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一种超高灵敏度的光子晶体芯片及其制备方法和在检测CGRP中的应用技术

技术编号:44579665 阅读:1 留言:0更新日期:2025-03-14 12:42
本发明专利技术公开了一种超高灵敏度的光子晶体芯片及其制备方法和在检测CGRP中的应用。本发明专利技术的光子晶体生物芯片包括光子晶体结构和免疫检测体系;所述免疫检测体系固定在所述光子晶体结构上,所述免疫检测体系含有生物检测标志物的抗体;所述光子晶体结构由光子晶体在基材上自组装形成。针对CGRP这一类易于降解、超低浓度的目标物检测,本发明专利技术提供了一个快速简便的检测方法和光学检测平台。相较于ELISA检测需要数小时的检测时间,本发明专利技术的检测平台操作简便简单,检测快速(仅需10分钟)。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于材料学与生物学领域,涉及标记物检测芯片及检测方法,特别是涉及一种超高灵敏度的光子晶体芯片及其制备方法和在检测cgrp的应用。


技术介绍

1、偏头痛是一种致残性的原发性头痛,特征为反复发作的单侧搏动性中至重度疼痛,运动时疼痛加剧。在偏头痛发作期间,患者常常卧床不起,无法履行社交和生活义务。在临床实践中,非典型偏头痛经常与其他类型的头痛(如紧张型头痛)相似,仅根据患者的症状很难得出确诊的鉴别诊断。降钙素基因相关肽(cgrp)是一种小分子多肽,释放到血浆后会迅速降解,半衰期约为10分钟。它被认为是偏头痛的可靠生物标志物,与该病的发病机制密切相关。值得注意的是,研究表明,它有潜力作为区分偏头痛和紧张型头痛的客观标志物。在偏头痛发作期间,其水平升高,而在紧张型头痛期间保持不变。

2、目前,酶联免疫吸附测定(elisa)方法被认为是检测cgrp的金标准,具有更好的灵敏度和重复性。然而,该方法同时存在分析时间长、操作繁琐和需要专业知识的缺点,这严重限制了其在临床实践中的应用,特别是在快速降解和极低浓度的生物标志物情况下,现有的检测方法无法满足临床实践中这些标志物的需求。因此,迫切需要开发一种能够在短时间内既快速又具有高灵敏度的检测方法。


技术实现思路

1、针对降钙素基因相关肽(cgrp)这类易于降解、超低浓度的目标物的检测,本专利技术提供一种光子晶体生物芯片及其制备方法和检测方法。

2、本专利技术提供的技术方案如下:

3、一种光子晶体生物芯片,所述光子晶体生物芯片包括光子晶体结构和免疫检测体系;所述免疫检测体系固定在所述光子晶体结构上,所述免疫检测体系含有生物检测标志物的抗体;

4、所述光子晶体结构由光子晶体在基材上自组装形成。

5、根据本专利技术的实施方案,所述免疫检测体系通过偶联反应固定在所述光子晶体结构上。

6、根据本专利技术的实施方案,所述生物检测标志物为易降解且超低浓度的小分子多肽类,例如cgrp。优选地,所述免疫检测体系含有cgrp的抗体。优选地,所述超低浓度是指浓度在0.1-1000pg/ml,例如为0.5pg/ml、50pg/ml、100pg/ml、200pg/ml、500pg/ml。

7、根据本专利技术的实施方案,所述光子晶体结构为由所述光子晶体在基材上自组装形成的周期性规则排列。优选地,所述光子晶体为单分散乳胶球。

8、根据本专利技术的实施方案,所述单分散乳胶球的粒径为150-320nm,例如为180-280nm,示例性为180nm、190nm、200nm、205nm、215nm、220nm、230nm、250nm、260nm、280nm。

9、根据本专利技术的实施方案,所述单分散乳胶球可以选自聚(甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸-苯乙烯)乳胶球、二氧化硅微球、聚苯乙烯微球等中的至少一种,优选为聚(甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸-苯乙烯)乳胶球。

10、根据本专利技术的实施方案,所述单分散乳胶球的表面带有-cooh官能团。

11、根据本专利技术的优选方案,所述单分散乳胶球可以选自羧基修饰的聚(甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸-苯乙烯)乳胶球、羧基修饰的二氧化硅微球、羧基修饰的聚苯乙烯微球等中的至少一种,优选为羧基修饰的聚(甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸-苯乙烯)乳胶球。

12、根据本专利技术的实施方案,所述光子晶体由光子晶体墨水提供。

13、根据本专利技术的实施方案,所述光子晶体结构由所述光子晶体墨水经喷墨打印,在基材上自组装形成。

14、根据本专利技术的实施方案,所述光子晶体墨水包含光子晶体、保湿剂和润湿剂。

15、根据本专利技术的实施方案,所述光子晶体墨水中,光子晶体的质量浓度为5-30%,优选为10-25%、更优选为10-15%,例如10%、11%、12%、13%、14%、15%。

16、根据本专利技术的实施方案,所述保湿剂可以选自乙二醇、丙二醇、丙三醇、山梨糖醇等中的至少一种,例如为乙二醇。

17、根据本专利技术的实施方案,所述光子晶体墨水中,保湿剂的质量浓度为5-10%,例如为6-9%,示例性为7%、8%。

18、根据本专利技术的实施方案,所述润湿剂可以选自byk-3400、byk-3455、byk-151、bky-154等中的至少一种,例如为byk-3400。

19、根据本专利技术的实施方案,所述光子晶体墨水中,润湿剂的质量浓度为0.5-5‰,例如1-3‰。

20、根据本专利技术的实施方案,所述光子晶体墨水中含有溶剂。优选地,所述溶剂为水。

21、根据本专利技术示例性的方案,所述光子晶体墨水包含单分散聚(甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸-苯乙烯)乳胶球、乙二醇和byk-3400;

22、所述单分散聚(甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸-苯乙烯)乳胶球的粒径为150-320nm,所述单分散聚(甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸-苯乙烯)乳胶球的质量浓度为5-30%;所述乙二醇的质量浓度为5-10%,所述byk-3400的质量浓度为0.5-5‰。

23、根据本专利技术的实施方案,对所述光子晶体结构的图案无特别限定,例如图案可设计。作为示例,所述光子晶体结构可以为点阵列。

24、根据本专利技术的实施方案,所述光子晶体结构为耐水性光子晶体结构。

25、根据本专利技术的实施方案,所述光子晶体结构还可以包括基材。

26、根据本专利技术的实施方案,所述基材可以为玻璃(所述玻璃可以为普通玻璃、石英玻璃或有机玻璃等)、金属片/膜(铝箔或铜片等)、塑料片/膜(pet片/膜、聚苯乙烯片/膜、聚甲基丙烯酸片/膜、聚丙烯片/膜、或聚氯乙烯片/膜等)等。

27、根据本专利技术的实施方案,所述基材的接触角大于60°。

28、根据本专利技术优选地实施方案,所述光子晶体结构由包括如下步骤的方法制备得到:由光子晶体墨水经喷墨打印,在基材上自组装形成光子晶体结构并进行热烧结,所述热烧结的温度为100-150℃;所述基材为pet膜;

29、所述光子晶体结构为由光子晶体在基材上自组装形成的周期性规则排列;

30、所述光子晶体墨水由光子晶体、保湿剂、润湿剂和溶剂组成;其中,所述光子晶体为单分散乳胶球;

31、所述单分散乳胶球的粒径为150-320nm;所述单分散乳胶球选自聚(甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸-苯乙烯)乳胶球、二氧化硅微球、聚苯乙烯微球中的至少一种;所述单分散乳胶球的表面带有-cooh官能团;

32、所述保湿剂选自乙二醇、丙二醇、丙三醇、山梨糖醇中的至少一种;

33、所述润湿剂选自byk-3400、byk-3455、byk-151、bky-154中的至少一种;

34、所述光子晶体墨水中,所述光子晶体的质量浓度为5-30%,所述保湿剂的质量浓度为5-10%,所述润湿剂的质量浓度为0.5-5‰。

35、根据本专利技术的实施方案,所述光子晶体结构具有荧光增益效果,例如其荧光增益效果可以本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种光子晶体生物芯片,其特征在于,所述光子晶体生物芯片包括光子晶体结构和免疫检测体系;所述免疫检测体系固定在所述光子晶体结构上,所述免疫检测体系含有生物检测标志物的抗体;

2.根据权利要求1所述的光子晶体生物芯片,其特征在于,所述免疫检测体系通过偶联反应固定在所述光子晶体结构上。

3.根据权利要求1或2所述的光子晶体生物芯片,其特征在于,所述光子晶体由光子晶体墨水提供。

4.根据权利要求1-3任一项所述的光子晶体生物芯片,其特征在于,所述光子晶体墨水中含有溶剂。

5.权利要求1-4任一项所述的光子晶体生物芯片的制备方法,其包括:将免疫检测体系固定在所述光子晶体结构上,形成所述光子晶体生物芯片。

6.权利要求1-4任一项所述的光子晶体生物芯片在检测CGRP中的应用。

7.一种CGRP的检测方法,所述检测方法包括:将待测样品与权利要求1-4任一项所述的光子晶体生物芯片接触,通过荧光检测后识别目标物CGRP。

8.一种荧光检测装置,所述荧光检测装置至少包含权利要求1-4任一项所述的光子晶体生物芯片。

9.权利要求8所述的荧光检测装置在在检测CGRP中的应用。

10.权利要求8所述的荧光检测装置的检测方法,所述检测方法包括将待测样本收集到采样管中,任选的使用稀释液对待测样本进行稀释或不稀释,随后滴加至检测光子晶体生物芯片上,等待至少10min后,使用清洗液冲洗光子晶体生物芯片,将光子晶体生物芯片置于便携式荧光检测仪器中读取荧光值。

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【技术特征摘要】

1.一种光子晶体生物芯片,其特征在于,所述光子晶体生物芯片包括光子晶体结构和免疫检测体系;所述免疫检测体系固定在所述光子晶体结构上,所述免疫检测体系含有生物检测标志物的抗体;

2.根据权利要求1所述的光子晶体生物芯片,其特征在于,所述免疫检测体系通过偶联反应固定在所述光子晶体结构上。

3.根据权利要求1或2所述的光子晶体生物芯片,其特征在于,所述光子晶体由光子晶体墨水提供。

4.根据权利要求1-3任一项所述的光子晶体生物芯片,其特征在于,所述光子晶体墨水中含有溶剂。

5.权利要求1-4任一项所述的光子晶体生物芯片的制备方法,其包括:将免疫检测体系固定在所述光子晶体结构上,形成所述光子晶体生物芯片。

6.权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员:苏萌迟基梅连泽韡宋延林
申请(专利权)人:中国科学院化学研究所
类型:发明
国别省市:

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