[发明专利]一种微气泡数字成像蛋白标记物检测方法

说明书

本发明公开一种微气泡数字成像蛋白标记物检测方法，采用磁性微珠作为基体，在磁性微珠上俘获目标抗体后抓取目标靶蛋白构成抗原抗体磁微珠复合物，抗原抗体磁微珠复合物进入双氧水溶液后被石墨烯纳米颗粒标记，随后置入方形微槽，抗原抗体磁微珠复合物会被外缘磁铁吸至方形微槽底部，在方形微槽中的石墨烯纳米颗粒将会催化气泡产生，并采用光学摄影装置捕捉产生气泡，进而识别目标靶蛋白，本发明的优点在于将靶蛋白通过微气泡可视化，这种可视化信号受到气温和气压影响很小，因此此微气泡技术的背景噪音比传统生物标记物检测要低很多，从而将敏感度信号提高一个数量级，而达到飞摩级。

技术领域

本发明涉及快速检测领域，具体地说，是一种微气泡数字成像蛋白标记物检测方法。

背景技术

发达国家对即时检验(point-of-care testing,POCT)用于临床医疗、生物应急、社区医疗乃至家庭化慢病管理等领域有着完善的发展、管理、应用的规划。目前，国际上POCT产品主要有罗氏公司(Roche)、美国艾利尔(Alere)、法国生物梅里埃(biomerieux)等公司的产品。即时检验在国际上占整个体外诊断市场的30％以上。我国POCT市场起步较晚，目前市场规模较小，但是增长速度快，市场潜力巨大。2018年，我国POCT市场规模达14.3亿美元。随着医改的推进和对社区医疗体系的建立，预计我国POCT市场未来几年将保持20％的年复合增长率。目前国内POCT生产商主要为科华生物、三诺生物、英科新创、九安医疗、璟泓科技和明德生物等公司。但是，国内大部分生产厂家只注重生产而不重视核心技术和原料的开发，特别是对市场应用前景较好的快速高灵敏度的POCT检测仪缺乏研究和投入。

新一代的高灵敏度的POC在新冠检测首先得到应用，美国多家公司的高灵敏度POC产品在新冠检测中比传统的胶体金POC产品灵敏度高2个数量级。以LumiraDx为代表的公司采用微流控技术和免疫荧光技术结合，对比Abbott和BD等传统诊断巨头的纸层析技术，灵敏度高出一个数量级，特异性也非常好。鉴诺希望结合微流控技术，免疫亲和技术，以及电压感应装置研发高灵敏度的POC产品，使得POC芯片能够在10分钟之内检测皮克甚至飞克级别的目标分子。这一条技术路线采用免疫电化学技术，可以达到或超过LumiraDx的POC技术。自主研发新一代的高灵敏度POC产品对大规模病原体检测以及非实验室场景的应用至关重要。

发明内容

发明目的：本发明目的在于针对现有技术的不足，提供一种微气泡数字成像蛋白标记物检测方法。

技术方案：本发明所述一种微气泡数字成像蛋白标记物检测方法，包括以下步骤：

S1、首先采用化学沉淀得到球型超细均匀的γ-Fe₂O₃、Fe₃O₄磁粉，并用长链脂肪酸对磁粉表面进行改性处理，接着利用均匀化工艺，将经过表面处理后的磁粉在含有甲基丙烯酸羟乙酯、过氧化二苯甲酰、二乙烯基苯、甲基丙烯酸的苯乙烯溶液中均匀分散，然后，将磁粉单位溶液悬浮液在水分散剂中悬浮分散，取后通过悬浮液的聚合以及磁性微珠的分离得到磁性微珠；

S2、将制备的磁性微珠浸入待检测抗原的抗体环境中并俘获抗体，制得带有目标抗体的免疫磁性微珠；

S3、将免疫磁性微珠浸入待检测的环境，靶蛋白被带有相应抗体的免疫磁性微珠抓取，构成抗原抗体磁微珠复合物；

S4、将含有烷基胺的溶液加入含有GO@Fe₃O₄的分散液中，反应，得到带有磁性的石墨烯纳米颗粒；

S5、采用S4中制得的石墨烯纳米颗粒标记抗原抗体磁微珠复合物并置入双氧水溶液环境中；

S6、抗原抗体磁微珠复合物连同双氧水溶液一同加入微芯片微气泡的方形微槽当中，抗原抗体磁微珠复合物会被外缘磁铁吸至方形微槽底部，在方形微槽中的石墨烯纳米颗粒将会催化气泡产生；