基于微流控芯片的免疫傳感器研究.pdf

1、微流控芯片結(jié)合了生物和微電子加工等技術(shù),將實(shí)驗(yàn)室中多種儀器的功能集成到幾平方厘米(甚至更小)的芯片上處理,它有很多優(yōu)點(diǎn)如:微型化、集成化、檢測(cè)效率高、檢測(cè)成本低等。目前微流控芯片已經(jīng)應(yīng)用于生物化學(xué)、醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)、藥物合成篩選、環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域,有著廣泛的發(fā)展空間和良好的應(yīng)用前景?，F(xiàn)在普遍使用的微流控芯片的制作材料高分子聚合材料存在一些問(wèn)題,例如非特異性吸附等。研究結(jié)果表明,對(duì)高分子材料表面進(jìn)行修飾改性可以改善它的性質(zhì),使聚合物芯片更有利于實(shí)際

2、生物樣品分析。本論文以聚甲基丙烯酸甲酯微流控分析芯片為研究對(duì)象,通過(guò)采用有效的修飾方法對(duì)其進(jìn)行表面改性,成功實(shí)現(xiàn)了抗體分子的固定,并將該方法用于酶聯(lián)免疫分析的研究,采用柱端電化學(xué)方法對(duì)該微流控芯片免疫傳感器進(jìn)行了檢測(cè),得到了滿(mǎn)意的分析效果。本論文包括以下幾個(gè)方面的內(nèi)容:
　　 一.概述了微流控分析技術(shù)及其在生物分析中的應(yīng)用概述了微流控芯片分析技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀,例如微流控芯片的制作材料、加工方法、進(jìn)樣技術(shù)和檢測(cè)技術(shù)等。介紹了微流控分

3、析技術(shù)存生物分析中的應(yīng)用,并對(duì)微流控芯片未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)及其應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行了展望,最后本章著重討論了本論文研究的目的及意義。
　　 二.基于微流控芯片的免疫傳感器研究1.聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)微流控芯片通道表面改性的研究通過(guò)高分子共聚反應(yīng)合成了(甲基丙烯酸丁酯)x-γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷)y[(BMA)x-(MAOPTAS)y],實(shí)現(xiàn)了PMMA材料表面硅烷化,在憎水、化學(xué)惰性的聚合物表面引入活性基團(tuán),為接下來(lái)的

4、生物識(shí)別分子固定研究提供了極大的可能性。采用熱壓法制作PMMA微流控芯片,在通道表面經(jīng)微流控芯片的表面化學(xué)改性引入的硅烷化活性基團(tuán)與Al2O3溶膠-凝膠之間進(jìn)行縮合反應(yīng),在縮合過(guò)程中實(shí)現(xiàn)了蛋白質(zhì)分子在芯片通道內(nèi)的固定。
　　 2.聚甲基丙烯酸甲酯微流控芯片在免疫分析中的應(yīng)用采用上述固定方法,制備了微流控芯片免疫傳感器。首先采用Al2O3溶膠-凝膠將抗體(anti-IgG)包埋于經(jīng)(BMA)x-(MAOPTAS)y修飾過(guò)的微流控芯

5、片微通道中,然后通過(guò)抗原-抗體特異性相互作用結(jié)合抗原(IgG)以及堿性磷酸酶標(biāo)記的二抗(ALP-anci-IgG),制備了微流控芯片免疫傳感器,進(jìn)行ELISA酶聯(lián)免疫分析。分別采用微分脈沖伏安法(DPV)和電流-時(shí)間曲線(xiàn)法(Amperometric i-t Curve)進(jìn)行了電化學(xué)檢測(cè)。由于微通道內(nèi)具有較大的表面積/體積比等特點(diǎn),微流控芯片把免疫分析的反應(yīng)時(shí)間縮短到10分鐘以?xún)?nèi),并且大大簡(jiǎn)化了分析過(guò)程。氧化鋁溶膠-凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)能夠有效的

6、保持抗體的生物活性,并且能夠抗蛋白質(zhì)的非特異性吸附,該方法具有檢測(cè)靈敏度高(檢測(cè)下限達(dá)1pg/ml),線(xiàn)性范圍寬(1-500pg/ml)等優(yōu)點(diǎn)。因此微流控芯片免疫傳感器在臨床應(yīng)用和環(huán)境檢測(cè)中有巨大的發(fā)展?jié)摿Α?br>　　 三.殼聚糖/透明質(zhì)酸微球組裝的表面及其應(yīng)用于酪氨酸酶?jìng)鞲衅鞯某醪教剿魍ㄟ^(guò)殼聚糖/透明質(zhì)酸納米微球(CS/HA nanoparticle)與陽(yáng)離子聚電解質(zhì)(PDDA)采用層層組裝技術(shù)(LbL)在導(dǎo)電玻璃(ITO)電極上