[发明专利]光学无标记血清学检测方法及其系统

说明书

技术领域

本发明涉及免疫学检测领域，特别涉及利用生物传感器的血清学检测技术。

背景技术

血清学检测是一种相对快速且低成本的疾病检测方法，已被广泛应用在结核病的检测中。

结核病是当今世界威胁人类健康的一大难题。据估计，全球约1/3的人口感染结核病，其中，大部分患者身处第三世界国家。目前，两种最常用的血清学检测方法分别是酶联法检测和微球悬浮检测。

然而，无论是酶联法检测，还是微球悬浮检测，都是基于标记检测。而标记检测存在操作复杂且信号可靠性低等缺陷。因此，开发一种快速且低成本的血清学检测已成为当今世界的紧要课题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光学无标记血清学检测方法及其系统，使得血清学的检测能够免于标记，有效降低了检测成本和操作复杂度，同时提高了检测的灵敏度。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种光学无标记血清学检测方法，包含以下步骤：

提供一多孔硅光学微谐振腔生物传感器；

将所述多孔硅光学微谐振腔生物传感器包被生物探针分子；

采集所述包被生物探针分子后的多孔硅光学微谐振腔生物传感器所产生的第一光信号；

利用所述多孔硅光学微谐振腔生物传感器捕获目标生物分子；

采集所述捕获目标生物分子后的多孔硅光学微谐振腔生物传感器所产生的第二光信号；

根据所述第一光信号和所述第二光信号的比较结果，得到检测结果。

本发明的实施方式还提供了一种光学无标记血清学检测系统，包含：多孔硅光学微谐振腔生物传感器、光信号采集器和计算机；

所述多孔硅光学微谐振腔生物传感器用于包被生物探针分子和捕获目标生物分子；

所述光信号采集器用于采集所述包被生物探针分子后的多孔硅光学微谐振腔生物传感器所产生的第一光信号，和采集所述捕获目标生物分子后的多孔硅光学微谐振腔生物传感器所产生的第二光信号；

所述计算机用于对所述光信号采集器采集的第一光信号和所述第二光信号进行比较，并根据所述比较结果，得到检测结果。

本发明实施方式相对于现有技术而言，将多孔硅光学微谐振腔（microcavity）生物传感器作为换能器产生对生物分子敏感的响应光信号，通过采集包被生物探针分子后的多孔硅光学微谐振腔生物传感器所产生的第一光信号和捕获目标生物分子后的多孔硅光学微谐振腔生物传感器所产生的第二光信号，根据第一光信号和第二光信号的比较结果，得到检测结果。由于无需对检测对象进行添加标记处理，对试剂需求量少，降低了检测的复杂度和成本。并且，基于硅工艺制备，成本低，方便集成于手持设备中，而且响应速度快，能迅速得到检测结果。

优选地，通过以下方式将多孔硅光学微谐振腔生物传感器包被生物探针分子：

A、氧化所述多孔硅光学微谐振腔生物传感器的多孔硅微谐振腔薄膜表面；

B、对所述多孔硅微谐振腔薄膜表面进行硅烷化处理；

C、对所述多孔硅微谐振腔薄膜表面进行醛基化处理；

D、在所述多孔硅微谐振腔薄膜表面附着符合检测需求的生物探针分子。

实现简单，保证了检测的低复杂度和低成本。

附图说明

图1是根据本发明第一实施方式的光学无标记血清学检测方法流程图；

图2是根据本发明第一实施方式中的多孔硅光学微谐振腔生物传感器的结构示意图；

图3是根据本发明第一实施方式中的实现多孔硅光学微谐振腔生物传感器的生物功能化的流程图；

图4是根据本发明第一实施方式中的在多孔硅光学微谐振腔生物传感器中附着生物探针分子的流程图；

图5是根据本发明第二实施方式的光学无标记血清学检测系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。

本发明的第一实施方式涉及一种光学无标记血清学检测方法。具体流程如图1所示。

在步骤110中，提供一多孔硅光学微谐振腔生物传感器，将多孔硅光学微谐振腔生物传感器包被生物探针分子，使得该多孔硅光学微谐振腔生物传感器生物功能化。