癌症标志物定量检测的微流控芯片及检测方法技术

本发明专利技术属于癌症标志物定量检测的技术领域，具体涉及癌症标志物定量检测的微流控芯片，本发明专利技术通过PDMS印章的印制，在衬底上形成图案化适配体阵列。图案化适配体阵列中的适配体一端修饰为荧光基团，当适配体与癌症标志物发生特异性结合时，适配体结构及荧光强度发生改变。本发明专利技术中的微流控芯片由改进的树形通道结构和直线通道结构构成，可形成稳定的癌症标志物浓度梯度，仅通过一次实验即可获得癌症标志物浓度与荧光强度的标准曲线。进一步通过分析加入样本后的荧光强度得到样本中癌症标志物的浓度，实现癌症标志物的定量检测。此外，本发明专利技术还公开了癌症标志物定量检测方法。发明专利技术还公开了癌症标志物定量检测方法。发明专利技术还公开了癌症标志物定量检测方法。

【技术实现步骤摘要】
癌症标志物定量检测的微流控芯片及检测方法


[0001]本专利技术属于癌症标志物定量检测的
，具体涉及癌症标志物定量检测的微流控芯片。

技术介绍

[0002]癌症标志物的检测被明确用于癌症的辅助诊断、治疗监测以及预后评估，对减少癌症死亡人数具有重要意义。微流控芯片由于具有体积小、试剂消耗量小、反应空间密闭等特点，已被诸多学者作为癌症标志物的检测载体。适配体作为癌症标志物一种新型的识别分子，相对抗体而言其生产成本更低、制备条件更简单，同时具抗体的高灵敏度、高特异性优点。目前，现有基于微流控芯片和适配体的癌症标志物检测，但其检测方法往往需要通过多次实验来获得癌症标志物浓度的标准曲线，多次实验间的不一致性操作会导致标准曲线具有误差，以致于真实样本的定量检测不准确，影响疾病的诊断、治疗。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的之一在于：针对现有技术的不足，提供癌症标志物定量检测的微流控芯片，适用于多种癌症标志物的高灵敏度、高特异性、快速定量检测。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0005]癌症标志物定量检测的微流控芯片，包括衬底和芯片层，所述衬底位于所述芯片层的正上方，所述衬底通过印章的印制形成有图案化适配体阵列，所述图案化适配体阵列的适配体一端修饰为荧光基团，当适配体与癌症标志物发生特异性结合时，适配体结构及荧光强度发生改变。本专利技术中的微流控芯片由改进的树形通道结构和直线通道结构构成，可形成癌症标志物浓度梯度，仅通过一次实验即可获得癌症标志物浓度与荧光强度的标准曲线。进一步通过分析加入样本后的荧光强度得到样本中癌症标志物的浓度，实现癌症标志物的定量检测。
[0006]优选的，所述衬底为玻璃，所述芯片层为PDMS，所述衬底和所述芯片层通过键合方式形成微流控芯片，所述键合方式为氧等离子体表面处理。
[0007]优选的，所述印章为PDMS印章，所述PDMS印章为间隔设置的矩形凸起，在玻璃表面形成图案化3
‑
氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)阵列后，所述衬底和所述芯片层通过键合方式形成微流控芯片。
[0008]优选的，所述芯片层通过微加工形成内部通道，所述内部通道包括树形通道和直线通道，抛弃传统树形通道的直角结构及拐角极大的弯曲结构，所述树形通道为弧形结构及平滑的正余弦弯曲结构，用于层层稀释癌症标志物，形成癌症标志物的浓度梯度，所述直线通道用于固定图案化适配体阵列来捕获树形通道形成的不同浓度的癌症标志物。
[0009]本专利技术的目的之二在于提供癌症标志物定量检测方法，包括:
[0010]将甲氧基聚乙二醇硅烷(mPEG
‑
Silane)、活性酯聚乙二醇生物素(NHS
‑
PEG
‑
Biotin)、链霉亲和素(Streptavidin)及癌症标志物的适配体依次注入键合好的微流控芯
片中使得其内部形成图案化适配体阵列；
[0011]其中，图案化适配体阵列中适配体结构为发卡结构，发卡结构的下端为寡核苷酸直链。此外，适配体5
’
端修饰为生物素(Biotin)，3
’
端修饰为一种荧光基团，包括但不限于6
‑
羧基荧光素(FAM)、6
‑
羧基四甲基若丹明(TAMRA)等。
[0012]优选的，还包括：
[0013]将淬灭剂注入到微流控芯片中，获得后续癌症标志物的荧光检测结果。其中，灭剂为5
’
端修饰有淬灭基团的寡核苷酸直链，其通过碱基互补配对与发卡结构下端结合，使得适配体3
’
端的荧光基团发生淬灭。
[0014]优选的，还包括：
[0015]将癌症标志物标准品注入微流控芯片中，适配体和癌症标志物标准品发生特异性结合，适配体结构由发卡结构变为任意的螺线圈结构，使得淬灭基团和荧光基团的距离变远，超过淬灭基团的作用范围，荧光强度增强，通过荧光显微镜获取图案化荧光图像，并使用图像处理软件得到图案化荧光图像的荧光强度，最终通过计算取得癌症标志物浓度与荧光强度的标准曲线；
[0016]将获得的标准曲线用于样本中癌症标志物的浓度检测，通过分析加入样本后的荧光强度得到样本中癌症标志物的浓度，对癌症标志物进行定量检测。
[0017]本专利技术的有益效果在于，本专利技术的PDMS印章设计简单，可重复用于形成图案化适配体阵列，且适用于其它生物分子的阵列化；微流控芯片结构中改进的树形结构可形成癌症标志物稳定的浓度梯度，也可独立用于形成其它物质的浓度梯度；本专利技术仅通过一次实验即可获得癌症标志物浓度与荧光强度的标准曲线。加入样本后可通过分析荧光强度得到样本中癌症标志物浓度，实现癌症标志物的定量检测。本专利技术的微流控芯片及检测方法具有通用性，可适用于多种癌症标志物的高灵敏度、高特异性、快速定量检测。
附图说明
[0018]下面将参考附图来描述本专利技术示例性实施例的特征、优点和技术效果。
[0019]图1为本专利技术的PDMS印章示意图。
[0020]图2为本专利技术形成图案化3
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氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)阵列，键合玻璃和芯片层的示意图。
[0021]图3为本专利技术形成图案化3
‑
氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)阵列，键合玻璃和芯片层的流程图。
[0022]图4为本专利技术的芯片层结构示意图。
[0023]图5为本专利技术的CEA适配体序列及淬灭剂序列。
[0024]图6为本专利技术向微流控芯片中注入CEA适配体后的图案化荧光图像。
具体实施例
[0025]如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定
于”。“大致”是指在可接受的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决技术问题，基本达到技术效果。
[0026]以下结合附图1～6对本专利技术作进一步详细说明，但不作为对本专利技术的限定。
[0027]癌症标志物定量检测的微流控芯片，包括衬底和芯片层，衬底位于芯片层的正上方，衬底通过印章的印制形成有图案化适配体阵列，图案化适配体阵列的适配体一端修饰为荧光基团，当适配体与癌症标志物发生特异性结合时，适配体结构及荧光强度发生改变。本专利技术中的微流控芯片由改进的树形通道结构和直线通道结构构成，可形成癌症标志物浓度梯度，仅通过一次实验即可获得癌症标志物浓度与荧光强度的标准曲线。进一步通过分析加入样本后的荧光强度得到样本中癌症标志物的浓度，实现癌症标志物的定量检测。
[0028]在根据本专利技术的癌症标志物定量检测的微流控芯片中，衬底为玻璃，芯片层为PDMS，衬底和芯片层通过键合方式形成微流控芯片，键合方式为氧等离子体表面本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.癌症标志物定量检测的微流控芯片，其特征在于，包括衬底和芯片层，所述衬底位于所述芯片层的正上方，所述衬底通过印章的印制形成有图案化适配体阵列，所述图案化适配体阵列的适配体一端修饰为荧光基团，当适配体与癌症标志物发生特异性结合时，适配体结构及荧光强度发生改变。2.如权利要求1所述的癌症标志物定量检测的微流控芯片，其特征在于：所述衬底为玻璃，所述芯片层为PDMS，所述衬底和所述芯片层通过键合方式形成微流控芯片，所述键合方式为氧等离子体表面处理。3.如权利要求2所述的癌症标志物定量检测的微流控芯片，其特征在于：所述印章为PDMS印章，所述PDMS印章为间隔设置的矩形凸起，在玻璃表面形成图案化3
‑
氨丙基三乙氧基硅烷后，所述衬底和所述芯片层通过键合方式形成微流控芯片。4.如权利要求1所述的癌症标志物定量检测的微流控芯片，其特征在于：所述芯片层通过微加工形成内部通道，所述内部通道包括树形通道和直线通道，所述树形通道为弧形结构及平滑的正余弦弯曲结构，用于层层稀释癌症标志物，形成癌症标志物的浓度梯度，所述直线通道用于固定图案化适配体...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭硕，兰颖，李爽，明东，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：