[发明专利]一种光纤生物探针及其制作方法和用途

说明书

技术领域

本发明涉及免疫检测技术，特别涉及一种不取样检测生物分子活性的光纤生物探针及制备方法和用途。

背景技术

光纤生物传感器技术在科学和工业领域的应用已得到广泛的关注，尤其在分子生物学、医学诊断、军事医学、流程控制和环境监测等方面匀已进行了基础和应用的研究。光纤倏逝波生物传感器采用光波在光纤内以全反射方式传输式产生的倏逝波激发光纤纤芯表面的标记有荧光染料的生物分子，从而检测以某种方式附着于纤芯表面倏逝波场范围内的生物物质的属性及其含量。目前在其检测技术中，采用的是：对检测物取样、稀释，然后放入检测容器中对其进行检测。

上述技术的缺点是：

1.对检测结果影响因素多。检测物处理步骤复杂。

2.检测灵敏度低。对检测物取样使得待测成分降低

3.无法进行远距离检测。

发明内容

本发明的目的在于克服上述已有技术的缺点和不足，为了检测过程中减少影响检测结果的因素、提高检测灵敏度，同时能实现远程检测，从而提供一种可用于血液学、人体及动物病毒学、兽医学、肿瘤学、分子生物学、医学及药物学、食品卫生学等学科；可用于医院临床疾病和健康状况诊断；并且使用简单，价格低廉的能实现不取样检测的光纤生物探针及制备方法和用途。

本发明的目的是这样实现的：

本发明提供的光纤生物探针包括光纤纤芯，改性层和感应膜层三部分；其中改性层位于固体基片和感应膜层之间，改性层通过共价键分别与固体基片和感应膜层连接。

本发明光纤生物探针的用途是制作生物抗体光纤传感器，该传感器包括光纤探针，光源，检测器，其中光纤探针包括两部分，敏感段和传输段。光源发出的光由光纤探针传输段的端面耦合到光纤探针内，使敏感段表面带有荧光标记的抗体受激后发光，由传输段将激发光传输给检测器。

本发明所述的光纤探针是纤芯直径为微米量级的一段光纤，传输段带有包层，敏感段无包层。敏感段表面经过处理，生长一层功能化层和敏感层。可以采用共价键合法，使功能化层生长在敏感段上；可以采用成键的方法，使敏感层生长在功能化层上，此时功能化层中的醛基与敏感层中的氨基结合在一起。

本发明所述的功能化层，是将清洗后并带有活性基团-羟基的敏感段，经丙酮混合溶液处理后形成，用于固定与检测物相对应的抗原或抗体。丙酮混合溶液中的三氨丙基三乙氧基硅烷和氯基硅烷化试剂体积比为1∶30，体积百分比浓度为10％V/V。

本发明所述的敏感层，是将带有功能化层的敏感段经戊二醛水溶液处理后形成，使功能化层表面产生活性基团-醛基，用于固定生物分子。戊二醛水溶液中戊二醛的体积百分比浓度为5％V/V。

本发明光纤探针的制作过程，由以下步骤完成：

1.光纤的处理：将一段石英光纤分两部分，一部分除去包层露出纤芯，作为敏感段，用于生长功能化层和敏感层。另一部分保留包层作为传输段，用于传递光信号。

2.表面功能化处理：用常规方法清洁敏感段表面，使其表面带有易于与硅烷化发生化学反应的活性基团——羟基。将清洁处理后的敏感段浸入丙酮混合溶液中，进行充分反应，使其带有氨基。所述的丙酮混合溶液中包括三氨丙基三乙氧基硅烷和氯基硅烷化试剂，三氨丙基三乙氧基硅烷和氯基硅烷化试剂体积比为1∶30，其体积百分比浓度为10％V/V。

3.生长敏感层：将经过表面功能化处理的敏感段，浸入戊二醛水溶液中进行反应，使其表面带有易与功能化层共价固定在敏感段上的生物分子发生化学反应的活性基团，醛基。再将其浸入到用于检测生物分子所配制的溶液中充分反应，生成敏感层。所述的戊二醛水溶液中戊二醛的体积百分比浓度为5％V/V。

本发明的工作过程：将敏感段置于待测物中，使中的抗原产生特异性免疫反应，吸附于敏感层表面上；再置于带有荧光标记的抗体溶液中，由于同种生物抗原与抗体较强的相互作用，将溶液中荧光标记的抗体吸附在待测物抗原表面上。利用光源将激发光耦合到光纤探针内，使其表面带有荧光标记的抗体受激后发光，由传输段将激发光传输给检测器，检测器将激发光进行光/电信号转换后传输给计算机，计算机即可快速、准确地对生物体内有无抗原及含量多少进行测定。

本发明生物抗体光纤传感器，解决了在不取样的前提下深入生物体内，对生物体内的待测物进行快速、准确地的测定，对生物体无毒副作用。本发明光纤探针的制作方法，提高了光纤传感器检测的灵敏度，操作简单，方便快捷。

附图说明