[发明专利]一种适用于生物样品太赫兹特异性检测的样品前处理系统及应用

说明书

本发明申请属于生物样品检测技术领域，具体公开了一种适用于生物样本太赫兹特异性检测的样品前处理系统及检测方法的前处理方法，包括以下步骤：(1)一次性PDMS膜及样品反应池的制备，使用太赫兹高透膜，并将其切割；(2)PDMS膜的特异性修饰，对步骤(1)中的PDMS膜进行特异性修饰，(3)利用太赫兹对步骤(2)中的PDMS膜进行本底检测，(4)靶标的特异性捕获；(5)利用太赫兹对步骤(4)中的特异性捕获靶标的PDMS膜进行检测。本发明主要用于生物样本太赫兹特异性检测，解决了太赫兹特异性检测难度较大，缺乏标准化前处理过程，难以保证结果的重复性及准确性的问题。

技术领域

本发明属于生物样品检测技术领域，具体公开了一种适用于生物样品太赫兹特异性检测的样品前处理系统及应用。

背景技术

太赫兹波是频率在0.1～10THz的电磁波，基于THz可以对生物物质进行无标记、非接触和无损检测。核酸、蛋白质等生物大分子之间弱的相互作用(如：氢键、范德华力等)、骨架振动及偶极子旋转等正好位于THZ频谱范围，每种生物大分子均具有特定THz波谱指纹，因此THz波能够探测到其他电磁波段无法获得的生物大分子组成、结构和功能等信息。THz波能够以一种纯物理过程、无需标记的方式在同一时间节点揭示多种生物大分子的结构和功能信息，从而可能为生物分子的无标记检测提供一种革命性新型技术手段。然而有些生物大分子在太赫兹范围内并没有特征性的吸收峰，限制了太赫兹在生物分子传感的应用。

单克隆抗体具有高选择特异性，其可识别特异性抗原，并形成稳定的抗原抗体复合物。目前对抗原抗体反应的检测方法有酶联免疫(ELISA)、免疫荧光、放射免疫和化学发光等，其均需要利用酶、荧光素和放射元素进行标记；这样增加了检测过程中的操作步骤，使得检测更为复杂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种#，以解决抗原抗体反应的检测过程中需利用特殊标记，操作步骤多使得检测更为复杂和太赫兹传感特异性检测较难实现的问题。

为了达到上述目的，本发明的技术方案为：一种适用于生物样品太赫兹特异性检测的样品前处理系统及应用，包括以下步骤：

(1)PDMS膜的制备，使用膜塑法制备所需高透膜，并将其切割成1.5*1.5cm2的大小；

(2)前处理，对步骤(1)中的PDMS膜进行修饰；

(3)利用太赫兹对步骤(2)中的PDMS膜进行检测。

进一步，步骤(2)中对PDMS膜修饰使用聚乙烯亚胺－戊二醛交联法修饰。

进一步，步骤(2)中对PDMS膜进行修饰包括以下步骤：a.将1.5*1.5cm大小的PDMS检测膜条置于反应池上，在反应池中加入0.2％聚乙烯亚胺甲醇溶液，置于70℃恒温器中避光反应3h，冷却至室温；b.去离子水充分的冲洗3次；加入质量浓度为1％戊二醛溶液，室温下避光放置30min；c.去离子水充分的冲洗3次；加入质量浓度为0.1％的DPBS溶液中浸泡5min；d.去离子水充分的冲洗3次；取一定量抗体溶液浸泡，置于4℃冰箱中冷藏过夜待用；e.将(d)步骤中的PDMS膜条置于反应池，在反应池内加入抗原，孵育使抗体与抗原充分反应。

进一步，步骤(1)中的反应池以硅片为原料，在硅片上刻蚀出长7.2mm、宽7.2mm、高200nm的检测池；检测池内光刻出亚波长周期性SRRs超材料结构，检测池的单元结构为单开口谐振环，长宽为26μm，线宽为6μm，开口间隙为2μm；将构建的可再生样品池THz-TDS检测，记录其谐振频率、谐振峰半高宽。

进一步，步骤(4)中的抗体孵育池长9cm，宽7cm，包括四个反应区，每个反应区外长1.5cm，内长0.7cm；外宽5cm，内宽2.5cm，每个反应区可放置3个1.5*1.5cm的反应膜条。