[发明专利]一种用于病毒检测的高通量液相悬浮式生物芯片及其制备方法

说明书

本发明公开了一种用于病毒检测的高通量液相悬浮式生物芯片，包括悬浮介质以及均匀分散在悬浮介质中的多功能微球；所述多功能微球包括无机/聚合物复合微球以及包被在所述无机/聚合物复合微球表面的生物探针；所述无机/聚合物微球包括石墨烯纳米片、分散在石墨烯纳米片表面的石墨烯量子点壳层以及修饰在所述石墨烯量子点壳层表面的聚合物层；所述聚合物层为羧基化的纳米纤维素晶体/聚丙烯酰胺二元网络凝胶层。本发明还公开了该液相悬浮式生物芯片的制备方法。本发明制得的液相悬浮式生物芯片，单分散性好，灵敏度高。

技术领域

本发明涉及生物技术领域，具体涉及一种多功能无机/聚合物复合微球及其制备方以及在病毒检测中的应用。

背景技术

在过去十年中，半导体量子点作为一种纳米尺寸的晶体材料，在生物医学领域引起了很多研究人员的极大关注。与传统染料以及荧光蛋白相比，量子点具有独特的光学特性，比如随尺寸大小变化的发射光谱、高亮度、超强抗光漂白的光稳定性以及同时可激发多种荧光。这些特性使量子点及其偶联物做为一种可靠的光学标记，在病毒检测等生物领域有着广泛的应用。

专利CN201210073965.4提供了一种基于量子点和氧化石墨烯均相免疫检测多种病毒的方法。首先将一定量的不同颜色的链霉亲和素修饰的量子点溶液分别与不同种类病毒的生物素化抗体混合制备偶联物，将不同颜色的量子点偶联物混合后再加入过量氧化石墨烯使量子点的荧光被猝灭，再加入与抗体相对应的病毒后，量子点的荧光分别回升，然后根据不同颜色量子点的荧光强度是否回升对病毒种类进行定性识别，或根据量子点的荧光强度回升强度值对病毒含量进行定量检测，或在紫外分析仪中用紫外灯激发样品溶液进行拍照，得到可视化的图片，通过颜色变化对病毒进行半定量检测。专利CN201110171398.1提供了一种基于量子点和金属配合物的均相免疫荧光检测病毒的方法。其步骤是：首先将量子点溶解于水或其他溶剂中，得反应液A；其次是将病毒的单克隆抗体与金属配合物偶联，将偶联物溶于水或其他溶剂，得反应液B；第三是取反应液A、反应液B及水或其他溶剂混合，得混合溶液C；第四是在混合溶液C中加入病毒溶液，并将其转移至荧光比色皿中，测量其荧光强度，进行定量分析；或将比色皿放置于紫外分析仪中，用数码相机拍照，通过颜色变化进行病毒检测。本方法简便快速、灵敏度高、特异性强、成本低、可实现高通量检测和远程诊断。由上述现有技术可知，目前技术中常采用量子点与病毒抗体耦合，然后加入病毒溶液，测定其荧光强度来进行定量分析。该技术中常常出现量子点分散性差而导致测试灵敏度低的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术存在的不足，提供一种用于病毒检测的高通量液相悬浮式生物芯片及其制备方法，本发明以石墨烯量子点插层石墨烯纳米片形成的复合载体，然后在其修饰有羧基化的纳米纤维素晶体/聚丙烯酰胺二元网络凝胶层，最后包被探针，从而制得液相三维检测的反应载体，本发明制得的液相悬浮式生物芯片，单分散性好，灵敏度高。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种用于病毒检测的高通量液相悬浮式生物芯片，包括悬浮介质以及均匀分散在悬浮介质中的多功能微球；所述多功能微球包括无机/聚合物复合微球以及包被在所述无机/聚合物复合微球表面的生物探针；所述无机/聚合物微球包括石墨烯纳米片、分散在石墨烯纳米片表面的石墨烯量子点壳层以及修饰在所述石墨烯量子点壳层表面的聚合物层；所述聚合物层为羧基化的纳米纤维素晶体/聚丙烯酰胺二元网络凝胶层。

作为上述技术方案的优选，所述生物探针为病毒抗原、抗体中的一种或两种混合。

本发明还提供了一种用于病毒检测的高通量液相悬浮式生物芯片的制备方法，包括以下步骤：

(1)将石墨烯量子点溶液和石墨烯纳米片分散液混合500-1000W下超声处理30-120min，制得复合分散液；