【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生物传感检测，具体涉及一种基于非晶丝阵列的巨磁阻抗生物传感器的制备方法及应用。
技术介绍
1、败血症是一种致病菌或条件致病菌侵入血循环并生长繁殖，产生毒素进而急性全身性感染的疾病，其严重危害人类生存。近十来年，尽管败血症治疗方式有了压倒性的发展，败血症的感染及发病率呈现上升趋势，仍是导致感染死亡的主要原因。据调查，有超半数的败血症患者通过急诊进入医疗系统，发展中国家每年败血症致死率约为60％-80％。因此，早期诊断对败血症成功治疗和降低病死率至关重要。微生物培养检测是识别败血症的传统诊断方式，但有其自身的局限性，该检测方式所需的培养周期长，并且需要专业的人员在医院检验科等场所进行；采血快速诊断技术所需时间约为4-8小时，能够较为快速地获得检验结果，但其价格昂贵，需要专业大型设备进行血液分析测试。
2、生物传感器是由生物识别单元(biorecognition element)与信号转换器(transducer)构成的分析装置。其中，生物识别单元的作用是识别目标物质，主要包括：抗体、酶、核酸、细胞等生物物质；也包括一些类似于生物物质的合成的物质，如适配体、多肽、mips聚合物等。信号转换器的作用是将生物识别元件与目标分子之间的相互作用转换成不同的量化信号，根据不同的信号转换，常见的生物传感器分为光学、电化学、压电、磁生物传感器等。磁传感器是将各种磁场信号转化为可读取信号的传感器，目前有霍尔效应传感器(hall sensor)、巨磁电阻传感器(giant magnetoresistance sensor,gm
3、经表面修饰的磁性纳米颗粒可以分散在待检样品中，与药物、蛋白质、酶、抗体等生物分子或细胞结合，从而对其进行分离或富集，被广泛应用于磁传感器中。在传感器应用中，生物功能化的磁纳米颗粒相比于其他标记(荧光分子、放射性同位素、酶)，具有一些优越的特性：磁纳米颗粒性质稳定、易于操作，可以与大光谱的分子一起使用，根据上述特点，可以利用磁珠间接标记法开发出磁生物传感器。适配体(aptamer)是一种能够与靶分子以极高亲和力和特异性结合的核苷酸序列，因此在生物传感领域得到了广泛应用。与抗体相比，适配体具有多项优点，包括成本低、稳定性强、合成简便，并且易于进行各种化学基团的修饰。
4、上世纪90年代初，日本名古屋大学的mohri教授在研究钴基(cofesib)非晶丝磁性时发现，在材料中施加高频交流激励时，材料两段电压输出随轴向外磁场的改变而发生显著变化，他们将这一现象称为磁电感效应。其实质是材料的交流阻抗随外磁场变化而发生显著变化，后学者将这一现象称为巨磁阻抗效应。非晶丝磁场灵敏度高、响应速度快、生物相容性好的优势使其在生物传感领域具有广阔的应用空间，但非晶丝因其小尺寸带来的传感面积小的问题对于生物分子的捕获是不利的。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是针对现有技术不足，提出利用非晶丝阵列及盖玻片构建巨磁阻抗生物传感器的制备方法及应用。
2、第一方面，本专利技术提供了一种基于非晶丝阵列的巨磁阻抗生物传感器的制备方法，该方法包括以下步骤：
3、将多根非晶丝在梯形玻璃框架上平行等距排布组成阵列，导通，将玻璃框架与盖玻片粘贴，表面喷金，形成未生物功能化的传感器单元；进行生物功能化处理。
4、进一步地，所述非晶丝的成分为co68.7fe4si11b13ni1mo2.3。
5、进一步地，所述非晶丝的直径为23μm。
6、进一步地，所述生物功能化处理包括以下步骤：向未生物功能化的传感器单元的玻璃框架凹槽中加入相应的生物识别物质，静置孵育后清洗烘干。所述生物识别物质由生物传感器的检测对象所确定。
7、在一些实施方式中，所述生物功能化处理具体包括如下步骤：
8、在所述未生物功能化的传感器单元的玻璃框架凹槽中滴入200μl的1mg/ml的巯基化生物素溶液，室温下静置孵育3h，用2ml pbs缓冲液清洗烘干。
9、本专利技术还提供一种上述的制备方法制备得到的巨磁阻抗生物传感器。
10、本专利技术还提供一种上述巨磁阻抗生物传感器在磁性纳米颗粒检测方面的应用，该应用具体为：
11、向所述传感器内滴加待测的目标物链霉亲和素化的磁性纳米颗粒；将待测的目标物链霉亲和素化的磁性纳米颗粒与测试器件连接，进行阻抗频谱测量，将阻抗变化率与磁性纳米颗粒浓度关系绘制成工作曲线。
12、在一些实施方式中，所述生物功能化处理具体包括如下步骤：
13、在所述未生物功能化的传感器单元的玻璃框架凹槽处滴入200μl浓度为60nm的巯基化lps适配体溶液，室温下静置孵育3h，用2ml pbs缓冲液清洗烘干。
14、本专利技术还提供一种上述的制备方法制备得到的巨磁阻抗生物传感器。
15、本专利技术还提供一种上述巨磁阻抗生物传感器在败血症标志物lps检测方面的应用，该应用具体为：
16、在所述传感器的凹槽中滴入200μl的pbs缓冲液，静置孵育后烘干，随后加入牛血清白蛋白溶液孵育，用以封闭非特异性位点；再滴加200μl浓度为100μg/ml接枝有生物素化lps适配体的磁性纳米颗粒悬浮液，静置孵育后烘干，作为空白对照样品；
17、在所述凹槽中滴入200μl待测的不同浓度的lps溶液，静置孵育后烘干，加入牛血清白蛋白溶液孵育，用以封闭非特异性位点；再滴加200μl浓度为100μg/ml接枝有生物素化lps适配体的磁性纳米颗粒悬浮液，静置孵育后烘干，作为实验样品组；
18、将空白对照样品和实验样品组均与测试器件连接，进行阻抗频谱测量，将阻抗变化值与lps浓度关系绘制成工作曲线。
19、进一步地，所述孵育条件为室温下、0.5h；所述牛血清白蛋白溶液用量为200μl，浓度为100μg/ml。
20、进一步地，所述将待测样品与测试器件连接具体为：将待测样品固定在微带间距为20mm的pcb测试元件上，使样品两端各自与所述测试元件两侧的接触垫导通。
21、本专利技术的有益效果是：
22、1)在非晶丝本身传感面积小的限制下，采用形成非晶丝阵列及与盖玻片粘贴形成传感单元的方法，有效拓宽了非晶丝在生物传感领域的应用范围。
23、2)通过上述方法，本专利技术制备的传感器对磁性纳米颗粒具有100pg/ml～1mg/ml的宽浓度传感范围以及低定量限，对败血症疾病标志物lps的检出限低至1.8pg/ml，具有极强的痕量检测能力。
24、3本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于非晶丝阵列的巨磁阻抗生物传感器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将多根非晶丝在梯形玻璃框架上平行等距排布组成阵列，导通，将玻璃框架与盖玻片粘贴，表面喷金，形成未生物功能化的传感器单元；进行生物功能化处理。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述非晶丝的成分为Co68.7Fe4Si11B13Ni1Mo2.3。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述非晶丝的直径为23μm。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述生物功能化处理具体包括如下步骤：
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述生物功能化处理具体包括如下步骤：
6.一种权利要求4所述的制备方法制备得到的巨磁阻抗生物传感器。
7.一种权利要求6所述巨磁阻抗生物传感器在磁性纳米颗粒检测方面的应用，其特征在于，该应用具体为：向所述传感器凹槽内滴加待测的目标物链霉亲和素化的磁性纳米颗粒；将待测的目标物链霉亲和素化的磁性纳米颗粒与测试器件连接，进行阻抗频谱测量，将阻抗变化率与磁性纳米颗粒浓度关系绘制成工作
8.一种权利要求5所述的制备方法制备得到的巨磁阻抗生物传感器。
9.一种权利要求8所述巨磁阻抗生物传感器在败血症标志物LPS检测方面的应用，其特征在于，该应用具体为：在所述传感器的凹槽中滴入200μL的PBS缓冲液，静置孵育后烘干，随后加入牛血清白蛋白溶液孵育，用以封闭非特异性位点；再滴加200μL浓度为100μg/mL接枝有生物素化LPS适配体的磁性纳米颗粒悬浮液，静置孵育后烘干，作为空白对照样品；
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述孵育条件为室温下、0.5h；所述牛血清白蛋白溶液用量为200μL，浓度为100μg/mL。
...【技术特征摘要】
1.一种基于非晶丝阵列的巨磁阻抗生物传感器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将多根非晶丝在梯形玻璃框架上平行等距排布组成阵列，导通，将玻璃框架与盖玻片粘贴，表面喷金，形成未生物功能化的传感器单元；进行生物功能化处理。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述非晶丝的成分为co68.7fe4si11b13ni1mo2.3。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述非晶丝的直径为23μm。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述生物功能化处理具体包括如下步骤：
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述生物功能化处理具体包括如下步骤：
6.一种权利要求4所述的制备方法制备得到的巨磁阻抗生物传感器。
7.一种权利要求6所述巨磁阻抗生物传感器在磁性纳米颗粒检测方面的应用，其特...
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