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),將實驗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)點如:微型化、集成化、檢測效率高、檢測成本低等。目前微流控芯片已經(jīng)應用于生物化學、醫(yī)學檢驗、藥物合成篩選、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域,有著廣泛的發(fā)展空間和良好的應用前景?，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題,例如非特異性吸附等。研究結(jié)果表明,對高分子材料表面進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象,通過采用有效的修飾方法對其進行表面改性,成功實現(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,采用柱端電化學方法對該微流控芯片免疫傳感器進行了檢測,得到了滿意的分析效果。本論文包括以下幾個方面的內(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、進樣技術(shù)和檢測技術(shù)等。介紹了微流控分

3、析技術(shù)存生物分析中的應用,并對微流控芯片未來的發(fā)展趨勢及其應用領(lǐng)域進行了展望,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高分子共聚反應合成了(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],實現(xiàn)了PMMA材料表面硅烷化,在憎水、化學惰性的聚合物表面引入活性基團,為接下來的

4、生物識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改性引入的硅烷化活性基團與Al2O3溶膠-凝膠之間進行縮合反應,在縮合過程中實現(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修飾過的微流控芯

5、片微通道中,然后通過抗原-抗體特異性相互作用結(jié)合抗原(IgG)以及堿性磷酸酶標記的二抗(ALP-anci-IgG),制備了微流控芯片免疫傳感器,進行ELISA酶聯(lián)免疫分析。分別采用微分脈沖伏安法(DPV)和電流-時間曲線法(Amperometric i-t Curve)進行了電化學檢測。由于微通道內(nèi)具有較大的表面積/體積比等特點,微流控芯片把免疫分析的反應時間縮短到10分鐘以內(nèi),并且大大簡化了分析過程。氧化鋁溶膠-凝膠網(wǎng)絡結(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,該方法具有檢測靈敏度高(檢測下限達1pg/ml),線性范圍寬(1-500pg/ml)等優(yōu)點。因此微流控芯片免疫傳感器在臨床應用和環(huán)境檢測中有巨大的發(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用于酪氨酸酶傳感器的初步探索通過殼聚糖/透明質(zhì)酸納米微球(CS/HA nanoparticle)與陽離子聚電解質(zhì)(PDDA)采用層層組裝技術(shù)(LbL)在導電玻璃(ITO)電極上