System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种荧光增强微流控芯片及其制备方法和应用技术_技高网

一种荧光增强微流控芯片及其制备方法和应用技术

技术编号:44762128 阅读:0 留言:0更新日期:2025-03-26 12:45
本发明专利技术公开了一种荧光增强微流控芯片及其制备方法和应用,该芯片包括荧光增强基片和具有流通管道盖片,荧光增强基片包括:基底;粘附层,所述粘附层设置于基底上;贵金属粒子层,所述贵金属粒子层设置于粘附层上;聚电解质层,所述聚电解质层设置于所述贵金属层上;或,基底;粘附层,所述粘附层与贵金属粒子、还原性天然高分子形成多凝胶网络‑贵金属粒子层,所述多凝胶网络‑贵金属粒子层设置于基底上;以及任选地,聚电解质层,所述聚电解质层设置于所述多凝胶网络‑贵金属粒子层上。本发明专利技术用于检测时,能有效将进样、反应、富集、生物分子荧光增强、多种标志物并行分析等检测流程集成,提高检测灵敏度与准确度同时实现多靶标联检。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及,特别涉及一种荧光增强微流控芯片及其制备方法和应用


技术介绍

1、癌症是当前全球死亡的主要原因之一,早期诊断对于患者治疗方法制定和预后恢复尤为重要。如针对乳腺癌,目前主要通过影像学和组织病理学等方法来诊断和评价疗效。前者易受临床医师经验等主观因素影响,不能准确评估疗效;后者虽准确性强且为金标准,但不能及时地了解化疗药物敏感性,难以适时调整化疗方案而错失最佳治疗时机。更为重要的是,因为需要专用的设备和人员或取样困难,这些方法无法实现反复多次的检测。因此,寻求能够及时反应疗效,同时可反复多次检测以达到癌症实时疗效监测目的的新指标显得尤为重要。

2、血清中抗原抗体(如cea、nse、cyfra21-1和scc等)、核酸(ctdna、circrna等)等是诊断肺癌的极具价值的早期标志物,对该类标志物进行检测是一种有前景可反复多次测量的液体活检方法。但是,癌症患者尤其是早期癌症患者血清中肿瘤标志物浓度极低、基质环境复杂,特异敏感地识别出癌症诊断临床相关的肿瘤标志物并对其特异定量分析极具挑战。研究表明,多种肿瘤标志物联合测定可提高诊断灵敏度和准确率,但是如何从癌症患者血液中高灵敏、高特异性定量分析多种标志物是亟待解决的问题。

3、目前,血清中肿瘤标志物检测方法主要包括免疫胶体金试纸检测、基于比色的检测方法、电化学发光检测等方法。基于胶体金和比色方法检测灵敏度低且无法实现多指标低浓度肺癌标志物同步定量检测,电化学发光方法需要大型仪器和专业人员管理检测,患者需要去较大型的医院且检测价格昂贵,无法实现肺癌的全面排查、疗效和复发的实时监测。微流控芯片可以再微纳尺度上实现微量样本溶液的精准操纵,可将样本检测的加样、混合、富集、反应、检测等流程在芯片上集成实现,同时不需要专业的人员操作即可实现样本进结果出,具有样本试剂消耗量少、检测速度快、操作简单、多重并行等优势。

4、目前,微流控已经被应用于包括过敏原检测、心肌标志物检测、传染性病原体检测等多场景。但是肿瘤标志物浓度极低、血液中生物分子荧光背景干扰、芯片材料荧光背景干扰、多标志物联检并行等问题,如何设计制备微流控芯片使其增强癌症患者血液中肿瘤标志物荧光信号同时实现即时联检具有重要价值。


技术实现思路

1、本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的上述技术问题之一。为此,本专利技术的目的在于提供一种荧光增强微流控芯片及其制备方法和应用。

2、为了实现上述目的,本专利技术所采取的技术方案是:

3、本专利技术的第一个方面,提供了一种荧光增强基片,包括:

4、基底;

5、粘附层,所述粘附层设置于基底上;

6、贵金属粒子层,所述贵金属粒子层设置于粘附层上;

7、聚电解质层,所述聚电解质层设置于所述贵金属层上;或,

8、基底;

9、粘附层,所述粘附层设置于基底上,所述粘附层还与贵金属粒子、还原性天然高分子形成多凝胶网络-贵金属粒子层;

10、以及任选地,聚电解质层,所述聚电解质层设置于所述多凝胶网络-贵金属粒子层上。

11、本专利技术中,在基底上设置粘附层,能提高贵金属粒子与基底的结合强度,在贵金属粒子层上设置聚电解质层或将贵金属粒子形成多凝胶网络-贵金属粒子层,在荧光增强基底用于检测时,能有效调控待测荧光标记生物分子与贵金属粒子的距离,避免两者直接接触导致的荧光猝灭,从而有效调控贵金属粒子局域表面等离子共振效应增强待测分子荧光信号,提高检测灵敏度与准确度。

12、在本专利技术的一些实施方式中,所述基底的材料包括玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚苯乙烯(ps)、医用胶带的至少一种;所述基底的厚度为1.5~2.5mm。

13、在本专利技术的一些实施方式中,所述粘附层的材料包括粘附性聚合物,所述粘附性聚合物包括亲和硅烷(binding silane,主要成分为3-(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷)、多巴胺、赖氨酸、聚乙烯亚胺(pei)、聚丙烯酰胺、纤维蛋白、氰基丙烯酸酯、壳聚糖、天然多糖、聚氨酯的至少一种。该类聚合物能提供较好的粘附性,对基底、贵金属粒子和生物分子均有较强的吸附特性。所述粘附层的厚度为5~50nm。

14、在本专利技术的一些实施方式中,所述贵金属粒子层中贵金属粒子包括纳米金、纳米银、纳米铜、纳米铂的至少一种;所述贵金属粒子的平均粒径为20~200nm;所述贵金属粒子的紫外吸收范围为300~600nm。所述贵金属层的厚度为30nm~200μm,如35nm、40nm、45nm、50nm、55nm、60μm、100μm等。

15、在本专利技术的一些实施方式中,所述聚电解质层的材料包括阳离子聚电解质、阴离子聚电解质、半导体介质的至少一种;所述阳离子聚电解质包括聚乙烯亚胺(pei)、聚二烯二甲基氯化铵(pdadmac)、聚丙乙烯中的至少一种;所述阴离子聚电解质包括聚苯乙烯磺酸盐(pss)、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸的至少一种;所述半导体介质包括二氧化硅、铝氧化物的至少一种;所述聚电解质层的厚度为5~25nm,可通过阳离子聚电解质和/或阴离子聚电解质和/或半导体介质所形成的层数及厚度调控;单层的厚度为1~3nm,如1.2nm、1.4nm、1.5nm、1.6nm、1.7nm、1.8nm、1.9nm、2.0nm、2.5nm等。所述聚电解质层包括阳离子聚电解质层和阴离子聚电解质层交替层叠。

16、在本专利技术的一些实施方式中,所述还原性天然高分子透明质酸(ha)、甲基丙烯酸酐化明胶(gelma)、海藻酸钠(sa)、天然多糖、壳聚糖的至少一种;该类天然高分子具备较强的还原性,能与贵金属阳离子形成络合物该将其还原为贵金属粒子。

17、在本专利技术的一些实施方式中,所述多凝胶网络-贵金属粒子层中,贵金属粒子、粘附性聚合物与还原性天然高分子的质量浓度比为0.15~7:10~60:0.5~4。所述多凝胶网络-贵金属粒子层的厚度为0.04μm~1mm,如0.1μm、0.3μm、0.5μm、0.8μm。

18、在本专利技术的一些实施方式中,所述荧光增强基片还包括生物分子修饰层,所述生物分子修饰层设置于所述聚电解质层或多凝胶网络-贵金属粒子层上。所述生物分子修饰层的材料包括生物识别分子,所述生物识别分子包括特异性抗原、特异性抗体或核酸分子配体的至少一种,如癌胚抗原、甲胎蛋白、糖类抗原125、糖类抗原15-3、糖类抗原、糖类抗原72-4、糖类抗原24-2、糖类抗原50、前列腺特异抗原、鳞状细胞癌抗原、细胞角蛋白19片段、胃泌素释放肽前体、神经元特异性烯醇化酶、核基质蛋白-22、抗酒石酸酸性磷酸酶5b、肿瘤m2型丙酮酸激酶、异常凝血酶原、骨桥蛋白、磷脂酰肌醇蛋白聚糖3、高尔基蛋白73、金属蛋白酶1、人胃癌mg7抗原、胃蛋白酶原、凝集素dc-sign、凝集素dc-signr、和人类嗜铬粒蛋白a中的至少一种。

19、在本专利技术的一些实施方式中,所述荧光增强基片还包括采用bsa封装,以封本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种荧光增强基片,其特征在于:包括:

2.根据权利要求1所述的荧光增强基片,其特征在于:所述粘附层的材料包括粘附性聚合物,所述粘附性聚合物包括亲和硅烷、多巴胺、赖氨酸、聚丙烯酰胺、纤维蛋白、氰基丙烯酸酯、壳聚糖、天然多糖、聚氨酯的至少一种。

3.根据权利要求1所述的荧光增强基片,其特征在于:所述聚电解质层的材料包括阳离子聚电解质、阴离子聚电解质、半导体介质的至少一种;所述阳离子聚电解质包括聚乙烯亚胺、聚二烯二甲基氯化铵、聚丙乙烯的至少一种;所述阴离子聚电解质包括聚苯乙烯磺酸盐、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸的至少一种;所述半导体介质包括二氧化硅、铝氧化物的至少一种。

4.根据权利要求3所述的荧光增强基片,其特征在于:所述聚电解质层的厚度为5~25nm;和/或,所述聚电解质层包括阳离子聚电解质层和阴离子聚电解质层交替层叠。

5.根据权利要求1所述的荧光增强基片,其特征在于:所述还原性天然高分子透明质酸、甲基丙烯酸酐化明胶、海藻酸钠、天然多糖、壳聚糖的至少一种。

6.根据权利要求1所述的荧光增强基片,其特征在于:所述多凝胶网络-贵金属粒子层中,贵金属粒子、粘附性聚合物与还原性天然高分子的质量浓度比为0.15~7:10~60:0.5~4。

7.根据权利要求1所述的荧光增强基片,其特征在于:所述荧光增强基片还包括生物分子修饰层,所述生物分子修饰层设置于所述聚电解质层或多凝胶网络-贵金属粒子层上。

8.一种权利要求1~7任一项所述的荧光增强基片的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:

9.一种荧光增强微流控芯片,包括权利要求1~7任一项所述的荧光增强基片、密封配合于所述荧光增强基片上表面的盖片;所述盖片上具有流通管道;所述流通管道一端设有加样区,并经流通管道与检测区连接。

10.一种权利要求1~7任一项所述的荧光增强基片或权利要求9所述荧光增强微流控芯片在检测靶标浓度中的应用。

...

【技术特征摘要】

1.一种荧光增强基片,其特征在于:包括:

2.根据权利要求1所述的荧光增强基片,其特征在于:所述粘附层的材料包括粘附性聚合物,所述粘附性聚合物包括亲和硅烷、多巴胺、赖氨酸、聚丙烯酰胺、纤维蛋白、氰基丙烯酸酯、壳聚糖、天然多糖、聚氨酯的至少一种。

3.根据权利要求1所述的荧光增强基片,其特征在于:所述聚电解质层的材料包括阳离子聚电解质、阴离子聚电解质、半导体介质的至少一种;所述阳离子聚电解质包括聚乙烯亚胺、聚二烯二甲基氯化铵、聚丙乙烯的至少一种;所述阴离子聚电解质包括聚苯乙烯磺酸盐、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸的至少一种;所述半导体介质包括二氧化硅、铝氧化物的至少一种。

4.根据权利要求3所述的荧光增强基片,其特征在于:所述聚电解质层的厚度为5~25nm;和/或,所述聚电解质层包括阳离子聚电解质层和阴离子聚电解质层交替层叠。

5.根据权利要求1所述的荧光增强基片,其特征在于:所述还原性天然高分子透...

【专利技术属性】
技术研发人员:邹丽丽陈龙胜吕倩伊翔
申请(专利权)人:广东省科学院生物与医学工程研究所
类型:发明
国别省市:

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