[发明专利]适配子渗滤式生物芯片及制备方法

说明书

技术领域

本发明属于临床检测以及科学研究检测技术领域，特别涉及一种适配子渗滤式生物芯片及制备方法。

背景技术

适配子是上个世纪九十年代发展起来的一种新技术，是一种人工合成的单链DNA或者RNA，可以和特定的物质相结合。通常，适配子是通过多次的SELEX筛选技术筛选出，适合和各种分子进行特异性结合，例如小分子，蛋白质，核酸，甚至细胞，组织和微生物等，在生物研究和体外诊断以及治疗上有广阔的应用前景。相比抗体而言，适配子具有非常多的优点，例如适配子可以完全人工合成，成本低，另外适配子的筛选过程也比单克隆抗体制备快。核酸适配子的稳定性非常好，可以在常温条件下运输和保存很长时间，即使变性后也容易复性。适配子结合目标分子特异性非常高，可以提高检测结果的准确性。

上个世纪九十年代另一个突破性的发明是生物芯片。生物芯片是把生物分子固定在固相载体上，利用分子之间相互作用的原理，同时检测成千上万种生物分子，例如核酸，蛋白，糖，多肽等等。生物芯片的固相载体一般是玻璃片、硅片、凝胶、尼龙膜等。固定在载体上的分子可以是DNA，蛋白质，多肽，抗原等。待检测的物质和生物芯片上的分子结合后，再通过标记，转变成为信号由生物芯片识别仪进行分析，就可以得到大量数据。生物芯片作为生命科学研究和临床检测的有力工具，可以一次性得到大量的数据，而且准确性比以往的检测方法更高，操作更加简单，自动化程度更高。

在本发明之前，传统生物芯片包括基因芯片和蛋白芯片，也存在着明显的缺陷。基因芯片是将DNA探针固定在固相载体上，从而检测样品中的DNA含量。这种设计有几个缺点：1.被检测物质只能是核酸，限制了待检测物质的范围。2.由于探针一般为20个碱基左右，所以不能很好地和待检测的物质结合，因而灵敏度不高。3.特异性不强：DNA杂交的时候可能存在碱基错配的现象，因此基因芯片对于序列相近的DNA特异性不强。蛋白芯片是将抗原或抗体固定在载体上，这类芯片业也存在着问题：1.保存条件严格：由于固定在载体上的是蛋白质，因此容易变质。2.敏感性和特异性也容易受到抗原或者抗体纯度的影响。3.制备抗原或者抗体的工艺复杂，使得蛋白芯片应用受到限制。另外，传统的生物芯片需要待检测物质充分和载体上的探针结合，因而往往需要较长时间进行反应，难以满足临床上对样本大量检测的需要。

由于以上原因，使得传统生物芯片很难有进一步的发展。因此，为解决上述传统生物芯片的问题，新型生物芯片的研究显得十分迫切。

发明内容

本发明的目的就是克服上述缺陷，研制适配子渗滤式生物芯片。

本发明的技术方案如下：

适配子渗滤式生物芯片，包括芯片外壳，其主要技术特征在于在芯片外壳上设置窗口，在窗口下的芯片外壳内从上至下设置硝酸纤维素膜、反渗层、吸水层、防漏层；硝酸纤维素膜的表面固定有针对靶物质的适配子分子，适配子分子是RNA或者DNA或者是经过修饰的RNA或DNA。

本发明的另一技术方案是：

适配子渗滤式生物芯片的制备方法，其主要技术特征在于将适配子分子固定于硝酸纤维素膜上；适配子通过疏水性作用与硝酸纤维素膜进行物理性吸附，或者是标记生物素，透过分子间的疏水作用力、氢键以及静电作用力固定于硝酸纤维素膜，得适配子渗滤式生物芯片。

上述所称适配子分子是通过SELEX(Systematic Evolution of Ligands by Exponential enrichment，是一种用来制造与目标分子具有高度亲和力之核酸分子的演化筛选技术)筛选出的特异性分子，经过扩增制备后，固定于硝酸纤维素膜上。

所述的适配子生物芯片在使用时，先将待检测物质加在硝酸纤维素膜上，再加入显色试剂和其他相应试剂，待反应后再将芯片放入配套的生物芯片识别仪中读取反应结果和数据，并进行分析从而得到检测结果。

所述的适配子检测的目标可以是核酸，蛋白，脂类，多糖，重金属离子，病毒，细胞混合物，有机小分子。

所述的适配子生物芯片，显色试剂在适配子渗滤式生物芯片检测反应中用于被检测物之后，用来显示免疫反应是否进行。显色试剂可以是标记的多抗，单抗，也可以是适配子。标记的方法可以是胶体金，酶，或者是荧光物质。

适配子生物芯片的检测方法，待检样本与生物芯片及配套试剂反应后，生物芯片上的生物信息被识别仪识别、读取，然后进行检测，其检测步骤包括仪器校正、套圈、生物芯片系数校正。

本发明的有益效果是：