[实用新型]基于上转换纳米颗粒标记和线光源激发的抗原检测装置

说明书

本实用新型公开了一种基于上转换纳米颗粒标记和线光源激发的抗原检测装置，包括待检测的芯片、特定抗体、可与抗体特异性结合的抗原、二向色镜、线阵相机，抗原上标记有上转换纳米颗粒，不同类型的抗体固定于待检测芯片上，多个芯片组成芯片阵列，线性光源透过二向色镜激发上转换纳米颗粒，上转换纳米颗粒使长波转换为短波，短波的光经过二向色镜反射至接收装置。本实用新型利用上转换探针和蛋白芯片实现抗原的特异性检测，由于抗原抗体结合的高度特异性，所以灵敏度高、特异性高、稳定性强。转换纳米探针具有背景噪声小、信噪比高、抗漂白能力强等优势。

技术领域

本实用新型属于医疗检测，临床诊断及毒品检测等技术领域，更具体地涉及一种用线光源激发，以及用上转换纳米颗粒标记的抗原检测装置。

背景技术

蛋白芯片是一种高通量监测系统，通过靶分子(抗原)和捕获分子相互作用来监测蛋白分子之间的相互作用。由于抗体会和抗原发生高特异性的强结合，因此抗体被广泛用做捕获分子。

蛋白芯片利用阵列上的抗体识别样品中的抗原蛋白或其他抗原。首先，将各种抗体蛋白有序固定在载玻片等介质上使其成为检测芯片，并用荧光探针标记待测样品中的抗原。然后，将待测样品加入检测芯片，抗原抗体发生特异性结合。最后，被标记的抗原抗体复合物在光源激发下，辐射出荧光，荧光强度正比于抗原浓度，达到检测目的。

为了实现这个目的，首先必须通过一定的方法将蛋白质固定于合适的载体上，同时能够维持蛋白天然构象，也就是必须维持其原有的特定生物活性。因此，如何在芯片表面有效固定抗体是非常关键的，特别是在抗体固定一致性方面。

此外，普通的单光子荧光探针对工作环境要求高，背景噪声大、易漂白。而上转换纳米颗粒是一种吸收两个至多个长波长光子并将其转换成一个短波长光子的特殊材料，具有较大的反斯托克斯位移,使上转化荧光波长和激发光波长更大的分开以便在探测荧光时滤掉激发光。而且上转化荧光探针的荧光峰一般比普通的单光子荧光探针的峰要尖锐。这些独特的光学性质，使上转换纳米颗粒具有背景噪声小、信噪比高、抗漂白能力强等优势。因此，我们将上转换纳米探针用作蛋白芯片的标记物，可以极大提高检测的信噪比和稳定性。

本实用新型使用了线阵CCD，线阵CCD获取的图像在扫描方向上的精度可高于面阵CCD图像；理论上可获得比面阵CCD更高的分辨率和精度。并且线阵CCD分辨率高，价格低廉，可满足大多数测量视场的要求。

最后，传统的医用扫描方法是逐点扫描，扫描速度慢，检测速度慢。而我们提供一种线扫描方法，不仅可以快速高效检测出待检测抗原，还可以根据荧光强度准确得到抗原浓度。此外，采用一维线阵相代替二维面阵相机，来检测荧光强度，有助于降低系统成本。

实用新型内容

1、实用新型目的。

利用上转换纳米颗粒，标记抗原，然后利用抗体和抗原的特异性结合来识别抗原。利用线光源来照射蛋白芯片，线阵相机来检测上转换纳米颗粒辐射的荧光，根据荧光强度来判断抗原的浓度。该实用新型在实现对抗原的特异性检测的同时，能够获得抗原的浓度信息。同时，由于采用了线扫描的方式，相对于点扫描，可以实现抗原的快速检测。

2、本实用新型所采用的技术方案。

本实用新型一种基于上转换纳米颗粒标记和线光源激发的抗原检测装置，包括待检测的芯片、抗体、可与抗体特异性结合的抗原、二向色镜、线阵相机，抗原上标记有上转换纳米颗粒，不同类型的抗体固定于待检测芯片上，多个芯片组成芯片阵列，线性光源透过二向色镜激发上转换纳米颗粒，上转换纳米颗粒使长波转换为短波，短波的光经过二向色镜反射至接收装置。

更进一步具体实施方式，所述的接收装置为线阵相机，线阵相机得到线上阵列各点发出的相应光强。

更进一步具体实施方式，所述的接收装置为谱仪，得到相应的光谱。

更进一步具体实施方式，所述的芯片为荧光增强芯片。