[发明专利]一种基于硅烷偶联修饰的链霉亲和素浓度检测方法

说明书

本发明公开了一种基于硅烷偶联修饰的链霉亲和素浓度检测方法，包括：制备双锥级联Mach‑Zehnder干涉结构；利用硅烷偶联的方式在双锥Mach‑Zehnder干涉结构的一个锥区修饰生物素；将修饰生物素的双锥Mach‑Zehnder干涉结构与ASE宽带光源、光谱仪构成链霉亲和素浓度检测系统；利用链霉亲和素与生物素特异性结合的原理，改变链霉亲和素溶液的浓度即改变了锥区周围环境的折射率，根据在光谱仪上得到不同浓度下链霉亲和素溶液干涉光谱图，选取对比度最大的波谷进行波长解调，得到其在不同链霉亲和素溶液浓度下的干涉谱，对干涉谱进行数据处理并拟合曲线得到传感器灵敏度和线性度，通过该拟合曲线的公式即能得出该链霉亲和素溶液的浓度。

技术领域

本发明涉及生物医学检测技术领域，尤其涉及一种基于硅烷偶联修饰的双锥Mach-Zehnder干涉结构的链霉亲和素浓度检测方法。

背景技术

链霉亲和素是与亲和素有相似生物学特性的一种蛋白质，是streptomycesavidinii菌的分泌物，其分子量及结合生物素的能力与鸡蛋清中的亲和素相似，非特异性结合远比亲和素低。实验中对链霉亲和素浓度的测量为医学上蛋白质浓度的检测提供了参考，同时生物素-链霉亲和素特异性识别的体系为生物检测信号放大提供了一种新思路。此外，链霉亲和素容易得、成本低廉，用其代替人体中的重要蛋白进行研究十分有意义。

目前对于链霉亲和素浓度的测量，已有一些人在做相关的研究，如2015年中国计量大学俞文杰利用硅烷偶联法对传感器表面进行修饰，制备了菲涅耳反射型光纤生物传感器对链霉亲和素浓度进行测量。其传感器的灵敏度为15.38dB/（mg/mL），线性度可达0.9965。2016年周雨萌等人提出了一种将光纤传感技术与生物反应放大技术相结合的方案,在经过腐蚀的FBG上采用硅烷偶联的方式在其表面修饰生物素，通过生物素与链霉亲和素特异性结合的原理，实现了链霉亲和素浓度的检测。该传感器在0mg/m L~1.0mg/m L浓度下灵敏度0.5452nm/mg/mL。2016年英国诺丁汉大学L. Marques等人采用逐层沉积的方式用烯丙胺盐酸盐（PAH）将由Au纳米粒子附着在SiO2纳米粒子表面的阳离层，一层一层的沉积到长周期光纤光栅上，对链霉亲和素的浓度进行测量。

本发明提供一种基于硅烷偶联修饰的双锥Mach-Zehnder干涉结构的链霉亲和素浓度检测方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于硅烷偶联修饰的双锥Mach-Zehnder干涉结构的链霉亲和素浓度检测方法，通过在硅烷偶联的方式在双锥的其中一个锥区表面修饰生物素，通过链霉亲和素与生物素特异性结合的原理，改变链霉亲和素溶液的浓度即改变了锥区周围环境的折射率，从而实现了对链霉亲和素浓度的测量。

为实现上述发明目的，本发明的技术方案是：一种基于硅烷偶联修饰的链霉亲和素浓度检测方法，包括以下步骤：

1）利用熔融机将两端切好的单模光纤先熔接再进行拉锥，再在其中一段拉制出相同结构的锥型结构，构成双锥级联Mach-Zehnder干涉结构；

2）利用硅烷偶联的方式在双锥Mach-Zehnder干涉结构的一个锥区修饰生物素；

3）将修饰生物素的双锥Mach-Zehnder干涉结构一端与ASE宽带光源连接，另一端与光谱仪连接，构成链霉亲和素浓度检测系统；

4）将步骤3）中的双锥Mach-Zehnder干涉结构至于链霉亲和素溶液中，利用链霉亲和素与生物素特异性结合的原理，改变链霉亲和素溶液的浓度即改变了锥区周围环境的折射率，根据在光谱仪上得到不同浓度下链霉亲和素溶液干涉光谱图，选取对比度最大的波谷进行波长解调，得到其在不同链霉亲和素溶液浓度下的干涉谱，对干涉谱进行数据处理并拟合曲线得到传感器灵敏度和线性度，通过该拟合曲线的公式即能得出该链霉亲和素溶液的浓度。