[发明专利]用于检测的生物阵列及其检测方法

说明书

本发明提供一种用于检测的生物阵列，所述生物阵列包括生物阵列基层和设置在生物阵列基层表面上的多个信号通道组合，每一项信号通道组合检测一项生物分子；每一项信号通道组合包括至少第一感应端和第二感应端；第一感应端和第二感应端之间的生物阵列基层的表面上，涂敷有捕捉涂层和添加到捕捉涂层上的生物分子捕捉层，生物分子捕捉层捕捉生物分子，生物分子捕捉表面上具有生物分子捕捉层的纳米颗粒；第一感应端和第二感应端之间通过纳米颗粒生成检测信号。本申请提供的生物阵列，一次使用极少的检测样本可实现多项检测，适用于多种类别的生物分子，提高了生物阵列的适用性及检测的敏感度，降低了操作的复杂性，推广生物阵列的使用。

技术领域

本发明涉及医疗领域，特别是涉及一种用于生物分子指标检测的生物阵列及其检测方法。

背景技术

在医疗领域，人体中生物分子指标的检测是基础、且重要的检测，用来诊断疾病或者监督医疗方案的实效从而进行调整。随着医疗研究的进步，医疗研究员对越来越多疾病有更深度的了解，人体中生物分子之间复杂的互动关系导致疾病的产生，因而诊断相关疾病需要检测出的生物分子的数量和种类大大提升。然而目前很多医疗检测手段都是针对某一项生物分子，或者通过高通量的大型实验室设备来实现多项生物分子的检测，其敏感度、精准度不高，操作繁琐。

其中，传统实验室检测采用微孔板条(microwell plate)，使用时将人体的液体样本平均分配到微孔板条的每个孔里，每个孔中盛有对应的试剂，针对某一项指定的生物分子进行检测。这种检测及检测方法需要采集较多的人体液体样本。近期，随着微电子芯片技术的普及和迅速发展，这种微孔板条逐渐被生物阵列取代。

生物阵列将传统微孔板条的每项检测和试剂微小化，在一个小型面积的结构上进行检测；因为面积小，所以检测时对人体液体样本的用量可以较少(约2μL-500μL)。此外，微电子和半导体行业的制造技术发达，降低了生物阵列的制造成本。综合上述，医疗检测领域的大趋势之一就是生物阵列的普及化。现有的生物阵列检测还在初步发展阶段，如已有使用DNA阵列进行检测，利用PCR技术对DNA进行扩增，可将极微量的靶DNA特异地扩增上百万倍，从而大大提高对DNA分子的分析和检测能力，不过DNA酶成本昂贵、错误率偏高，经常导致检测出现误报。DNA扩增需要20至40次的冷热(65度－95度)温度循环，增加了检测设备的额外调温功能需求，这些都限制了生物阵列的推广使用。

因此在生物阵列上的创新，实现生物阵列更敏感、更精准和更简易操作的检测是非常急需的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于检测的生物阵列及其检测方法，以实现更敏感、更精准和操作更简易的检测。

为了解决上述问题，本申请提供一种用于多项检测的生物阵列，比现有的技术能提供更敏感的多项生物分子检测。所述生物阵列包括生物阵列基层和设置在生物阵列基层表面上的多个信号通道组合，每一项所述信号通道组合检测一项生物分子；每一项所述信号通道组合包括至少第一感应端和第二感应端；所述第一感应端和第二感应端之间的生物阵列基层的表面上，涂敷有捕捉涂层和添加到所述捕捉涂层上的生物分子捕捉层，所述生物分子捕捉层捕捉所述生物分子，捕捉到的生物分子捕捉表面上具有所述生物分子捕捉层的纳米颗粒；所述第一感应端和所述第二感应端之间通过捕捉到的纳米颗粒生成检测信号。

进一步地，所述第一感应端和第二感应端均设置为电极，或第一感应端和第二感应端均均设置为光纤尾端，或第一感应端和第二感应端分别设置为光发射端和光接收端。

优选地，所述第一感应端和所述第二感应端的表面设置有防粘涂层，防止生物分子粘落在感应段上。

进一步地，所述第一感应端和所述第二感应端之间的距离P，使得P除以所述纳米颗粒的直径D的商值不小于渗透阈值T(即P/D＝T)；所述渗透阈值T是指当信噪比(signalto noise ratio)为2的情况下，所述第一感应端和所述第二感应端之间的纳米颗粒数量。