基于新型量子点荧光微球的氯霉素免疫层析试纸条的制备和应用

以羧基化CdTe/ZnSe量子点荧光微球为标记物,通过1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺/N-羟基琥珀酰亚胺(EDC/NHS)活化法将氯霉素(CAP)单克隆抗体与量子点荧光微球偶联制备荧光探针.氯霉素全抗原(CAP-HS-BSA)及羊抗鼠二抗分别喷涂硝酸纤维素膜,形成检测线(T线)和质控线(C线),组装成新型氯霉素量子点荧光微球免疫层析试纸条,建立了快速、定量检测牛奶中CAP的方法.本研究开发的量子点荧光微球试纸条可在15 min内完成牛奶样品中CAP的定量检测,线性范围为0.1~100.0μg/L,检出限为0.1μg/L.牛奶样品CAP的加标回收率为93.3%~97.9%,相对标准偏差在4.9%~6.9%之间.     

小型微流控芯片流式细胞仪的研制

基于芯片正交光路检测模式,搭建了一套小型的微流控芯片流式细胞仪.以532 nm小型半导体激光器作为激发光源,激光束被透镜聚焦于芯片通道中央.采用光电二极管检测芯片通道内流动细胞的前向散射光信号,采用小型光电倍增管检测荧光信号,整套仪器体积为19 cm×15 cm×25 cm(长×宽×高),具有结构简单、体积小、价格低廉等特点.荧光检测系统对四甲基罗丹明异硫氰酸的检出限为4.4×10-8 mol/L,采用6 μm荧光微球作为模型样品考察了仪器的分析性能,同时初步实现了细胞样品的分析.     

聚二甲基硅氧烷高聚物微流控芯片的制作与功能性修饰及其在手性分子识别中的应用

以紫外光作为光源,实现了聚二甲基硅氧烷(PDMS)芯片的不可逆键合.同时实现了通道表面修饰的前处理,在PDMS芯片通道中修饰了手性分子识别剂β-CD.并用于苯并类和联苯类药物的手性拆分.采用紫外检测可获得很髙的信噪比.     

基于点击化学法的SiO2微球有序阵列组装对PDMS薄膜表面改性的研究

利用端烯与巯基之间的光点击亲电加成化学反应,将表面富含巯基的二氧化硅微球均匀的附着在端烯修饰的聚二甲基硅氧烷(PDMS)表面,完成微球在PDMS表面的组装。分别采用傅里叶红外光谱仪、光学显微镜、接触角测量仪对修饰前后的基质材料进行表征检测,结果证实修饰在PDMS表面的端烯消失形成硫醚键,得到附着均匀的二氧化硅微球基质材料。通过这种方法,可以方便的在不同基材上负载二氧化硅微球。     

荧光纳米粒子Ru(bpy)_3/SiO_2的制备及其应用于蛋白质微阵列芯片检测HIV p24抗原

以三联吡啶钌(Ru(bpy)3)为内核材料,通过反相微乳液法合成了表面带氨基的核壳结构荧光纳米粒子Ru(bpy)3/SiO2,利用透射电子显微镜、荧光光谱、紫外-可见光谱等手段进行表征,并进行了光稳定性、荧光分子泄露与纳米粒子表面氨基测定等实验,结果表明: 所合成的纳米粒子表面带氨基活性基团,每毫克纳米粒子约含385 nmol氨基,纳米粒子呈规则球形,大小均一,单分散性好,平均粒径为(70±6) nm,具有很好的光稳定性.用100 W氙灯在最大发射波长照射90 min后,其荧光强度仅衰减8%;在水溶液中不易发生染料泄露,连续超声1 h后,染料泄露少于0.05%.以合成的纳米粒子作荧光探针标记链霉亲和素后应用于蛋白质微阵列芯片检测HIV p24抗原.结果显示,荧光强度与p24浓度呈良好的正相关性,检出限为3.1 μg/L.本纳米粒子作为新型荧光探针,可应用于高灵敏检测的蛋白质微阵列芯片及荧光免疫分析等系统.     

以发光二极管为光源的毛细管电泳芯片-光纤耦合荧光检测微流控分析系统

自行设计组装了简单小型化的芯片毛细管电泳-光纤耦合激光诱导荧光检测系统。以蓝色发光二极管为光源,借助光纤来传导激发光,并通过在芯片上加工与分离通道相垂直的光纤定位通道,实现了激发光在芯片上检测点的准确定位。当光纤定位通道末端与分离通道之间的距离为190μm时,激发光在检测点的光斑直径测定值仅为185μm。以荧光素为标准样品考察了该检测系统的各性能参数,连续5次进样,电泳分离的峰面积标准偏差(RSDs)为6.8%,荧光素的检出限为6μmol/L。说明该检测系统具有低噪音和重现性好等优点。利用该检测系统,快速分离了异硫氰酸荧光素标记的儿茶酚胺样品。     

一种基于微流控芯片的生物样品循环给样富集方法

提出了一种基于微流控芯片的生物样品循环给样方法,利用聚二甲基硅氧烷(PDMS)软光刻工艺制作了包括环形蠕动微泵和电磁微阀的微流控芯片,通过与免疫探针芯片的集成,实现了对探针芯片的循环给样及在其上的免疫样品富集。采用不同浓度的羊抗兔IgG(FITC标记)样品与兔IgG探针免疫结合3 min,得到循环流动比静态吸附的荧光光强值更高,可使检出限降低。对于50 mg/L羊抗兔IgG样品,流速从130μL/min增至300μL/min时,免疫结合的速度明显加快,可使同一时刻的检出限降低;而样品浓度提高到200 mg/L时,增大流速对免疫反应的促进效果弱于低浓度时的变化。在样品浓度50 mg/L和循环流速300μL/min的条件下,循环给样方式仅需7μL样品溶液就得到了与持续进样约1.8 mL样品溶液基本一致的结果。     

量子点@SiO_2微球的水相合成及其在流式分析技术中的应用

通过表面配体交换将巯基硅烷包覆在量子点(QDs)表面,并与过量的硅烷共水解制备出包覆QDs的荧光硅球。该方法通过化学键合避免了QDs的泄露以及QDs荧光性质的改变,而且微球表面富集大量的巯基,为后续的反应提供活性位点。研究了反应时间、温度和搅拌速度对荧光微球形成的影响,优化条件得到了尺寸均一、单分散性的荧光微球。将荧光微球用于流式细胞分析检测,微球的数量和荧光强度能够满足流式分析检测的需要,适合制备成编码微球。     

微流控细胞芯片LED诱导荧光检测微系统

基于微流控细胞芯片分析技术和微机电系统(MEMS)加工技术, 设计制作了阵列式微流控细胞检测芯片, 采用自组装的顶窗型光电倍增管(PMT)和信号采集电路采集芯片微管道内流动细胞的荧光信号, 构建了一种针对低浓度细胞悬浮液的微流控细胞芯片发光二极管(LED)诱导荧光的快速检测微系统, 实现了对低浓度(≤40 Cell/mL)荧光标记的HepG2肝癌细胞悬浮液样本的定量计数和测试, 而且在血液细胞共存的条件下, 仍可以有效地对血液中少量HepG2肝癌细胞进行荧光计数和测试. 整个系统结构简单, 操作方便且检测灵敏度较高.     

基于荧光硅球的克伦特罗快速定量免疫层析试纸条的研制

采用荧光硅球为标记物制备了快速定量检测克伦特罗(CLE)的荧光硅球免疫层析试纸条。通过正交实验得到最优荧光硅球抗体标记量、硅球垫抗体标记物用量以及检测线抗原浓度。在最优条件下,试纸条线性范围为0.28~3.3 mg/L。猪尿样品CLE加标回收率为81.7%~101%,表明此试纸条可实现猪尿中CLE残留的快速定量检测。     

基于量子点微球免疫层析法快速灵敏检测鸡肉中甲氧苄啶

建立了一种快速灵敏检测甲氧苄啶的量子点微球免疫层析法,对pH、标记抗体浓度、试纸条检测线上的抗原浓度以及试纸条结合垫上的探针体积进行了优化。通过量子点微球试纸条检测仪读取试纸条上检测线和质控线的荧光信号强度,以甲氧苄啶的浓度为横坐标,检测线和质控线荧光信号强度的比值为纵坐标,建立标准曲线。结果表明,方法定量检测范围为1～32μg/L,半抑制率为3.3μg/L,回收率在99.8%～117.4%之间,与12种磺胺类药物均只有不到2%的交叉反应率。该方法适合大批量样品的现场筛查。     

多功能芯片对合成样本中肝癌细胞HepG2的测试研究

设计并制作了一种集多孔流分离(Multi-orifice flow fractionation,MOFF)技术与磁捕获技术于一体的用于特异性分离和捕获合成样本中肝癌细胞HepG2的多功能微流控细胞芯片.此芯片由玻璃基片和PDMS微通道盖片组成,PDMS盖片上含有3条进样通道、MOFF分离区和六边形腔体的细胞富集检测区.其中,MOFF分离区总长20 mm,由80组长度为0.18 mm、深度为50μm、收缩区域宽度为0.06 mm、扩张区域宽度为0.20 mm的半菱形收缩/扩张重复单元组成,每组收缩/扩张重复单元间的夹角为103.0°.实验以肝癌细胞HepG2-血细胞混悬液为样本;根据磁珠表面修饰c-Met抗体能与肝癌细胞HepG2特异性结合的原理,通过表面羧基化的磁珠、EDC(1 mg/mL)、NHS(1 mg/mL)和c-Met抗体制备了浓度为50μg/mL的免疫磁珠(Anti-MNCs)悬浮液.在样本流速为50μL/min条件下,利用外加磁场实现了血细胞合成样本中微量肝癌细胞HepG2的有效捕获;采用微波加热法以柠檬酸、硫脲为原料制备了用于荧光标记HepG2的碳量子点,在芯片上实现了血液中肝癌细胞HepG2的原位荧光可视化观测.对芯片检测区捕获到的HepG2进行了显微计数分析,对500μL血细胞(107 cell/mL)中含10个HepG2细胞的合成样本,捕获效率达到88.5%±6.7%(n=20).结果表明,所设计的多模式多功能的微流控芯片具有良好的肿瘤细胞分离和检测功能.     

液相芯片技术同时检测莱克多巴胺、盐酸克伦特罗和沙丁胺醇

建立了一种同时检测兽药莱克多巴胺(RAC)、克伦特罗(CL)、沙丁胺醇(SAL)的多残留的新方法.采用液相悬浮芯片技术,基于间接竞争法的原理,将3种兽药抗原分别偶联到不同的荧光微球上作为探针,以藻红蛋白(PE)荧光标记二抗为信号,通过优化实验条件,分别建立3种兽药的标准曲线.基于特异性识别实验,建立3种兽药同时检测的标准曲线.结果表明,同时检测的3条曲线均呈现良好的线性相关,线性相关系数(R2)均大于0.99,RAC,CL和SAL的检测范围分别为1～ 500 μg/L,0.1～500μg/L,1～100μg/L,检出限分别为0.68,0.095和0.88 μg/L.与其它结构类似物的交叉反应率均低于1.5％,实际样品中的加标回收率令人满意.     

聚二甲基硅氧烷微流控芯片的紫外光照射表面处理研究

研究了紫外光化学表面改性对聚二甲基硅氧烷(PDMS)微流控芯片的片基间粘接力及毛细管通道电渗流性能的影响.PDMS片基经紫外光射照后,粘接力增强,可实现PDMS芯片的永久性封合,同时亲水性得到改善,通道中的电渗流增大.与文献报道的等离子体表面处理方法比较,采用紫外光表面处理,设备简单,操作方便,耗费少,是一种简单易行的聚二甲基硅氧烷芯片表面处理方法.     

微流控芯片用于流式细胞术的基础研究

自行设计并加工了玻璃微流控芯片,并将其与流式细胞术相结合,采用羟丙基甲基纤维素(HPMC)的磷酸盐溶液为缓冲体系和鞘液,解决了微粒在微芯片中流动的若干问题,使其状态可以得到更有效的控制.采用自行组装的激光诱导荧光装置并结合动电聚焦技术,实现了对荧光微球的计数,并可通过荧光倒置显微镜实时观察到微通道内微球的实际流动情况.方法简单,操作方便,并且具有仪器体积小、试剂及样品用量少和分析速度快等优点.     

铽-甲基丙烯酸-邻菲啰啉配合物复合磁性发光微球的研究

介绍了一种制备含有稀土的磁性发光微球的可行方法.通过沉积包埋作用获得了含铽-甲基丙烯酸-邻菲口罗啉配合物(Tb)(MAA)3phen)及四氧化三铁(Fe3O4)的磁性发光微球.透射电镜说明了复合微球为表面粗糙且形状规则的球形粒子;固体荧光检测显示该复合微球表现出稀土铽离子的荧光性能,同时可知该复合微球的荧光强度可达0.5×108;振动样品磁强计得到荧光复合微球粒的比饱和磁化强度在6 emu·g-1左右,并讨论了配合物用量对复合微球荧光性能的影响.     

负压驱动皮升级等温核酸精确定量微流控芯片

精准医疗急需更加精确、灵敏、方便快捷的核酸定量方法。设计开发了一种结合双荧光等温扩增的高密度皮升级核酸定量微流控芯片。芯片采用多层软光刻技术制成,有3个反应通道,每通道有40 000个反应小室,共120 576个皮升级反应小室,反应小室的密度达7 000/cm~2。芯片利用负压驱动样品精确分配,热凝固油相封闭小室,无需阀门及其他仪器辅助。芯片中嵌入的氟硅烷纳米涂层能有效地阻止反应过程中水蒸气的散失。以乙肝病毒(hepatitis B virus,HBV)质粒作为模板,进行等温多底物自配引发扩增(isothermal multiple self-matchinginitiated amplification,IMSA),测试芯片定量性能。芯片检测模板的动态范围达6个数量级,可检测的最大模板量为36μL中1.13×10~6拷贝数核酸。该装置具有定量精确、灵敏、快捷、操作简单等优势,可用于精准检测。     

悬浮芯片法与常规酶联免疫吸附法检测3种兽药残留的比较

建立氯霉素,克伦特罗和雌二醇 3种兽药残留同时检测的悬浮芯片法.通过将3种兽药的BSA蛋白结合物偶联于悬浮芯片的固相载体--聚苯乙烯荧光微球上作为检测探针,采用间接竞争法,在液相反应体系中,3种小分子兽药抗原和微球上的兽药结合物共同竞争液相中各自特异性的生物素化单抗,再加入藻红蛋白标记的链霉亲和素,反应后检测获得荧光信号,绘制出3种兽药残留检测的标准曲线.同时进行3种兽药的常规酶联免疫吸附法标准曲线的测定.在检测技术、检出限、检测区间、特异性、盲样测定和多元分析等方面对两种方法进行比较.除了特异性外的其它指标的比较中,悬浮芯片法均具有明显优势.两种方法的特异性检测具有良好的一致性.高通量悬浮芯片技术,具有操作简单、灵敏快速和成本低廉等优点,为多种兽药残留的快速检测提供了新方法.     

一种用于核酸高灵敏检测的液滴式数字聚合酶链式反应芯片

为了实现对核酸的高灵敏度检测,构建了一种新型的液滴式数字聚合酶链式反应(dd PCR)芯片.该芯片由产生液滴的聚二甲基硅氧烷(PDMS)模块和储存液滴的玻璃腔室构成.实验结果表明,该芯片可以在25 min内产生2×106个直径为20μm的微液滴(体积4.187 p L).利用该芯片定量检测了表皮生长因子受体(EGFR)基因第19号外显子,在DNA浓度为106~101copies/μL范围内呈现良好的线性关系(R2=0.9998);在浓度为106copies/μL的19号外显子野生型DNA中检测105~100copies/μL的突变型DNA,其检测敏感度可达到0.0001%.该方法在同一芯片上实现了液滴产生、核酸扩增和荧光信号读取的功能,在核酸绝对定量及痕量突变基因的检测中具有潜在应用前景.     

Eu(dbm)_3phen/SiO_2@KH570-NH_2核壳结构微球的制备及其性能表征

将由二苯甲酰甲烷、1,10-菲罗啉及氯化铕三者合成的荧光配合物Eu(dbm)3phen嵌入于用水刻蚀法制得的二氧化硅微球,得到Eu(dbm)3phen/SiO_2复合微球。为解决上述复合微球易泄漏的问题,在微球表面包覆了一层约10nm厚的γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷,形成核-壳结构,并通过与甲基丙烯酸缩水甘油酯的聚合反应,使微球表面带上环氧基团。通过环氧基团与乙二胺的开环反应,使微球表面带有氨基,其荧光强度可保持为原强度的72%,并便于与抗体连接。通过激发粒径仪、扫描电镜等多种方法对此材料的结构及性能作了表征。结果表明该材料有条件用作荧光免疫检测中生物分子的标记。