[发明专利]基于化学发光的多元分析光子晶体芯片及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及化学发光检测领域，公开了一种基于化学发光的多元分析光子晶体芯片及其制备方法和应用，该多元分析光子晶体芯片包括芯片基底，所述芯片基底至少一侧表面设置有光子晶体微阵列，所述光子晶体微阵列包括两个以上的光子晶体位点；在至少一个所述光子晶体位点表面设置用于化学发光共振能量转移的特异性识别体。本发明的多元分析光子晶体芯片具有含有不同结构色的光子晶体，易于编码，同时光子晶体作为荧光增强介质，与所述光子晶体表面的特异性识别体共同形成相应的化学发光体系，能特异性的对不同种类/或不同浓度的癌症标志物，药物，微生物，分子，离子进行高通量筛选；其体积小，结构稳定，灵敏度高，应用范围广，具有特异性和选择性。

技术领域

本发明涉及化学发光检测领域，具体涉及一种基于化学发光的多元分析光子晶体芯片及其制备方法和应用。

背景技术

化学发光方法不需要光源的激发，因此具有背景低和设备简单的优点。化学发光最常用的反应液是鲁米诺和过氧化氢，在催化剂存在的情况下，鲁米诺被过氧化氢氧化，从基态跃迁到激发态，回到基态产生化学发光。而化学发光免疫分析法因其选择性好，灵敏度高、操作方便、设备简单、易于实现自动化等优点，越来越受到广泛关注。

Willner教授团队提供了一种对金属离子、小分子和DNA的特异性化学发光检测方法(参见Ronit Freeman,Xiaoqing Liu,and Itamar Willner.J.Am. Chem.Soc.2011,133,11597–11604)，但是该方法无法同时进行多种物质的检测，同时需要复杂的移液步骤；还提供了一种基于鲁米诺和联吡啶钌的电位分辨电致化学发光检测方法(参见CN103884707A)，该方法虽然可以同时进行两种抗原的检测，但无法同时进行多种抗原的检测。

光子晶体是一类具有光学尺度的周期性介电结构材料，因其独特的光子调控性质，自发现以来便受到了极大的关注和深入的研究。但是，关于光子晶体在检测领域中的应用未见报道。

癌症的早期诊断对其最终的控制和预防有着至关重要的作用。在癌症发展的过程中，一种有效的早期癌症诊断手段是对癌症标志物的检测。目前临床医学中对肿瘤疾病的筛查主要依靠临床表现，影像学检查、血清学检查、穿刺活检等多种手段。肿瘤起病隐匿，症状不明显，症状表现及影像学检查对早期肿瘤诊断不敏感，仍无法及时对早期肿瘤进行诊断。

目前临床中检测人体血清中肿瘤标志物的方法主要有传统的酶联免疫检测法(ELISA)、化学发光免疫分析法(CLIA)及电化学发光免疫分析法 (ECLIA)，例如CN103884707A、CN104458710A所公开的技术方案，其中化学发光免疫分析法具有高度的准确性和特异性，是目前世界公认先进的标记免疫测定技术，但总的来说，目前所采用的方法存在缺陷，包括癌症标志物检测限较高，检测目标单一，利用当前技术很少能够同时实现灵活的高灵敏，多组分的检测。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的癌症标志物检测限较高，检测目标单一，不能同时实现灵活的高灵敏、多组分检测的缺陷。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种基于化学发光的多元分析光子晶体芯片，包括芯片基底，所述芯片基底至少一侧表面设置有光子晶体微阵列，所述光子晶体微阵列包括两个以上的光子晶体位点；在至少一个所述光子晶体位点的表面设置有用于化学发光共振能量转移的特异性识别体。

本发明第二方面提供一种制备前述第一方面所述的多元分析光子晶体芯片的方法，包括：

(1)在芯片基底上设置两个以上光子晶体位点以形成光子晶体微阵列，获得含有所述光子晶体微阵列的薄膜芯片；

(2)在所述薄膜芯片中，将至少一个光子晶体位点中光子晶体的表面设置特异性识别体。

本发明第三方面提供所述的多元分析光子晶体芯片在癌症检测、肿瘤靶向治疗、药物研发、药物及细胞筛选中的应用。