[发明专利]基于纳米抗体的微悬臂梁免疫传感方法

说明书

一种基于纳米抗体的微悬臂梁免疫传感方法，该微悬臂梁免疫传感方法包括：在微悬臂梁上修饰纳米抗体；在修饰有纳米抗体的微悬臂梁中加入缓冲液和待检测样品；待检测样品与修饰有纳米抗体的微悬臂梁反应后记录微悬臂梁的尖端位移；根据微悬臂梁的尖端位移确定待检测样品的浓度。本发明用纳米抗体替代整个抗体分子固定到微悬臂梁金表面上的方法，来达到提高微悬臂梁免疫传感灵敏度的目的；与已有的微悬臂梁免疫方法相比，纳米抗体作为最小的具有完整抗原结合位点的实体，大大提高了微悬臂梁表面的受体密度，并且可以定向固定，同时大大提高应力的传递效率。

技术领域

本发明涉及免疫传感检测领域，具体涉及一种基于纳米抗体的微悬臂梁免疫传感方法。

背景技术

免疫传感技术的原理是基于检测抗原抗体的特异性配对反应，即针对需要检测的某种靶标分子(抗原)，通过生物免疫(把抗原注入小动物体内产生的)方法，产生出相应的探针分子(抗体)，提取、纯化出这种探针分子，再利用抗原抗体的特异性结合去检测样品中的靶分子。已有的免疫传感技术如：酶联免疫吸附试验(ELISA，原理是利用抗原与抗体的特异性反应与酶标的催化放大来进行)和免疫荧光法(IF，原理是用荧光片段标记抗原或抗体)，均需要标记物来示踪抗原抗体的反应结果，就是说仅有抗体，并不能建立相应的检测方法，还需要有酶标物或荧光标记物或蛋白复合物。而一些难制备的靶标分子的标记物价格昂贵，或几乎不可能制备或购买。同时酶联免疫试剂盒和蛋白芯片的检测从原理操作上都要求每一步反应完后进行清洗，标记过程繁琐耗时，是事后的检测，不能实时，原位、在线的检测。

基于表面应力检测的微悬臂梁免疫传感技术是近年出现的一种新的免疫生化传感方法，其原理是：把探针(抗原或抗体)分子用直接或间接的方式固定(修饰)到微悬臂梁一侧的镀金层上，当被检测样品液中的靶分子与微悬臂梁金表面上的探针分子发生免疫生化反应时，会使微悬臂梁表面应力改变，从而导致微悬臂梁弯曲变形，通过光学或电学方法检测这种变形的过程，可得到免疫生化反应的实时信息。基于免疫特异性识别建立的微悬臂梁免疫传感技术与传统的需要标记物的免疫传感方法相比，它无需使用任何酶标、荧光物质和放射性作为反应示踪剂，消除了标记过程的影响，灵敏度高(比酶联免疫试验高数倍)，还可以通过监测微悬臂梁变形来实时、定量的监测抗原抗体的反应过程，得到更丰富的免疫生化反应的信息。经过这些年的发展，微悬臂梁传感被作为一种新兴技术，在生物工程和环境污染监测技术等方面与传统的方法进行对比研究，如RNA转录因子、酶、汞排放及挥发性化合物等，优于常规的酶联免疫方法。但即使如此，微悬臂梁免疫传感技术的检测灵敏度还不足以在成本方面获得相对于常规酶联免疫法的巨大优势，即如果微悬臂梁免疫传感技术的灵敏度或检测极限只比酶联免疫法高数倍，而微悬臂梁免疫传感技术的设备成本与酶联免疫相对较高，使得微悬臂梁免疫传感技术难以商业化。

影响微悬臂梁免疫传感器灵敏度的因素主要有三个方面：探针分子的灵敏度(与靶分子的亲和性)、探针分子的固定和微悬臂梁的设计与信号读出。由于微悬臂梁的规格与信号读出方式在微悬臂梁免疫传感器系统成型之后就无法改变，唯一可变的是探针分子。一种合适的探针分子和修饰方法，能使固定在微悬臂梁表面的探针分子与样品溶液中的靶分子充分结合，并能高效地将结合所产生的应力变化传递到微悬臂梁表面。探针分子在微悬臂梁表面固定的方向性、密度、活性以及探针分子与微悬臂梁表面之间的联接分子的长度与刚性都有可能影响最终检测的灵敏度。