Functionalized Self-Assembled Monolayers on Gold as Binding Matrices for the Screening of Antibody-Antigen Interactions

Two different types of -substituted alkanethiol/disulfide compounds have been used to prepare monolayer architectures on gold serving as platforms for the immobilization of receptor probe molecules – antibodies. These are: (i) carboxylic acid alkanethiols post-reacted with amino biotin to generate streptavidin surfaces, and (ii) N-hydroxysuccinimide-terminated disulfide surfaces. The properties of the monolayers, with and without attached receptor probe molecules, were analysed using infrared spectroscopy, ellipsometry, fluorescence scanning and atomic force microscopy. Several experimental parameters, such as condensation reagents, additives, probe and target concentrations and immobilization time, were systematically varied to determine the dynamic range and to optimize the sensitivity and signal-to-noise ratio of the biochip platforms. Fluorescence screening using Cy5-labelled antigens finally demonstrated that both surfaces could be successfully employed to immobilize the antibodies. The pros and cons of the two approaches are also discussed.Received November 15, 2002; accepted March 25, 2003 Published online July 28, 2003     

生物芯片扫描仪研究进展

简要介绍生物芯片的基本概念以及生物芯片检测装置的国内外发展动态;分别介绍了本文设计的CCD系统生物芯片检测仪和激光共聚焦生物芯片扫描仪的原理、结构、工作状况以及设备的技术参数。最后指出更高分辨率(小于1μm)的生物芯片扫描仪是该设备今后的发展趋势。     

小分子阿特拉津和罂粟碱检测的免疫芯片技术研究

采用蛋白芯片竞争法对小分子半抗原的污染物进行检测。在获得特异性抗体的前提下,首先将阿特拉津半抗原进行了衍生化,然后将该衍生物和氨基罂粟碱分别与载体蛋白质卵清蛋白(OVA)进行偶联。实验证明新合成的完全抗原能够与其相应抗体发生特异性的结合。实验还对蛋白芯片检测阿特拉津进行了条件优化,其抗体固定化时间为2h,用卵清蛋白为封闭液的封闭时间为1h,样品稀释液pH值为8．0。并对阿特拉津及罂粟碱进行了定性、定量实验,结果表明：荧光信号强度随待测物浓度的降低而增强,有一定的线性趋势,阿特拉津检出限为0．001mg/L,罂粟碱检出限为0．01mg/L。     

参比型SPR生物芯片的检测

参比型SPR生物芯片是一种具有参比、检测两个位点的葡聚糖修饰的SPR生物芯片。为了验证该芯片的效果，进行了在芯片上固定人IgG，检测溶液中的羊抗人IgG的免疫结合试验。参比位点的SPR信号随溶液的变化而变化，但不会固定人IgG，检测位点可以牢固地固定人IgG。羊抗人IgG可以与固定在芯片上的人IgG发生免疫结合反应。这种方法可用来进行固定抗原检测抗体的研究。     

不同粒径球阻抗理论计算方法及其实验验证

建立不同粒径球阻抗理论计算方法,提出球阻抗理论计算公式为6ρ/pd(ρ和d分别为球材料电阻率和球粒径),球阻抗理论计算数值与球粒径呈反比。通过实验测量3种不同粒径钢球阻抗数值,实验结果与理论计算相近。为计算不同粒径阻抗编码微球的理论阻抗数值提供数学公式。     

集成电极的PDMS-玻璃微流控芯片的制备

微流控芯片在分析化学和生物检测方面有着广阔的应用前景。对集成电极的PDMS-玻璃微流控芯片的制备工艺进行了研究与分析。最终使用SU-8快速制备阳模,使用PDMS转移图形得到具有微流控通道的PDMS盖片;在玻璃基板上加工Pt电极,除了需要外露的部分电极外,其他部分以薄层PDMS保护,得到电极基板;将PDMS盖片与电极基板半固化键合制得同时具有加热和温度传导电极以及CE高压电极的PDMS-玻璃芯片。ANSYS模拟分析证明加热芯片热惯性小,加热时温度分布效果好。     

生物样品富集微芯片

微全分析系统(micrototalanalyticalsystem,μTAS)是一个快速发展的领域,生物样品的富集和提取是样品分析的重要环节。由于生物样品种类多、成分复杂,在微芯片上富集和分离较为困难,是微全分析系统发展需要突破的瓶颈之一。介绍了不同类型的生物样品微富集芯片工作的原理、近来的研究进展情况以及存在的问题。     

微流路生物芯片的研制

运用光刻、刻蚀技术在载玻片上刻蚀出条宽 70 μm、深 30 μm、长 7cm的沟槽 ,与另一载玻片键合 ,形成一微流路沟道 ,研制出了用于生物电泳技术的微流路生物芯片。在该芯片的研制中 ,克服了湿法腐蚀、断线、键合等技术难题。该芯片已经交付合作单位使用 ,能够满足应用中的基本性能要求     

一种集成PCR与CE的生物芯片的设计研究

阐述了一种集成PCR反应室与CE管道的生物芯片的研究和设计工作,实现了样品扩增、电泳分离和紫外光检测3个生物分析检测过程的单片集成。为这种DNA生物芯片设计了PCR反应池及其加热控制系统、毛细管电泳管道和配备即时测温功能的辅助电路系统(PCB板),并且完成了芯片的版图设计以及工艺方案及具体工艺参数设计。整个系统可以基本实现一个小型DNA检测实验室的功能。     

A multifunctional integrated simultaneously online screening microfluidic biochip for the examination of “efficacy-toxicity” and compatibility of medicine

A multifunctional integrated microfluidic biochip device was engineered to estimate the activity-toxicity and composition principle of medicine in a cell model in vitro.