基于納米磁珠和量子點(diǎn)的液相芯片關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、免疫分析是生化分析中最重要的方法之一，在生物醫(yī)學(xué)研究和臨床檢驗(yàn)中都有著廣泛的應(yīng)用。然而通量低、耗時(shí)長(zhǎng)、操作過(guò)程復(fù)雜等缺陷限制了常規(guī)免疫分析手段在現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)、基因組學(xué)、蛋白組學(xué)以及重大疾病的大規(guī)模篩查等需要實(shí)時(shí)、快速檢測(cè)場(chǎng)合的應(yīng)用。
　　 液相芯片技術(shù)是用于免疫分析技術(shù)發(fā)展的一個(gè)里程碑。它的出現(xiàn)，使幾十甚至上百種物質(zhì)同時(shí)在線檢測(cè)成為了可能。而且檢測(cè)在液相中進(jìn)行，可以最大限度的模擬抗原抗體生理環(huán)境下結(jié)合的情景，維持抗原抗體的活性且動(dòng)力

2、學(xué)過(guò)程與自然環(huán)境下相似。然而現(xiàn)有液相芯片技術(shù)因?yàn)闃?biāo)記和報(bào)告分子采用的都是有機(jī)熒光染料，存在著激發(fā)光背景噪聲大、檢測(cè)端熒光相互干擾，需要靠后續(xù)信號(hào)處理改善的問(wèn)題，亟需一種新的技術(shù)來(lái)進(jìn)一步提高靈敏度和準(zhǔn)確度。
　　 本文在分析現(xiàn)有液相芯片技術(shù)的基礎(chǔ)上，提出了光-磁雙標(biāo)記技術(shù)以及梯度磁場(chǎng)下富集分離的預(yù)編碼方式用于液相芯片的編碼和定量，旨在為改進(jìn)現(xiàn)有技術(shù)提供一種新的可能，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)及仿真結(jié)果可以為新型液相芯片的設(shè)計(jì)提供一些依據(jù)。

3、　　 超順磁性氧化鐵和量子點(diǎn)都是良好的免疫分析載體。前者的磁化強(qiáng)度與磁場(chǎng)的強(qiáng)度以及自身的粒徑成正相關(guān)，相同材料不同大小的磁珠磁化強(qiáng)度具有明顯差異，可以在磁場(chǎng)的作用下分離；后者具有明亮的熒光，激發(fā)光譜寬，且連續(xù)分布，同時(shí)發(fā)射光譜具有窄而對(duì)稱的特性，也非常適合與生物分子偶聯(lián)。因此，分別用磁性探針和熒光探針結(jié)合形成磁珠-抗體-抗原-抗體-量子點(diǎn)免疫復(fù)合物，再用磁性探針作為編碼，熒光探針作為定量工具，可以有效地改善單純熒光編碼和定量帶來(lái)的干擾

4、問(wèn)題。不同顏色的量子點(diǎn)采用同樣波長(zhǎng)的激光激發(fā)，也解決了激發(fā)光源背景噪聲大的問(wèn)題。
　　 本文通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)分析了溫度、葡聚糖與鐵鹽、氨水用量用量對(duì)形成的葡聚糖包被納米磁珠粒徑的影響：通過(guò)控制實(shí)驗(yàn)條件來(lái)制備粒徑分布在30-300nm范圍的納米磁珠，運(yùn)用透射電子顯徼鏡、紅外光譜、激光散射動(dòng)態(tài)粒徑儀等技術(shù)對(duì)磁珠的物理和化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了表征。并采用高碘酸鈉氧化的方法，將葡聚糖上的羥基氧化為醛基，實(shí)現(xiàn)了與單克隆抗體偶聯(lián)制備磁性探針的設(shè)想。在此

5、基礎(chǔ)上我們還采用免疫層析的方法證明了磁性探針中的抗體保持了良好的生物活性。
　　 采用水熱法在溫和的條件下直接在水相中制備了發(fā)射波長(zhǎng)在550-650nm的巰基丙酸包被CdTe量子點(diǎn)，并通過(guò)投射電子顯微鏡、熒光光譜、紫外-可見(jiàn)光譜等方法分析了量子點(diǎn)的形態(tài)和光學(xué)特性。采用碳二亞胺法活化量子點(diǎn)表面羧基，實(shí)現(xiàn)了量子點(diǎn)與單克隆抗體的偶聯(lián)，并采用酶聯(lián)免疫吸附實(shí)驗(yàn)定量說(shuō)明了磁性探針中的抗體生物活性幾乎沒(méi)有損傷。
　　 此外，我們還采用