[发明专利]一种微凝胶检测探针、试剂盒及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种微凝胶检测探针、试剂盒及其制备方法和应用，本发明利用温敏水凝胶在温度调控下的可逆溶胀收缩过程包覆多类具有光学信号物质从而构建微凝胶探针。N‑异丙基丙烯酰胺被作为温敏微凝胶的单体，并通过与丙烯酸单体共聚可在微凝胶上引入羧基等功能基团。基于温敏微凝胶在温度调控下的可逆溶胀‑收缩过程，还可将金纳米颗粒或荧光量子点包裹在微凝胶中，构成有光学信号的微凝胶探针。通过该方法可获得具有高灵敏度、高稳定性、低非特异性吸附和低成本易制备的微凝胶检测探针。将该探针与免疫反应结合，成功构建了两类免疫检测试纸体系，本发明在生物化学物质的现场快速检测中具有一定的应用前景。

技术领域

本发明提供了一种微凝胶检测探针、试剂盒及其制备方法和应用，涉及现场快速检测领域，具体涉及一种以聚(N-异丙基丙烯酰胺)-丙烯酸共聚物微凝胶为基的新型探针的制备及其在免疫层析法中的应用，包括对C-反应蛋白、新型冠状病毒(SARS-CoV-2)产生的抗体IgG检测。

摘要

本发明涉及一种新型的微凝胶检测探针及相应免疫层析检测体系的制备，属于现场快速检测领域。本发明利用温敏水凝胶在温度调控下的可逆溶胀收缩过程包覆多类具有光学信号物质从而构建微凝胶探针。N-异丙基丙烯酰胺被作为温敏微凝胶的单体，并通过与丙烯酸单体、荧光单体等共聚可在微凝胶上引入羧基或荧光等功能基团。基于温敏微凝胶在温度调控下的可逆溶胀-收缩过程，还可将金纳米颗粒或荧光量子点包裹在微凝胶中，构成有光学信号的微凝胶探针。通过该方法可获得具有高稳定性、良好分散性、高灵敏、低成本和易合成的微凝胶检测探针。将该探针与免疫反应结合，成功构建了两类免疫检测试纸体系，用于C-反应蛋白的检测和新型冠状病毒(SARS-Cov-2)IgG抗体的检测。该类新型微凝胶探针及相关免疫层析检测体系在生物化学物质的现场快速检测中具有一定的应用前景。

背景技术

微凝胶/纳米凝胶是一类交联的聚合物粒子，这类物质具有高的水含量、生物相容性及可调节的化学、物理等性质，如果其中包含水溶性或水可溶胀性的聚合物链亦可称之为水凝胶。微凝胶的性质或结构可以通过某种特定刺激来调节(例如温度、离子强、pH、光、磁场或酶活性)，其中最常见的刺激响应聚合物是聚(N-烷基丙烯酰胺)，例如研究最广泛的聚(N-异丙基丙烯酰胺)(pNIPAM)，它是一种热响应聚合物，临界温度为32℃，当环境温度低于pNIPAM的低临界温度，pNIPAM溶于水；当温度高于32℃时，pNIPAM将会转变成疏水收缩的状态。N-异丙基丙烯酰胺作为温敏微凝胶的单体，可通过与丙烯酸单体、荧光单体等共聚可在微凝胶上引入羧基或荧光等功能基团，因此，该微凝胶在药物递送、生物传感和化学分离等领域具有广泛的应用。

早期精准检测技术在管理人类健康、评估生物制药药物质量和监测食品安全等领域发挥着重要作用。免疫层析法是快速生化分析诊断技术，可根据抗原抗体免疫反应识别并测量目标分析物(例如，生物分子，病原体等)的浓度，该技术已在医院和实验室中得到广泛应用。大多数常规免疫测定法都是在建立完善的实验室中进行的，该实验室依靠笨重的设备和熟练的人员，这阻碍了它们的应用。即时(POC)免疫测定是一种常规的标准免疫测定，可以在不使用集中仪器的情况下进行，是一种快速、低成本且易于使用的方法，在资源有限的环境中应用前景广阔。微流体芯片和基于试纸的方法已经应用在POC免疫检测平台。而基于试纸的免疫层析法具有低成本，操作简单，周转时间短，样品和试剂消耗少等优势，引起了学术界和行业的广泛关注。另外，纸张可以扩展为用于生理检测的柔性电子设备。因此，基于纸质的POC免疫测定有望成为管理人体状况和监测食品和水安全性的优良的技术。传统的免疫层析法主要是胶体金颗粒，金纳米粒子具有局域表面等离子体共振效应，可以通过颜色变化用于半定量或定量检测。近年来，荧光材料(有机荧光试剂、上转换荧光材料和荧光量子点等)作为信号探针用于免疫层析法灵敏的定量检测目标物引起了越来越多人的关注。但是，量子点可能具有不耐光漂、发光强度低和复杂环境易聚沉等缺点，进而降低了检测的灵敏度和稳定性。因此，制备一个稳定的免疫荧光探针在及时、快速检测中具有重要的意义。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种简单、快速、大量微凝胶检测探针的方法。