基于光子微球的低成本多元檢測(cè)芯片.pdf

1、隨著生物電子學(xué)、材料學(xué)、分析化學(xué)等學(xué)科的發(fā)展，新的儀器與技術(shù)不斷應(yīng)用于醫(yī)療診斷行業(yè)，使得醫(yī)療檢測(cè)設(shè)備得到了快速發(fā)展。其中，POCT（Point Of Care Testing，現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)）設(shè)備由于其具有小型便攜、操作簡(jiǎn)單、樣品需要量少、檢測(cè)速度快，且綜合檢測(cè)成本低等優(yōu)點(diǎn)，受到眾多研究者的關(guān)注，發(fā)展尤為迅速。同時(shí)，多元編碼技術(shù)使得多種分子的同時(shí)檢驗(yàn)分析成為可能;微流控技術(shù)的集成化這一特點(diǎn)能夠簡(jiǎn)化檢測(cè)操作過(guò)程并且其微結(jié)構(gòu)能夠降低試劑的使用量，

2、因此，將兩者結(jié)合開發(fā)的POCT檢測(cè)設(shè)備能夠極大地提高即時(shí)檢測(cè)的應(yīng)用范圍。
　　本文結(jié)合了微流控技術(shù)、光子晶體結(jié)構(gòu)色編碼技術(shù)和微球陣列技術(shù)，設(shè)計(jì)并制備出了一種低成本的基于編碼微球陣列的芯片，可將其應(yīng)用于生物分子的多元檢測(cè)。針對(duì)結(jié)構(gòu)色編碼微球的制備，本文討論了不同的摻雜材料對(duì)微球結(jié)構(gòu)色的影響，選擇合適的芯片制備材料，并對(duì)芯片的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化，探索了最佳反應(yīng)條件，最終將其應(yīng)用于蛋白質(zhì)的多元檢測(cè)。本文的研究?jī)?nèi)容主要可分為以下三個(gè)部分:

3、r>　　一、微球陣列芯片的設(shè)計(jì)和制備。本文設(shè)計(jì)了一種流入式（flow-through）的微流控微球陣列芯片，采用聚合材料分層組裝的方法構(gòu)建了微球陣列的流動(dòng)反應(yīng)體系，簡(jiǎn)化了芯片的制備方法并降低了制作成本;采用微流控液滴模板法制備了紅、綠、藍(lán)三種顏色，尺寸在55-65μm和180-200μm的編碼微球。且芯片在使用過(guò)程中，直接采用注射的方式裝配微球，微球位置可隨機(jī)分布于反應(yīng)池內(nèi)，接著我們測(cè)試了芯片的檢測(cè)性能，并對(duì)其使用條件進(jìn)一步優(yōu)化，增加了

4、我們所設(shè)計(jì)的芯片應(yīng)用于免疫蛋白檢測(cè)的可行性。
　　二、光子微球陣列芯片應(yīng)用于免疫蛋白的檢測(cè)。本文采用循環(huán)進(jìn)樣的方式，通過(guò)對(duì)比流入式芯片和流過(guò)式芯片的檢測(cè)性能，證明了流入式模式的芯片在免疫檢測(cè)時(shí)更具優(yōu)勢(shì)，接著我們分別基于熒光標(biāo)簽和拉曼標(biāo)簽，在芯片內(nèi)進(jìn)行了免疫蛋白的檢測(cè)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該芯片即可適用于單一分析物的檢測(cè)，也可用于多元分析物的檢測(cè)。該系統(tǒng)對(duì)于人AFP的檢測(cè)限可達(dá)到122.6pg/mL，檢測(cè)的靈敏度高于傳統(tǒng)的微球檢測(cè)方式。