[发明专利]基于太赫兹成像的生物大分子含量相对定量检测方法

说明书

本发明涉及一种基于太赫兹成像的生物大分子含量相对定量检测方法，属于生物大分子检测领域。该方法包括：S1：获得含有生物大分子的硝酸纤维素膜或者聚偏二氟乙烯膜；S2：将待测膜放置到利用太赫兹时域光谱仪上，进行扫描成像，得到所点的时域光谱；S3：将时域光谱数据傅里叶变换并平滑处理后作为频域光谱数据；S4：在每个待测膜上取N个点，测量其厚度，取均值作为该待测膜的厚度；S5：将测膜每个像素点的频域光谱数据进行计算、分析和重组，转换为对应像素点的灰度值，从而形成反映膜膜上生物大分子含量空间分布情况的可视化图像。本发明无需抗体，操作简便，检测速度快且精确，节省了时间及人力成本，同时实现了无标记检测。

技术领域

本发明属于生物大分子检测领域，涉及一种基于太赫兹成像的生物大分子含量相对定量检测方法。

背景技术

目前常用的生物分子检测技术是免疫着色(Western Blot)，它是分子生物学、生物化学和免疫遗传学中常用的一种实验方法。其基本原理是通过特异性抗体对凝胶电泳处理过的细胞或生物组织样品进行着色。通过分析着色的位置和着色深度获得特定蛋白质在所分析的细胞或组织中的表达情况的信息。

基于抗原抗体反应带来了较好的特异性，但同时也带来了较为复杂的操作以及随之而来的物料、时间及人工成本。而且，对于无法获得高质量的抗体的部分蛋白，分析的准确性将无法保障，甚至实验根本无法进行。发展无标记检测技术首先可以极大的简化检测操作步骤，无需抗体、标记物等，并且避免了目标物因为缺乏抗体而无法检测的情况。因此发展一种可行的无标记的检测方法将极大的提高检测效率并且节约成本。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于太赫兹成像的生物大分子含量相对定量检测方法，解决现有基于免疫学技术对蛋白质进行定量和定性分析方法的缺陷，如需要抗体(抗体效价高，灵敏度高是实验成功的决定性因素)，操作复杂等带来的物料、时间及人工成本问题。本方法无需抗体，操作简便，检测速度快且精确，节省了时间及人力成本，同时实现了无标记检测。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于太赫兹成像的生物大分子含量相对定量检测方法，具体包括以下步骤：

S1：获得含有蛋白质或DNA等生物大分子的硝酸纤维素膜(NC)或者聚偏二氟乙烯膜(PVDP)；

S2：将待测膜放置到利用太赫兹时域光谱仪的二维平移台上，进行扫描成像，得到所有像素点的时域光谱；

S3：将获得的时域光谱数据集傅里叶变换并平滑处理后作为待测膜的频域光谱数据集；同时需采集空气的太赫兹光谱数据，傅里叶变换并平滑处理后作为参考信号；

S4：在每个待测膜上取N个点，测量其厚度，取均值作为该待测膜的厚度；

S5：将测膜每个像素点的频域光谱数据进行计算、分析和重组，转换为对应像素点的灰度值，从而形成反映膜膜上生物大分子含量空间分布情况的可视化图像。

进一步，所述步骤S2具体包括：通过太赫兹时域光谱仪的夹持装置将待测膜固定在二维平移台上，并置于太赫兹光谱系统测量光路中，移动二维平移台，实现对待测膜片的扫描，记录每像素点的时域光谱；其中，扫描步进0.25mm，扫描速度50mm/s。

进一步，所述步骤S5具体包括以下步骤：

S51：根据对应的公式，计算相应像素点的太赫兹光谱数据，并根据太赫兹光谱参数进行图像重构，其中，太赫兹光谱参数包括时域光谱信息：峰峰值和单侧峰高等；频域光谱信息：传递函数的幅值、相位、消光系数、吸收率和折射率等(可以为某一频率的值，或者某一段频率的平均值)；

S52：对待测膜某一点某一参数对应的数值进行统计，获得最高值及最低值，将最高值及最低值间的差异分为M份，对应不同的灰度值；