以下步骤：
[0008]步骤一，进行磁纳米抗体偶联物的制备：获取待测目标抗生物大分子抗原的抗体，采用聚苯乙烯磁纳米微球作为载体并经表面修饰后，与待测目标抗生物大分子抗原的抗体进行两次偶联反应并混合，制备得到复合富集试剂；
[0009]步骤二，进行磁弛豫时间传感探针的制备：通过氨基与羧基的缩合作用将多聚赖氨酸和待测目标抗生物大分子抗原的抗体偶联到超顺纳米磁颗粒表面；加入顺磁性Gd
3+
离子，通过DOTA捕获Gd
3+
，进而制得磁弛豫时间传感探针；
[0010]步骤三，进行生物大分子的磁共振免疫传感检测：将复合富集试剂和磁弛豫时间传感探针混合后加入至待检测样品溶液中；分离磁信号探针并测定横向弛豫时间的改变量，进而实现待检测溶液中目标物含量的检测。
[0011]进一步，所述步骤一中的磁纳米抗体偶联物的制备方法包括：
[0012](1)获取待测目标抗生物大分子抗原的抗体，并对聚苯乙烯磁纳米微球载体进行表面修饰；将待测目标抗生物大分子抗原的抗体与经过表面修饰的50％的聚苯乙烯磁纳米微球载体进行偶联，形成第一磁纳米抗体偶联物；
[0013](2)对所述待测目标抗生物大分子抗原的抗体进行纯化，将纯化后的所述待测目标抗生物大分子抗原的抗体与剩余的经过表面修饰的50％的聚苯乙烯磁纳米微球载体进
行偶联，形成第二磁纳米抗体偶联物；
[0014](3)将步骤(1)制备得到的第一磁纳米抗体偶联物和步骤(2)制备得到的第二磁纳米抗体偶联物进行混合，得到复合富集试剂；其中，所述第一磁纳米抗体偶联物和第二磁纳米抗体偶联物的混合体积比为1:2～5。
[0015]进一步，所述聚苯乙烯磁纳米微球载体的表面修饰方法包括：
[0016]1)获取聚苯乙烯磁纳米微球，利用无水乙醇浸泡聚苯乙烯磁纳米微球并超声处理2～4h后离心并除去上清，再用水清洗聚苯乙烯微球3～5次；加入二氯甲烷作为溶胀剂，搅拌2～8h进行溶胀处理，真空干燥；
[0017]2)向干燥的聚苯乙烯磁纳米微球中加入SI
‑
ATRP引发剂，利用傅克烷基化或酰基化反应将SI
‑
ATRP引发剂固定在聚苯乙烯磁纳米微球表面，得到SI
‑
ATRP引发剂固定的聚苯乙烯磁纳米微球；
[0018]3)以甲基丙烯酸缩水甘油酯上的环氧基和氨基酸在氮气气氛下于室温中反应6～24h，得到反应产物；将所述反应产物分别利用乙醇和灭菌去离子水清洗，真空干燥，得到表面修饰的聚苯乙烯磁纳米微球载体。
[0019]进一步，所述步骤二中的磁弛豫时间传感探针的制备方法包括：
[0020](1)通过氨基与羧基的缩合作用将多聚赖氨酸修饰到超顺纳米磁颗粒表面，得到具有多维网状结构的超顺纳米磁颗粒；
[0021](2)将所述具有多维网状结构的超顺纳米磁颗粒与待测目标抗生物大分子抗原的抗体进行偶联反应，得到抗体
‑
超顺纳米磁颗粒偶联物；
[0022](3)将DOTA
‑
NHSester偶联在抗体
‑
超顺纳米磁颗粒偶联物的表面并加入顺磁性Gd
3+
离子，进而制备得到磁弛豫时间传感探针。
[0023]进一步，所述具有多维网状结构的超顺纳米磁颗粒的粒径为20～60nm。
[0024]进一步，所述步骤三中的生物大分子的磁共振免疫传感检测方法包括：
[0025](1)将步骤一制备得到的复合富集试剂和步骤二制备得到的磁弛豫时间传感探针进行混合后，加入至待检测样品溶液中并进行磁分离反应；
[0026](2)将反应后的磁信号探针加入到包被有待测物完全抗原的ELISA板上，进行免疫反应，并洗脱特异性吸附在ELISA板上的磁信号探针；
[0027](3)采用低场核磁共振仪测定横向弛豫时间的改变量并计算待检测溶液中的目标物含量；其中，所述生物大分子为炎症标志物降钙素原和沙门氏菌。
[0028]本专利技术的另一目的在于提供一种应用所述检测生物大分子的磁共振免疫传感方法的检测生物大分子的磁共振免疫传感系统，所述检测生物大分子的磁共振免疫传感系统包括：
[0029]设备初始化模块，与中央控制模块连接，用于通过初始化程序将所述检测生物大分子的磁共振免疫传感系统搭载的设备进行参数初始化操作；
[0030]中央控制模块，与设备初始化模块、抗体偶联物制备模块、传感探针制备模块、磁共振免疫传感检测模块和数据存储模块连接，用于通过中央处理器协调控制所述检测生物大分子的磁共振免疫传感系统各个模块的正常运行；
[0031]抗体偶联物制备模块，与中央控制模块连接，用于通过偶联反应装置将待测目标抗生物大分子抗原的抗体与聚苯乙烯磁纳米微球载体进行偶联反应；
[0032]传感探针制备模块，与中央控制模块连接，用于通过探针制备装置将多聚赖氨酸和待测目标抗生物大分子抗原的抗体偶联到超顺纳米磁颗粒表面；加入顺磁性Gd
3+
离子，通过DOTA捕获Gd
3+
，进而制得磁弛豫时间传感探针；
[0033]磁共振免疫传感检测模块，与中央控制模块连接，用于将复合富集试剂和磁弛豫时间传感探针混合后加入至待检测样品溶液中，分离磁信号探针，通过低场核磁共振仪测定横向弛豫时间的改变量并计算目标物含量；
[0034]数据存储模块，与中央控制模块连接，用于通过存储器存储设备初始化信息、磁纳米抗体偶联物的制备信息、磁弛豫时间传感探针的制备信息、横向弛豫时间的改变量以及目标物的含量检测信本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种检测生物大分子的磁共振免疫传感方法，其特征在于，所述检测生物大分子的磁共振免疫传感方法包括以下步骤：步骤一，进行磁纳米抗体偶联物的制备：获取待测目标抗生物大分子抗原的抗体，采用聚苯乙烯磁纳米微球作为载体并经表面修饰后，与待测目标抗生物大分子抗原的抗体进行两次偶联反应并混合，制备得到复合富集试剂；步骤二，进行磁弛豫时间传感探针的制备：通过氨基与羧基的缩合作用将多聚赖氨酸和待测目标抗生物大分子抗原的抗体偶联到超顺纳米磁颗粒表面；加入顺磁性Gd
3+
离子，通过DOTA捕获Gd
3+
，进而制得磁弛豫时间传感探针；步骤三，进行生物大分子的磁共振免疫传感检测：将复合富集试剂和磁弛豫时间传感探针混合后加入至待检测样品溶液中；分离磁信号探针并测定横向弛豫时间的改变量，进而实现待检测溶液中目标物含量的检测。2.如权利要求1所述检测生物大分子的磁共振免疫传感方法，其特征在于，所述步骤一中的磁纳米抗体偶联物的制备方法包括：(1)获取待测目标抗生物大分子抗原的抗体，并对聚苯乙烯磁纳米微球载体进行表面修饰；将待测目标抗生物大分子抗原的抗体与经过表面修饰的50％的聚苯乙烯磁纳米微球载体进行偶联，形成第一磁纳米抗体偶联物；(2)对所述待测目标抗生物大分子抗原的抗体进行纯化，将纯化后的所述待测目标抗生物大分子抗原的抗体与剩余的经过表面修饰的50％的聚苯乙烯磁纳米微球载体进行偶联，形成第二磁纳米抗体偶联物；(3)将步骤(1)制备得到的第一磁纳米抗体偶联物和步骤(2)制备得到的第二磁纳米抗体偶联物进行混合，得到复合富集试剂；其中，所述第一磁纳米抗体偶联物和第二磁纳米抗体偶联物的混合体积比为1:2～5。3.如权利要求2所述检测生物大分子的磁共振免疫传感方法，其特征在于，所述聚苯乙烯磁纳米微球载体的表面修饰方法包括：1)获取聚苯乙烯磁纳米微球，利用无水乙醇浸泡聚苯乙烯磁纳米微球并超声处理2～4h后离心并除去上清，再用水清洗聚苯乙烯微球3～5次；加入二氯甲烷作为溶胀剂，搅拌2～8h进行溶胀处理，真空干燥；2)向干燥的聚苯乙烯磁纳米微球中加入SI
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ATRP引发剂，利用傅克烷基化或酰基化反应将SI
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ATRP引发剂固定在聚苯乙烯磁纳米微球表面，得到SI
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ATRP引发剂固定的聚苯乙烯磁纳米微球；3)以甲基丙烯酸缩水甘油酯上的环氧基和氨基酸在氮气气氛下于室温中反应6～24h，得到反应产物；将所述反应产物分别利用乙醇和灭菌去离子水清洗，真空干燥，得到表面修饰的聚苯乙烯磁纳米微球载体。4.如权利要求1所述检测生物大分子的磁共振免疫传感方法，其特征在于，所述步骤二中的磁弛豫时间传感探针的制备方法包括：(1)通过氨基与羧基的缩合作用将多聚赖氨酸修饰到超顺纳米磁颗粒表面，得到具有多维网状结构的超顺纳米磁颗粒；(2)将所述具有多维网状结构的超顺纳米磁颗粒与待测目标抗生物大分子抗原的抗体进行偶联反应，得到抗体
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超顺纳米磁颗...

【专利技术属性】
技术研发人员：王莹，佟铁铸，丁宁，曾潇，罗琼，朱道中，刘志玲，梅明珠，
申请(专利权)人：广州海关技术中心，
类型：发明
国别省市：