一种用于检测胃癌标志物CEA和VEGF的SERS微流控芯片及其应用制造技术

本发明专利技术生物标志检测技术领域，具体涉及一种用于检测胃癌标志物CEA和VEGF的SERS微流控芯片及其应用。该SERS微流控芯片通过对4

【技术实现步骤摘要】
一种用于检测胃癌标志物CEA和VEGF的SERS微流控芯片及其应用


[0001]本专利技术生物标志检测
，具体涉及一种用于检测胃癌标志物CEA和VEGF的SERS微流控芯片及其应用。

技术介绍

[0002]胃癌(GC)是全球第四大常见恶性肿瘤，也是肿瘤相关死亡的第二大原因。早期胃癌仅侵袭粘膜或粘膜下层，晚期胃癌对现有治疗方案不敏感，预后较差。然而，胃癌的发病是隐匿的，大多数患者在晚期才被诊断出来。虽然内镜结合组织病理学分析是临床胃癌诊断的金标准，但由于病理诊断的主观性和内镜定位的不确定性，往往导致早期GC小病变的误诊。目前，多种血清肿瘤生物标志物，如癌胚抗原(CEA)和血管内皮生长因子(VEGF)被发现与胃癌相关。
[0003]为了实现CEA和VEGF的灵敏检测，人们开发了一系列方法，包括酶联荧光法、荧光免疫法、比色免疫法和化学发光法等。尽管上述方法具有高特异性和敏感性，但在某些环境中，昂贵、耗时和费力等缺陷可能是关键的限制。因此，开发一种简便、快速、超灵敏的检测方法仍然是一个挑战。与传统方法相比，SERS技术以其超灵敏度、高选择性、无损、检测可靠、快速等突出优点成为最强大的分析技术之一。SERS可以利用存在于纳米级结或间隙中的强局域电磁场(即“热点”)，这使得某些系统的拉曼检测灵敏度甚至可以降低到单分子水平，并使SERS成为一种很有前途的肿瘤生物标志物识别方法。
[0004]近年来，基于SERS的微流控技术(微流控芯片是厘米大小的器件，包含微通道、阀门和腔室)因其样品消耗少、反应时间短、检测效率高、便携性强等优点被认为是一种极具潜力的强大分析平台。因此，微流控芯片可以作为一个集成平台，使SERS检测更具可重复性、高效性、安全性和环保性。
[0005]目前，基于SERS的蛋白生物标志物间接检测主要依赖于利用拉曼活性报告分子进行间接检测，利用夹层结构产生的SERS“热点”。虽然该分析策略在蛋白质生物标志物定量分析领域取得了很大成果，但多免疫反应步骤诱导的非特异性吸附仍然是一个未解决的问题。一方面，该分析过程仅涉及单一免疫反应步骤，显著降低了非特异性吸附的效果；另一方面，与折射率方法一样，它需要测量强信号中的位移，而不是解决噪声以上的峰值，从而降低了光谱分辨率要求。然而，基于频移的SERS分析和微流控芯片在生化临床检测中的应用才刚刚起步。传统的微流控芯片一般依靠外部泵来实现微流体控制，严重降低了便携性，极大地限制了实际应用。此外，大多数基于拉曼频移的传感作品采用微接触印刷制备拉曼报告的有序域，实现对多个样品的同时分析。微接触印刷当然不是没有限制的，它主要受到邮票浮雕区域机械不稳定的阻碍。

技术实现思路

[0006]针对以上问题，本专利技术目的之一在于提供一种用于检测胃癌标志物CEA和VEGF的
SERS微流控芯片，该SERS微流控芯片通过对4
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MBA频移的评估，成功实现了CEA和VEGF与浓度呈良好线性关系的定量测定；并且基于双检测区的设计，仅需一个拉曼报告基因即可轻松实现CEA和VEGF的同时检测，且检测限低。
[0007]为了达到上述目的，本专利技术可以采用以下技术方案：
[0008]本专利技术一方面提供一种用于检测胃癌标志物CEA和VEGF的SERS微流控芯片，其制备方法包括：(1)将六边形金纳米片组装成紧密排列的阵列，将阵列转移到亲水性处理的氧化铟锡玻璃表面，得到SERS基底；(2)将4
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巯基苯甲酸修饰在SERS基底表面，分别用CEA抗体与VEGF抗体与4
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巯基苯甲酸偶联，得到功能化SERS基底；(3)将功能化SERS基底制备得到SERS微流控芯片。
[0009]本专利技术另一方面提供一种用于检测胃癌标志物CEA和VEGF的方法，其包括：作出CEA和VEGF浓度的半对数值和SERS频率峰移绝对值(|Δ拉曼位移|)的工作曲线；将待检测样本加入到权利要求1至8中任一项权利要求所述的用于检测胃癌标志物CEA和VEGF的SERS微流控芯片的入口中，然后在35℃
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39℃恒温中进行杂交反应；取出SERS微流控芯片，清洗反应区后进行SERS测试，检测得到4
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MBA的信号；根据工作曲线测定待检测样本中CEA和VEGF的浓度。
[0010]本专利技术有益效果至少包括：
[0011](1)本专利技术提供的用于检测胃癌标志物CEA和VEGF的SERS微流控芯片制备方法简单，稳定性好，可以大批量制备。
[0012](2)本专利技术提供的用于检测胃癌标志物CEA和VEGF的SERS微流控芯片重复性良好，只需要一步的样品加入，消除了多个反应步骤诱导的非特异性吸附，大大增加了便利性和特异性。可实现规模化的制备。
[0013](3)本专利技术提供的用于检测胃癌标志物CEA和VEGF的SERS微流控芯片通过对4
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MBA频移的评估，成功实现了CEA和VEGF与浓度呈良好线性关系的定量测定；并且基于其双检测区的设计，仅需一个拉曼报告基因即可轻松实现CEA和VEGF的同时检测；该平台在生理培养基中CEA和VEGF的检测限分别低至0.38pg/mL和0.82pg/mL。
[0014](4)本专利技术提供的用于检测胃癌标志物CEA和VEGF的SERS微流控芯片与常规ELISA法进行比较，检测准确度一样。
附图说明
[0015]图1是基于SERS微流控芯片检测胃癌标志物CEA和VEGF的示意图，(a)为SERS微流控芯片的制备及加样过程，(b)为频移分析策略；
[0016]图2是实施例1中所制备的GNSs的SEM照片、TEM照片、高分辨TEM照片、SAED衍射图照片、各种元素的EDX成像图、GNSs的UV
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vis
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NIR光谱和拉曼信号分子4
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MBA标记的GNSs和4
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MBA的拉曼光谱图；其中，(a)是GNSs的SEM照片，(b)是GNSs的TEM照片，(c)是GNSs的高分辨TEM照片，(d)是GNSs的SAED衍射图照片，(e)是GNSs中各种元素的EDX成像图，(f)是GNSs的UV
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vis
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NIR光谱；(g)是拉曼信号分子4
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MBA标记的GNSs和4
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MBA的拉曼光谱图；
[0017]图3a是实施例2中所制备的GNSs基底的SEM图像；插图：GNSs基底和金膜界面组装照片；
[0018]图3b是实施例2中所制备的GNSs基底上随机选择20个点的SERS光谱图；
[0019]图3c是实施例2中所制备的4
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MBA标记的GNSs的拉曼光谱在1080cm
‑1特征峰处SERS强度的柱形图；
[0020]图3d是实施例2中所制备的4
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MBA标记的GNSs基底的SERS成像照片；
[0021]图3e是实施例2中所制备的GNSs基底的时本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于检测胃癌标志物CEA和VEGF的SERS微流控芯片，其特征在于，其制备方法包括：(1)将六边形金纳米片组装成紧密排列的阵列，将阵列转移到亲水性处理的氧化铟锡玻璃表面，得到SERS基底；(2)将4
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巯基苯甲酸修饰在SERS基底表面，分别用CEA抗体与VEGF抗体与4
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巯基苯甲酸偶联，得到功能化SERS基底；(3)将功能化SERS基底制备得到SERS微流控芯片。2.根据权利要求1所述的用于检测胃癌标志物CEA和VEGF的SERS微流控芯片，其特征在于，步骤(1)中，六边形金纳米片的制备方法包括：将聚乙烯吡咯烷酮水溶液与HAuCl4混合，然后加入抗坏血酸进行搅拌，静置，离心得六边形金纳米片。3.根据权利要求1或2所述的用于检测胃癌标志物CEA和VEGF的SERS微流控芯片，其特征在于，步骤(1)中，通过不混相有机/水自组装法将六边形金纳米片组装成紧密排列的阵列。4.根据权利要求3所述的用于检测胃癌标志物CEA和VEGF的SERS微流控芯片，其特征在于，步骤(1)中，将六边形金纳米片组装成紧密排列的阵列的方法包括：将六边形金纳米片溶液经乙醇再分散后，与不混相的环己烷/水体系混合得金膜，即阵列。5.根据权利要求4所述的用于检测胃癌标志物CEA和VEGF的SERS微流控芯片，其特征在于，亲水性处理的氧化铟锡玻璃包括：在80℃水浴条件下，将干净的氧化铟锡玻璃置于硫酸
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双氧水溶液中1h；硫酸
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双氧水溶液中硫酸与双氧水的体积比是7:3。6.根据权利要求4所述的用于检测胃癌标志物CEA和VEGF的SERS微流控芯片，其特征在于，环己烷、水和经乙醇分散六边形金纳米片溶液的体积比为2:2:1。7.根据权利要求1、2、4、5或6所述的用于检测胃癌标志物CEA和VEGF的SER...

【专利技术属性】
技术研发人员：韦伟，曹小卫，蒋丰娟，钱亚云，陈淼，朱群山，吴正，
申请(专利权)人：扬州市江都人民医院扬州大学附属江都人民医院，
类型：发明
国别省市：