多靶标生物标志物检测的微流体磁敏生物传感器研制

将磁敏传感器与微流体测试卡集成,研制了可快速检测多靶标生物标志物的微流体免疫磁敏传感器。以3种消化系统肿瘤标志物(甲胎蛋白、癌胚抗原、糖链抗原)为模型靶标,对免疫反应各步反应的液体流速、免疫反应时间以及反应后的冲洗速度进行了优化,评价了多靶标同时检测的系统性能。在微流体磁敏生物传感器系统中,建立了血清样本中3种靶标同时检测的标准工作曲线,AFP、CEA和CA19-9的检出限分别达到0.1μg/L、0.1μg/L和30 U/mL,线性范围跨越4个数量级。微流体磁敏生物传感器可在30 min内完成多靶标生物标志物检测,临床血清样本的测试结果与ELISA法一致,具有检测时间短、灵敏度高的优点。     

紫杉醇微悬臂梁免疫传感器方法的研究

以巯基化的紫杉醇单抗修饰微梁镀金表面,制备了高灵敏的紫杉醇微悬臂梁免疫传感器.利用酶联免疫吸附测定方法对巯基化前后紫杉醇单抗的活性变化,以及巯基化单抗在微梁上的修饰进行检测与验证.采用紫杉醇微悬臂梁免疫传感器对不同浓度的紫杉醇溶液进行检测.结果表明:虽然巯基化后紫杉醇单抗的活性降低了18.6%,但巯基化紫杉醇单抗可以修...     

急性心肌梗死患者D-二聚体、cTnT及心肌酶谱联合检测的临床意义

为探讨急性心肌梗死患者D-二聚体、肌钙蛋白及心肌酶谱联合检测的临床意义,选择30例健康者（对照组）和100例患者（病例组）进行D-二聚体、肌钙蛋白及心肌酶谱（AST、LDH、CK、CK-MB）检测,并把100例患者（病例组）分为3组,分别为36例AMI组,34例不稳定型心绞痛（UAP）组,30例稳定型心绞痛（SAP）组。结果表明,AMI组及UAP组中D-二聚体、肌钙蛋白及心肌酶谱（AST、LDH、CK、CK—MB）的升高程度较SAP组和健康对照组显著增高（P〈0．05）;AMI组肌钙蛋白（cTnT）较UAP组明显增高（P〈0．05）;UAP组肌钙蛋白（cTnT）较对照组明显增高（P〈0．05）;D-二聚体、肌钙蛋白及心肌酶谱（AST、LDH、CK、CK—MB）的升高程度与心肌梗死的面积正相关（P〈0．01）。提示D-二聚体、肌钙蛋白及心肌酶谱（AST、LDH、CK、CK—MB）联合检测有助于急性心肌梗死诊断的提高。     

磁敏传感器竞争免疫法检测牛奶中的氯霉素残留量

利用直接竞争免疫原理和巨磁致电阻效应,建立了磁敏生物传感器检测氯霉素的方法。制备氯霉素半抗原芯片,依次加入待测样品、生物素化抗体、链霉亲和素磁颗粒偶联物,使之发生竞争免疫反应,再利用传感器检测芯片上结合的磁颗粒数目。通过对检测条件的优化,建立了氯霉素浓度与磁颗粒数目的标准工作曲线。本方法的检测范围为0.05～100.0μg/L;检出限为50 ng/L;用于牛奶检测,回收率为95.97%～99.36%;批内相对标准偏差为0.8%～3.9%,批间相对标准偏差为1.1%～1.7%;与ELISA方法的一致相关系数达到0.98。本方法可在30 min内快速完成定量检测,为快速多靶标磁敏竞争免疫检测体系的建立提供了可行性。     

快速检测心型脂肪酸结合蛋白的荧光免疫微流体测试卡

研制出一种以时间分辨荧光微球作为标记,自驱动快速检测H-FABP的荧光免疫微流体测试卡.利用激光切割法在双面胶上简便、快速地切割出所设计的微通道结构,并采用激光切割法制作出聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)测试卡底板及上盖.使用提拉涂膜的方法在PMMA底板表面修饰马来酸酐官能团,有效地解决了捕获抗体在PMMA表面的固定问题.使用等离子体处理测试卡上盖改善其亲水性,使液体能够在微通道内自行流动.使用此测试卡可以实现对心型脂肪酸结合蛋白(H-FABP)的快速检测,线性检测范围为0.5～ 100 ng/mL,检出限为0.1 ng/mL(S/N=3),检测时间少于10 min,批内相对标准偏差(RSD) ＜10％,批间RSD＜15％.本方法具有灵敏度高、检测时间短、结果准确等优点,可以满足临床检测的需求,具有良好的应用前景.     

压电免疫传感器法检测蓖麻毒素

利用纳米金对石英晶体微天平(QCM)的表面修饰和质量扩增效应,建立了一种压电免疫传感器检测蓖麻毒素的新方法。首先在石英晶体的金电极上依次自组装1,6-己二硫醇和纳米金进行表面修饰,然后通过蛋白A定向固定蓖麻毒素多抗来制备敏感膜。利用纳米金的质量扩增效应设计了一种“毒素-单抗-蛋白A-纳米金”复合物,成功实现了对蓖麻毒素的检测,提高了传感器灵敏度和特异性。该传感器对蓖麻毒素响应的线性范围为0.50~10 mg/L,回归方程为△F=45.81Cric in 48.48(R=0.9986,N=10,P<0.01);检测灵敏度为45.81 Hz/(mg/L)。     

基于免疫磁分离的荧光微球免疫层析法检测猪霍乱沙门氏菌

建立了基于免疫磁分离的荧光微球免疫层析法,检测猪霍乱沙门氏菌.待检样品经免疫磁分离富集和热洗脱处理后,用荧光微球免疫层析试纸条进行检测.每毫克纳米磁珠标记30μg抗体制备的免疫磁珠,对浓度为102 ～ 106 CFU/mL的猪霍乱沙门氏菌的捕获率均大于90％,特异性好;在pH=6时,以300μ,g/mg猪霍乱沙门氏菌单抗11D8-D4标记荧光微球,制备免疫荧光微球;以2.0 mg/mL猪霍乱沙门氏菌单抗5F11-B11喷涂检测线(T线),以1.0 mg/mL驴抗鼠IgG喷涂质控线(C线),制备免疫层析试纸条.采用建立的基于免疫磁分离的荧光微球免疫层析方法检测猪霍乱沙门氏菌,在PBS缓冲液中检出限为1.5×105 CFU/mL,牛奶中检出限为7.6×105 CFU/mL,与直接采用荧光微球免疫层析方法检测相比,检出限分别降低了10倍和200倍.本方法可有效富集牛奶中的沙门氏菌,避免了基质干扰,灵敏度大大提高,具有较好的应用前景.     

基于光波导微环谐振器的lgG非标记检测微流体分析系统

设计开发了与微环谐振器集成的微流体通道系统,不仅避免了敞开环境中由于液体挥发造成的微环谐振器表面盐分的聚结,屏蔽空气中的各种杂质,而且只需要30 μL反应溶液,减少了药品用量,大大节约了实验成本.同时,采用绝缘体硅(SOI)材料,利用光刻技术设计和制作了波导宽度为450 nm,半径为5 μm,品质因子(Q值)为20000的光波导微环谐振器.集成的微环谐振器传感系统具有低成本、免标记、能实时监测生化反应过程等特点.以不同浓度的酒精溶液为测试对象,研究了微环谐振器对均质溶液的传感性能,传感芯片对溶液折射率的探测灵敏度为76.09 nm/RIU,探测极限为5.25×10Symbolm@@_4 RIU,验证了此微环谐振器对均质溶液进行浓度检测的可行性.利用此传感系统对人免疫球蛋白IgG进行了非标记免疫检测.在测试中,采用微流体通道系统将相应抗体修饰到微环谐振器表面,利用光谱仪对修饰过程以及抗原抗体特异性结合过程中的共振谱线漂移情况进行了监测.结果表明,光波导微环谐振器可以对生物分子进行实时监测.     

压电免疫生物传感器快速检测三唑磷农药

采用活化剂碳二亚胺(EDC)和N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)对邻巯基苯甲酸(MBA)自组装修饰的石英晶体金电极表面进行活化,再将三唑磷单克隆抗体共价固定于电极表面,建立了一种用于快速检测农药残留的压电免疫生物传感器.采用浸入-干燥法和流动注射法检测目标农药并对实验过程进行分析.两种方法均可在40～60 min内直接检测目标农药,浸入-干燥法的检出限为0.04 mg/L,流动注射法的检出限为1.0 mg/L.使用8 mol/L尿素成功解离了抗体-抗原免疫复合物,实现了免疫传感器的再生.此传感器的选择性好,可以重复使用.     

氧化铱膜增强的阻抗免疫传感器快速检测癌胚抗原

本文研制了一种基于IrO_x薄膜的阻抗型免疫传感器用于简单、快速灵敏地检测人血清中癌胚抗原（CEA）浓度。采用在金电极表面同时电化学沉积IrO_x薄膜和蛋白A（PA），构建成传感界面介导抗体的定向固定。着重考察了传感检测的最优条件：电化学沉积时间及PA的浓度。在最优化的实验条件下，测得CEA 的浓度为36.2 - 460.0 ng/mL，检测下限为28.0 ng/mL。同时，采用该分析方法检测临床样品，并与化学发光免疫分析法进行了比较，实验结果表明该阻抗型免疫分析方法可推广于临床实验室CEA的免疫检测。     

集成药物代谢微流控芯片的研制

本文研制了一种集成药物代谢微流控芯片, 此芯片可以同时完成药物代谢物的分子检测和代谢过程对药物细胞毒性的影响评价, 为进一步的药物代谢和药物相互作用研究奠定了良好的基础.     

一种用于多巴胺实时检测的集成微电极的微流控芯片

设计并制作了一种用于多巴胺实时检测的集成微电极的微流控芯片。芯片由一片聚二甲基硅氧烷( PDMS)沟道片和一片玻璃电极片组成,在PDMS沟道片上集成了用作细胞培养室的主通道和用于培养基输送的两条侧通道,在玻璃电极片上集成了用于多巴胺实时检测的微电极。为了解决PDMS沟道片与硅模具之间的脱模困难问题,研究了一种新的脱模方法。建立了一种Au-Au-Au三电极体系,表现出了良好的电化学检测性能。以溶解在神经干细胞培养基中的多巴胺为测试样品,对芯片的性能进行了初步研究。多巴胺的检出限为3.92μmol/L,线性检测范围为10~500μmol/L,片间的检测重复精度小于4%。     

激光诱导荧光检测微流控芯片生化分析仪的研制

研制出一种集激光诱导荧光检测、微流控芯片电泳及控制系统于一体的生化分析仪。分析仪内采用可重复使用的玻璃基质微流控芯片,利用销式固定技术实现芯片的精确定位,定位精度达到±2μm。以四触点高电压系统控制芯片上的进样和电泳分离操作。激光诱导荧光检测系统采用正交光路模式,对Cy5染料的检出限达到1.0×10-10mol/L(S/N=3)。以羟乙基纤维素为筛分介质,初步进行了ΦΧ174-HaeШdigest DNAmarker限制性片段的毛细管电泳分离。     

微流控芯片电化学与电化学发光检测的某些进展

近年来,微全分析系统(μTAS)发展很快^[1~3],已有多种检测器被应用.电化学检测法具有微型和原位的特点,可为微环境提供高灵敏度的检测效果.     

自旋阀多层膜的电化学制备及其巨磁电阻效应

采用双槽控电位电沉积法在n-Si(111)基体上以NiFe 薄膜为缓冲层制备了[Ni80Fe20/Cu/Co/Cu]n自旋阀多层膜, 并确定了电沉积的工艺条件. 利用X射线衍射(XRD)表征了自旋阀多层膜的超晶格结构, 研究了NiFe缓冲层对自旋阀生长取向的影响. 采用四探针法研究了各子层厚度对自旋阀巨磁电阻效应的影响, 通过振动样品磁强计(VSM)测试了自旋阀的磁滞回线. 自旋阀的巨磁电阻(GMR)值最初随着铜层厚度的变化并发生周期性振荡, Cu 层厚度为3.6 nm时, GMR 达到最大值,随后逐渐减小. 随着Co层和NiFe 层厚度的增大, GMR 值的变化趋势均为先增大后减小. 当自旋阀的结构为NiFe(25 nm)/[Cu(3.6 nm)/Co(1.2 nm)/Cu(3.6 nm)/NiFe(2.8 nm)]30时, GMR 值可达5.4%, 对应的磁电阻灵敏度(SV)为0.2%·Oe-1, 饱和磁场仅为350 Oe.     

微流控芯片-激光诱导荧光快速检测4种食源性致病菌

建立了食品中4种常见食源性致病菌的微流控芯片快速检测方法。根据副溶血弧菌的Vpara(16S-23S rDNA IGS)基因、沙门菌的invA基因、大肠杆菌O157:H7的rfbO157基因和志贺菌的ipaH基因序列设计了4对特异性引物,对上述致病菌进行四重PCR扩增,采用微流控芯片-激光诱导荧光检测食品中4种常见致病菌的多重PCR扩增产物。优化了多重PCR扩增和微流控芯片电泳分离的实验条件。当芯片电泳的筛分介质HPMC-50浓度为2.2%、溴乙锭(EB)含量为3.75μmol/L、电场强度为120 V/cm时,pUC Mix DNAMarker-8和待测致病菌的多重PCR扩增产物可以实现基线分离,600 s内即可完成上述4种致病菌的同时检测,迁移时间的日内相对标准偏差为0.74%~2.09%。本方法能够检出1×102cfu/mL的副溶血弧菌、沙门菌、大肠杆菌O157:H7和志贺菌。方法特异性高,所设计的引物在10种非目的菌株体系中均未见扩增的片段。将本法应用于食品中上述致病菌的测定,获得了满意的结果,为常见食源性致病菌的快速检测提供了一种新的可靠分析手段,对保障食品安全具有重要的现实意义。     

微流控芯片中超微电极的制作及其在芯片-电化学检测中的应用

设计并制作了集成有超微电极的玻璃微流控芯片.在电化学检测芯片1(EC-1)中,以光刻方法制作13μm宽的Pt超微电极,距分离管道末端30μm,优化电极体系和分离电压,检测了电泳分离的神经递质.在电化学检测芯片2(EC-2)中,制作7μm宽的超微电极,在其上游集成城墙式的膜结构,进一步腐蚀后的膜厚度为10μm,具有良好的导电性和散热性能,成功地将高压电场截至在超微电极之前,具有进一步应用于电化学检测的能力.     

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.     

磁控微流控芯片的研究现状及应用

微流控芯片作为一种现代分析方法,近年来得到迅速发展。而磁控微流控芯片是在微流控芯片中引入磁场调控,通过引入磁场丰富了微流控芯片的操控手段,同时结合了磁性材料的优势,使之成为微流控芯片研究的重要组成部分之一。本文重点介绍磁控微流控芯片的研究现状及应用。