[发明专利]基于微镜扫描的微悬臂梁阵列生化传感装置及方法

权利要求书

1.一种微梁阵列传感装置，包括

反应池，所述反应池用于容纳缓冲液和待测样品；

微梁阵列，所述微梁阵列由两个以上平行间隔排列的微梁组成并被可拆卸地固定在密闭的反应池中，其中所述每个微梁上固定有检测生物分子或对照分子；

半导体激光器；

偏转微镜，所述偏转微镜被设置成改变由所述半导体激光器发射的激光束的光路，使所述激光束扫射到所述每个微梁上；

信号发生器，所述信号发生器控制所述偏转微镜的输入电压大小和变化周期；

光电位置敏感探测器(PSD)，所述光电位置敏感探测器接收由所述微梁阵列反射的激光光点，从而产生并输出关于每个微梁的位移信号；和

数据处理设备，所述数据处理设备处理由所述光电位置敏感探测器输出的每个微梁的位移信号，基于固定有对照分子的微梁的位移数据以获得固定有检测生物分子的每个微梁弯曲的数据，

其中当待测样品中含有与所述检测生物分子特异性结合的靶分子时，固定有所述检测生物分子的微梁与所述待测样品在反应池中在适于两者的反应条件下反应后会发生弯曲。

2.权利要求1所述的装置，所述装置还包括设置与所述反应池可操作连接的加热片和与所述加热片电连接的温控器，所述温控器控制加热片的温度以调节所述反应池中的温度从而适于所述检测生物分子和所述靶分子在所述反应池中发生反应。

3.权利要求1或2所述的装置，其特征在于所述反应为受体配体结合作用、抗原抗体反应或分子缔合反应。

4.权利要求1-3中任一项所述的装置，所述装置还包括模拟/数字信号转换器，所述模拟/数字信号转换器将所述关于每个微梁的位移信号转换成数字信号，所述数字信号输出至所述数据处理装置进行处理，以获得所述微梁弯曲数据。

5.权利要求1-4中任一项所述的装置，其特征在于所述对照分子包括至少一种阳性对照分子。

6.权利要求1-5中任一项所述的装置，其特征在于所述对照分子包括至少一种空白对照分子。

7.权利要求1-6中任一项所述的装置，其特征在于所述信号发生器通过控制所述偏转微镜的电压大小和变化周期，使得所述偏转微镜以相应的步进量偏转激光束的光路从而改变所述激光束扫描各个微梁的时序，从而定位所述激光束使其适于扫描以不同间距间隔的每个微梁。

8.权利要求1-7中任一项所述的装置，其特征在于所述靶分子为抗原，所述检测生物分子为所述抗原的特异性抗体或抗体片段，所述特异性抗体包括单克隆抗体或多克隆抗体，优选单克隆抗体。

9.权利要求8所述的装置，其特征在于所述抗体片段是抗体的Fab、Fab’片段或F(ab’)₂片段。

10.一种使用微梁阵列传感装置检测待测样品中的靶分子的方法，所述方法包括以下步骤：

(1)将与能够所述靶分子特异性结合的检测生物分子和对照分子分别固定至微梁阵列中的不同微梁上，每个微梁上固定一种分子；

(2)将步骤(1)中获得的微梁相间隔地平行固定在反应池中，并在反应池中注入缓冲液，并使缓冲液在反应池中流动；

(3)启动半导体激光器发射激光束；

(4)通过信号发生器控制偏转微镜，使其偏转由所述半导体激光器发射的激光束的光路，以定位激光束使其扫描所述微梁阵列中的每个微梁；

(5)向反应池中加入待测样品；

(6)通过光电位置敏感探测器接收由所述微梁阵列反射的激光光点，从而产生并输出关于每个微梁的位移信号；

(7)所述数据处理设备接收并处理由所述光电位置敏感探测器输出的每个微梁的位移信号，基于固定有对照分子的微梁的位移数据关于获得固定有检测生物分子的每个微梁弯曲的数据，

(8)根据预设的弯曲量阈值判断所述待测样品中是否包含所述靶分子。