[发明专利]以颜色和形状复合编码的水凝胶非标记多元免疫检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种多元免疫检测方法，特别涉及一种由光子晶体和水凝胶薄膜的不同形状复合编码的非标记多元免疫检测方法。

背景技术

人类基因组序列得以解码之后，基因的功能以及基因编码的蛋白质之间的相互作用成为研究的热点，人类进入了后基因组时代。后基因组时代的一个显著特点就是要研究大量的蛋白与核酸之间、蛋白质与蛋白质之间以及蛋白质与药物之间的相互作用，这些相互作用的研究再采用传统的试验方法几乎是不可能的，因此需要一种高通量的试验平台。而高通量的试验平台则要求有高通量的分子载体，来标识不同的分子发生的不同相互作用，即所谓的编码过程。传统方法如阵列式生物芯片，是利用分子所固定的不同位置也就是坐标作为编码来区别不同的生物分子，这样的编码量有限，而且限制其反应速度和应用。近年来新型的编码载体相继出现，以光子晶体水凝胶薄膜作为载体进行编码成为高通量筛选以及组合化学等领域关注的热点。

相对于其他形式的载体，水凝胶具有显著的优势：第一，光子晶体水凝胶具有高度的亲水性，可以响应外界的刺激，体积发生显著的收缩或者膨胀，在一定的收缩和膨胀范围内不影响已锁定的胶体晶格结构，只会改变的晶面间距，引起晶胶阵列衍射峰位置的变化，甚至会引起薄膜结构色的变化，可以逆向判断环境所发生的变化，进而可以检测相应的外界环境的变化；第二，可以在水凝胶上结合多克隆抗体，进行抗原检测。当抗原结合到抗体上时，就会改变凝胶的体积，根据布拉格衍射定理，相应的光子晶体薄膜的反射峰发生了蓝移，甚至能够引起光子晶体薄膜结构色薄膜。从而能够快速准确的进行抗原的检测。第三，形状编码又有其独特的优势，可以根据形状通过肉眼就能简单的对检测物加以分辨，具有其他编码没有的优势；第四，以水凝胶为载体可以保持蛋白的活性，提高检测的稳定性。

免疫分析主要是利用抗体能够与相应抗原及半抗原发高特异性结合这一性质，通过将特定抗体或抗原作为选择性试剂来对相应待测抗原或抗体进行分析测定的方法。它的提出及发展是20世纪以来在生物分析化学领域所取得的最伟大的成就之一。免疫分析技术具有高度的准确性和特异性，因而在临床检验领域中倍受重视，发展迅速，成为检验方法中最为重要的技术之一。

采用非标记的检测方式，直接检测自然原始(native)状态的生物分子，将去除生物分子标记的影响，不但使检测结果更加准确和具有说服力而且省去了生物分子标记的时间与成本。非标记检测需要将生物分子相互作用转化为可测量的信号，而不是直接测量标记分子的信号。因此，近几年来一些能传感生物分子相互作用对周围环境参数如膜厚度、电导率、折射率等改变的材料或者技术被相继应用到生物检测中。由于利用非标记检测技术可以实现生物分子的实时、原位检测，因此对于快速低成本检测以及生物分子相互作用的动力学研究具有非常重要的意义。

发明内容

技术问题：为了解决现有检测技术成本高，编码量有限的缺点，本发明提供一种以颜色和形状复合编码的水凝胶非标记多元免疫检测方法，该检测方法用于多元免疫分析具有稳定性高，编码量大，有效保持蛋白活性等优点。

技术方案：本发明的目的可以通过以下方案实现：一种以颜色和形状复合编码的水凝胶非标记多元免疫检测方法，检测步骤为：

第一步，制备各种不同形状不同颜色的光子晶体水凝胶薄膜：将质量体积比为10％的非紧密堆积型二氧化硅胶体晶体用丙烯酰胺和甲叉双丙烯酰胺混合液稀释至质量体积比在3％～6％范围内的具有不同浓度的一组溶液，分别加入光引发剂。排出空气，灌入模具中，在不同浓度的光子晶体凝胶聚合前体溶液的模具上加盖不同形状的掩模，静置20～30min，然后经紫外光照射聚合40～60min，即得不同形状不同颜色的光子晶体水凝胶薄膜，将所得到的光子晶体水凝胶薄膜从模具上剥落，洗涤后置于纯水中保存；

第二步，制备多元免疫检测用复合编码光子晶体水凝胶薄膜：将一种颜色或一种形状作为一种编码，选取由第一步制得的具有不同颜色或者不同形状的光子晶体水凝胶薄膜，在具有同种编码的水凝胶薄膜表面包被同种特异性抗原或者抗体制成一种免疫水凝胶薄膜，将分别制备好的免疫水凝胶薄膜用磷酸盐缓冲液洗涤，封闭缓冲液之后，测定得到的每种复合编码光子晶体水凝胶薄膜的反射光谱，将制备的各种形状的水凝胶薄膜进行混合，即得到多元免疫检测用复合编码光子晶体水凝胶薄膜；所述的光子晶体水凝胶薄膜的形状可以为星形、三角形、圆形、正方形、正五边形中的任意一种或几种。