一种检测尿液中IgG蛋白的微环谐振器及其制备方法与应用技术

本发明专利技术属于分析传感技术领域，主要涉及一种检测尿液中IgG蛋白的微环谐振器的制备方法。所述微环谐振器是采用纳米生物功能膜与微环谐振器相结合的方法制备。首先选用抗免疫球蛋白G抗体、聚酰胺胺、丁二酸酐、1

【技术实现步骤摘要】
一种检测尿液中IgG蛋白的微环谐振器及其制备方法与应用


[0001]本专利技术属于分析传感
，涉及一种检测尿液中IgG蛋白的微环谐振器的制备方法。

技术介绍

[0002]IgG也叫免疫球蛋白G，它是由浆细胞合成分泌的一类具有抗体活性的球蛋白，是抗细菌、抗毒素和抗病毒抗体的主要组成部分，是人体免疫反应的最重要的物质基础，具有抵抗病毒侵入体内的能力。而且IgG也是唯一能通过胎盘屏障的免疫球蛋白，在机体免疫防护中起着主要的作用。此外，IgG还具有调理吞噬、ADCC和结合SPA等作用。IgG升高与结缔组织病、IgG型多发性骨髓瘤、原发性单克隆丙种球蛋白血症、肝脏病、传染病、类肉瘤病等多种疾病有关，IgG降低与非IgG型多巴性骨髓瘤、重链病、轻链病、肾病综合征、恶性淋巴瘤、慢性淋巴细胞白血病、原发性无丙种球蛋白血症、继发性免疫缺陷病等疾病有关。因此，IgG的检测能为许多疾病的诊断对相关疾病的及时治疗提供依据。尿液中IgG的检测具有无需穿刺取用血样、无痛检测、取样方便的优点，具有重要意义。
[0003]目前测定IgG的方法主要有放射免疫法、酶联免疫法、单向免疫扩散法、免疫透射比浊法、速率散射免疫比浊法、时间分辨荧光免疫分析法等，但这些方法均存在一些不足。
[0004]放射免疫法通常需要加入标记的同位素示踪物，由于同位素示踪物具有放射性，会引起辐射损伤；且该方法有时会出现交叉反应、假阳性反应。与放射免疫技术相比，虽然ELISA酶联免疫吸附法操作简便，对环境没有污染，避免了对环境和人体的危害，但实验所用的抗体一般要用酶标记，费用相对提高，且酶的纯度和反应过程容易受环境因素的影响，结果稳定性不好，及该测定方法的灵敏度不够、重复性差,易造成漏检和假阳性。
[0005]此外，虽然免疫透射比浊法操作简便，但灵敏度和精密度均不够理想，所需的抗血清量大，检测的周期较长。而散射比浊法的缺点是试剂成本较高。虽然单向免疫扩散试验操作简便,不需特殊设备，但耗时长,灵敏度较低。因此，有必要对现有检测尿液中IgG蛋白的方法和设备加以改进。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术的目的就是针对上述检测IgG方式的不足而提供一种检测尿液中IgG蛋白的微环谐振器。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0008]一种检测尿液中IgG蛋白的微环谐振器，所述微环谐振器是通过共价键的方式将纳米生物功能膜修饰在微环谐振器的谐振腔表面；其中，
[0009]所述的纳米生物功能膜是对IgG蛋白具有特异识别性能的纳米生物功能膜。
[0010]本专利技术还请求上述检测尿液中IgG蛋白的微环谐振器的制备方法，具体包括如下步骤：
[0011]1)将谐振腔芯片浸入浓硫酸与双氧水中，随后冲洗、氮气吹干，再放入由3
‑
氨基丙
基三乙氧基硅烷和95％乙醇组成的混合液(体积比为1:50)中反应，经冲洗、氮气吹干后干燥，备用；
[0012]2)将经步骤1)处理后干燥的谐振腔芯片浸入10％戊二醛水溶液中，冲洗、氮气吹干，并放入聚酰胺胺溶液中搅拌，经冲洗、氮气吹干后置于丁二酸酐、三乙胺和四氢呋喃的混合液中反应，依次用四氢呋喃、乙醇、水对反应后的谐振腔芯片冲洗，并用氮气吹干，备用；
[0013]3)将经步骤2)处理的谐振腔芯片放入含有200mM 1
‑
(3
‑
二甲氨基丙基)
‑3‑
乙基碳二亚胺盐酸盐和50mM的N
‑
羟基琥珀酰亚胺的磷酸盐缓冲液中反应，经冲洗、氮气吹干后备用；
[0014]4)在经步骤3)处理得谐振腔芯片的谐振腔表面滴加抗免疫球蛋白G抗体的磷酸盐缓冲液，在4℃下孵育，偶联抗免疫球蛋白G抗体，经冲洗后加入1mg/ml的BSA溶液，室温反应，随后将所述谐振腔芯片放入微环谐振器传感系统，与光纤阵列进行封装，即得所述检测尿液中IgG蛋白的微环谐振器。
[0015]需要说明的是，所述微环谐振器的制备及检测机理如下：
[0016]首先通过亚胺键共价反应的方式在谐振腔表面制备纳米薄膜，再通过酰胺键共价反应的方式在纳米薄膜表面修饰免疫球蛋白G抗体，制得纳米生物功能膜，继而通过纳米生物功能膜表面的免疫球蛋白G抗体与IgG蛋白之间的特异性反应所引起的微环谐振器的光谱变化，来检测尿液中的IgG蛋白。
[0017]可选的，步骤1)中，所述浓硫酸与双氧水的体积比为7:3，浸入温度为60～90℃，浸泡时间为1h～3h；在由3
‑
氨基丙基三乙氧基硅烷和95％乙醇组成的混合液中的反应时间为0.5h～4h；且干燥温度为100～130℃，干燥时间为0.5h～2h。
[0018]可选地，步骤2)中，所述浸入10％戊二醛水溶液中的时间为30min～2h，聚酰胺胺溶液中聚酰胺胺的含量为0.001mg/L～100g/L、在聚酰胺胺溶液中的搅拌时间为1h～12h；
[0019]且，丁二酸酐
‑
三乙胺
‑
四氢呋喃混合液中丁二酸酐的含量为0.005g～0.5g，三乙胺的含量为10μL～2mL，四氢呋喃的含量为200μL～10mL，在丁二酸酐
‑
三乙胺
‑
四氢呋喃混合液中的反应温度为60～130℃，反应时间为0.5～36h。
[0020]可选地，所述步骤3)中的反应时间为30min～4h，所述步骤4)中的室温反应时间为0.5h～4h。
[0021]此外，本专利技术还请求保护上述微环谐振器在医疗、生化分析领域中的应用。
[0022]经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术提供的一种检测尿液中IgG蛋白的微环谐振器及其制备方法与应用，具有如下优异效果：
[0023]1)本专利技术所述的检测尿液中IgG蛋白的微环谐振器具有无需酶的标记、可以直接测量、操作简便、更快速、更灵敏的优点；且无需使用同位素标记、避免了对人体的辐射危害。
[0024]2)采用本专利技术所述方法制备的微环谐振器，用于检测尿液中IgG蛋白时，可以实时检测IgG蛋白的浓度变化，简化了操作步骤，有望在临床医学检验、医疗、生化分析等领域发挥巨大的作用。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0026]图1为实施例1制备的微环谐振器在不同浓度的IgG蛋白中的响应变化曲线图。
[0027]图2为IgG蛋白浓度与实施例1制备的微环谐振器的谐振波长之间的关系图。
具体实施方式
[0028]下面将结合本专利技术实施例及说明书附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种检测尿液中IgG蛋白的微环谐振器，其特征在于，所述微环谐振器是通过共价键的方式将纳米生物功能膜修饰在微环谐振器的谐振腔表面；其中，所述的纳米生物功能膜是对IgG蛋白具有特异识别性能的纳米生物功能膜。2.一种如权利要求1所述检测尿液中IgG蛋白的微环谐振器的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：1)将谐振腔芯片浸入浓硫酸与双氧水中，随后冲洗、氮气吹干，再放入由3
‑
氨基丙基三乙氧基硅烷和95％乙醇按照体积比1:50组成的混合液中反应，经冲洗、氮气吹干后干燥，备用；2)将经步骤1)处理后干燥的谐振腔芯片浸入10％戊二醛水溶液中，冲洗、氮气吹干，并放入聚酰胺胺溶液中搅拌，经冲洗、氮气吹干后置于丁二酸酐
‑
三乙胺
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四氢呋喃的混合液中反应，依次用四氢呋喃、乙醇、水对反应后的谐振腔芯片冲洗，并用氮气吹干，备用；3)将经步骤2)处理的谐振腔芯片放入含有200mM 1
‑
(3
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二甲氨基丙基)
‑3‑
乙基碳二亚胺盐酸盐和50mM的N
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羟基琥珀酰亚胺的磷酸盐缓冲液中反应，经冲洗、氮气吹干后备用；4)在经步骤3)处理得谐振腔芯片的谐振腔表面滴加抗免疫球蛋白G抗体的磷酸盐缓冲液，在4℃下孵育，偶联抗免疫球蛋白G抗体，经冲洗后加入1mg/ml的BSA溶液，室温反应，随后将所述谐振腔芯片放入微环谐振...

【专利技术属性】
技术研发人员：李秋顺，姜涛，辛思远，单莹莹，夏曙，吴乐中，
申请(专利权)人：山东乾乾若医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：