生物活性探针及其制法和用途制造技术

本发明专利技术涉及一种可直接检测生物分子活性的探针及制备方法和用途。该探针由固体基片和经处理形成亲或疏水极化表面，在该表面上制备一层具有生物活性的单分子吸附膜层作为探测生物活性的感应表面膜层组成。将活性探针的一部分浸入待测分析物溶液，经溶液中的分子与感应表面上的分子特异性结合反应，形成分子复合物，使感应表面的形貌发生变化，该表面形貌的变化再通过椭偏成像系统观察到，判定溶液中生物活性存在与否。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及免疫检测技术，特别涉及一种可直接检测生物分子活性的探针及制备方法和用途。目前免疫检测技术中所使用的检测方法如文献1，杨宜为编著，“免疫检测技术”，科学出版社，158(1991)中所述的。免疫荧光技术是一种免疫分子检测技术，它以荧光染料为待测分子标记物，因为荧光染料(色素)不但能和抗体蛋白结合，用于检测或定位各种抗原，也可以与其它蛋白质结合，用于检测或定位各种抗体，识别和测定免疫分子活性。但是，这些方法必须以荧光色素为待测分子标记物，而要求所用的荧光色素具有一定的荧光效率或量子产量，以及其他条件，但大多数荧光色素不能满足这些条件；在该技术中还要求制备高效价的特异性抗血清，为此，免疫的抗体必须高度提纯，这将造成工艺上麻烦。还要经过标本染色，再用昂贵的荧光显微镜观察。虽然该方法特异性强，速度快(染色步骤和显微镜检查能在1-2小时内完成)，敏感性高。但是，该方法中的非特异性染色问题尚未解决，结果判定的客观性不足，工艺过程也比较复杂。需要特殊昂贵的荧光显微镜。并制备出的染色标本只能作短期观察，不能长期保存。荧光的强度随Ph值和荧光染料与抗体的比例而改变，而且对荧光强度的判定带有一定的主观性。在免疫检测技术中还使用一种免疫酶技术的检测方法如文献2，朱培坤，“免疫酶技术”，山东科学技术出版社，3(1983)中所述的。最初发展的免疫酶检测方法是使酶与抗原或抗体结合，用于检查组织中相应的抗原和抗体的存在。后来发展为将抗原或抗体吸附于固相载体，在载体上进行免疫染色，底无显色后用肉眼或分光度计来判断结果。也就是说免疫酶技术是将抗原和抗体的免疫反应和酶的催化反应相结合的免疫分子检测技术。该方法的敏感性和特异性同免疫荧光技术相当，它不需特殊的荧光显微镜，应用范围广泛。但是该方法中使酶与抗体(或抗原)交联起来的工艺与条件，直接影响酶标抗体(或抗原)的活性，从而影响免疫酶技术的使用。只有获得一定数量的纯化酶才能用于对抗体(或抗原)的标记，或者在非标记免疫酶技术中作为抗原使用。在免疫酶技术的固相载体方法中，固相载体的选择是否合适，会直接影响实验结果。在免疫酶技术的组织化学方法中，则要注意消除组织中内源酶染色与非特异性染色的干扰，否则会使实验达不到预期的目的。另外在免疫检测技术中还有一种检测方法如文献1，杨宜为编著，“免疫检测技术”，科学出版社，158(1991)中所述的“放射免疫测定”方法。该方法是目前使用最广泛的免疫分子检测方法，它有特异性强，灵敏度高，能够精确地测定体液中的微量活性物质的优点。但是，严重的缺点是，不得不使用放射性物质为分子标记物，同时需要特殊的检测仪器和安全防护器材，造成实验设备昂贵，实验操作要求严格，实验室中各种试剂、各种仪器、各个步骤等方面的细微变化，都可能造成测定误差。由于该技术使用放射物质，所以易对环境和操作者造成污染和伤害。本专利技术的目的在于克服上述已有技术的缺点和不足，为了检测过程中既不使用放射性物质又不使用标记物，尽可能减少影响检测结果的因素；为了提高检测灵敏度，可直接实时检测生物分子活性和生物分子作用的动态过程，从而提供一种可用于内分泌学、免疫病理学、血液学、寄生虫学、微生物学、人体及动物病毒学、植物病毒学、兽医学、肿瘤学、细胞生物学、遗传学、生物化学、分子生物学、医学及药物学、食品卫生学等学科；可用于医院临床疾病和健康状况诊断；并且使用简单，价格低廉的快速生物活性探针及制备方法和用途。本专利技术的目的是这样实现的本专利技术提供的生物活性探针包括三层结构；第一层为固体基片，第二层为在固体基片上经化学方法处理形成亲或疏水极化表面层；然后在此表面上制备一层具有生物活性的单分子吸附膜层，以形成探测生物活性的感应表面膜层为第三层。将上述已制作好的感应表面膜层放入含有待测活性分子的溶液中，利用探针上的具有生物活性的感应表面及生物分子的特异结合性，溶液中的活性分子与感应表面上的相应活性分子相结合，而形成复合分子，使感应表面的形貌发生变化，即出现表面复合膜层或复合分子进入溶液使原表面的感应膜层部分或全部消失。此表面形貌的变化可以通过椭偏成像系统观察到，以此判定溶液中生物活性存在与否。本专利技术提供的生物活性探针的制备方法依下列步骤进行1、固体基片表面处理。a、首先把所需大小的固体基片表面经常规的清洁处理；b、表面亲水化处理将上述清洁处理干净的固体基片在清洗液1中清洗5分钟；再放入清洗液2中清洗5分钟后，即得表面亲水化处理的固体基片；其中清洗液配方如下清洗液1组分H2O∶H2O2(浓度30％wt)∶NH4OH(浓度25％wt)=5∶1∶1(V/V)清洗液2组分H2O∶H2O2(浓度30％wt)∶HCl(浓度37％ wt)=6∶1∶1(V/V)c、或者表面疏水化处理将上述亲水化处理好的固体基片放入按4∶1(V/V)=三氯乙烯∶硅烷的溶液中，浸泡5分钟，即得表面疏水化处理的固体基片；2、具有生物活性的感应膜层制备将固体基片表面经亲水化处理或表面疏水化处理好的固体基片的一端浸入生物分子溶液内自然吸附生物分子，浸泡的时间根据溶液浓度来定，以吸附饱和为止，取出后用去离子水洗净，即得具有感应表面的生物分子的活性探针。其中所述的固体基片包括半导体材料(硅片、锗片等)、玻璃、金属、塑料和固体复合材料，如半导体表面镀金属膜的基片等。其中所述的生物分子包括各种具有特异性结合的生物分子。本专利技术的生物分子活性探针可对多种生物分子溶液(如人体的体液、血液去细胞后的液体、尿液去不溶物等生物分子溶液)进行生物分子的活性检测，将具有感应表面的生物分子的活性探针的一部分浸入待测分析物溶液，经一定反应时间(时间长短根据溶液浓度而定)，溶液中的分子与感应表面上的分子特异性结合，形成分子复合物，使感应表面的形貌发生变化，即出现表面复合膜层或复合分子进入溶液，使原表面的感应膜层部分或全部消失。此表面形貌的变化可以通过椭偏成像系统观察到，以此判定溶液中生物活性存在与否。本专利技术的用途包括1)优化免疫测定；2)筛选，鉴定受体或配体；3)免疫特异识别机理的研究；4)内分泌激素检测；5)生物活性探测；6)药物筛选；7)常规门诊免疫检测。可用于内分泌学、免疫病理学、血液学、寄生虫学、微生物学、人体及动物病毒学、植物病毒学、兽医学、肿瘤学、细胞生物学、遗传学、生物化学、分子生物学、医学及药物学、食品卫生学等学科的研究。可用于医院临床疾病和健康状况诊断。本专利技术的优点及效果1、本专利技术提供的生物活性探针克服了已有检测方法必须要标记物的缺点，使用本专利技术的探针进行检测无须标记物；2、对待测分析物无特殊要求；待测样品用量少；只需几微升至几百微升；3、直接测量非纯化分析物；4、可以通过椭偏成像系统直接观察到溶液中生物活性存在与否，实时检测生物分子活性作用的动态过程；5、能够有效排除非特异性吸附、脱吸附或表面污染带来的误差，具有分辨和排除干扰信号能力；6该方法操作简单、只需两步，检测速度快，一般性检测只需30分钟7、检测灵敏度高，同放射免疫方法的灵敏度相当；8、适用范围广，可在气、液相中进行检测。下面结合附图和实施例对本专利技术进行详细说明附图说明图1是本专利技术生物活性探针的结构示意2是本专利技术生物活性探针进行检测的变化示意图实施例1按图1制作一抗IgG生物活性探针，图1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生物活性探针，其特征在于：包括三层结构，第一层为固体基片，第二层为在固体基片上经化学方法处理形成亲或疏水极化表面层；第三层为在第二层上吸附一层具有生物活性的感应表面膜层。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：靳刚，
申请(专利权)人：中国科学院力学研究所，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]