[发明专利]基于固态纳米孔的HIV-1抗体+抗原检测装置及方法

说明书

本发明涉及基于固态纳米孔的HIV‑1抗体+抗原检测装置及方法，属于生物检测领域。检测装置包括可拆卸连接的第一绝缘板和第二绝缘板；第一绝缘板和第二绝缘板上设有相连通的通道，通道内嵌设带有窗口的芯片，芯片上设有与窗口连通的纳米孔，纳米孔的孔径为14～15nm，芯片将通道分隔成顺式腔和反式腔，芯片的窗口朝向顺式腔；顺式腔和反式腔内注有同体积的易位电解缓冲液，其中顺式腔内的易位电解缓冲液含有HIV‑1抗体样品；顺式腔和反式腔内分别插有电极，两个电极与数据采集系统相连。检测过程简单、快速，检测灵敏度高、信噪比高。

技术领域

本发明属于生物检测领域，涉及一种基于固态纳米孔的HIV-1抗体+抗原检测装置及方法。

背景技术

HIV是攻击免疫系统的病毒，也是艾滋病(获得性免疫缺陷综合征，AIDS)的病原体，因此对HIV感染者早期诊断、靶向治疗、延长寿命至关重要。纳米孔单分子检测技术起源于库尔特计数器的发明以及单通道电流的记录技术，1996年开始发展起来的单分子分析手段，是具有非标记、实时监测、灵敏度高、检测速度快和操作简单等优点的新型传感检测技术。该方法应用于HIV组分单分子的检测，能够进一步缩短窗口期，为HIV感染者争取较短诊断时间。迄今为止，HIV实验室诊断主要依据血清学试验进行初筛试验和确认试验，第一代初筛检测试剂检测血清中的抗体容易出现假阳性和假阴性的诊断；第二代初筛检测试剂同时检测HIV-1和HIV-2但容易漏检；第三代初筛检测试剂使用双抗原检测抗体，灵敏度相对以前较高但窗口期较长；第四代初筛检测试剂缩短了窗口期4～7天，但仍需要2周左右的窗口期。单独检测HIV核酸序列虽能缩短窗口期，但需专业人员检测，步骤繁琐且价格昂贵，不利于医院普及。因此，需要探索更为简单、快速、高灵敏度和高信噪比的HIV检测手段。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于固态纳米孔的HIV-1抗体+抗原检测装置及方法，以解决现有检测技术存在的不足。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

基于固态纳米孔的HIV-1抗体+抗原检测装置，包括可拆卸连接的第一绝缘板和第二绝缘板；第一绝缘板和第二绝缘板相互背离的一面分别设有圆形的容腔，相互朝向的一面分别设有方形的凸台和用于卡入凸台的方形的凹槽，第一绝缘板和第二绝缘板的容腔的底部分别设有贯穿凸台和贯穿凹槽的圆形的开口，开口的孔径小于容腔，第一绝缘板的容腔和开口依次与第二绝缘板的开口和容腔形成相连通的通道；在凸台和凹槽配合后形成的间隙内设置方形的带有窗口的芯片，并且在芯片的两面设有弹性O型圈；芯片上设有与窗口连通的纳米孔，纳米孔的孔径为14～15nm，芯片将通道分隔成顺式腔和反式腔，芯片的窗口朝向顺式腔；顺式腔和反式腔内注有同体积的易位电解缓冲液，其中顺式腔内的易位电解缓冲液含有HIV-1抗体+抗原样品；顺式腔和反式腔内分别插有电极，两个电极与数据采集系统相连。

进一步，第一绝缘板上均布有沉孔，第二绝缘板板上均布有与沉孔相对应的螺纹孔，通过插入沉孔和螺纹孔的螺钉将第一绝缘板和第二绝缘板连接。

进一步，芯片具有中间的硅基层和覆在硅基层两面的SiNx薄膜层，纳米孔设在芯片其中一面的SiNx薄膜层上。

进一步，通道沿第一绝缘板和第二绝缘板的轴线布置。

使用基于固态纳米孔的HIV-1抗体+抗原检测装置的方法，包括以下步骤：

S1.预处理：先用无水乙醇将带有窗口的芯片浸泡30分钟，对其窗口表面进行亲疏水性的处理；再用去离子水浸泡10分钟，洗去其表面的无水乙醇以及溶解表面的无机盐；最后再用无水乙醇浸泡10分钟；