專利名稱：血清腫瘤標(biāo)志物檢測(cè)的微型化磁通門生物傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及生物傳感器，具體地，涉及一種血清腫瘤標(biāo)志物檢測(cè)的微型化磁通門生物傳感器，屬于醫(yī)學(xué)檢測(cè)方法與磁性傳感技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
惡性腫瘤是當(dāng)今威脅人類健康和生命的主要疾病之一，且發(fā)病率有逐年上升的趨勢(shì)。目前臨床主要的腫瘤檢測(cè)手段包括[I]實(shí)驗(yàn)室檢查主要包括血、尿、大便的常規(guī)檢查、生化及免疫檢查、病理學(xué)檢查
坐寸ο[2]放射學(xué)檢查主要包括X光透視、X光攝片、X光造影檢查、CT掃描、核磁共振成像等。[3]放射性核素檢查即同位素檢查，包括功能測(cè)定檢查、掃描及伽瑪照射檢查、放射免疫分析等。[4]超聲波檢查包括A型、B型超聲波檢查。[5]內(nèi)窺鏡檢查包括各種硬性或光學(xué)纖維鏡。在腫瘤的研究和臨床實(shí)踐中，早期發(fā)現(xiàn)、早期診斷、早期治療是關(guān)鍵。目前常規(guī)的影像方法如X線、CT、核磁共振、B超等僅能發(fā)現(xiàn)O. 5cm以上的腫塊，這時(shí)部分腫瘤已經(jīng)處于中晚期，有的腫瘤已經(jīng)發(fā)生了轉(zhuǎn)移，多數(shù)病人已經(jīng)喪失了最佳的治療時(shí)機(jī)。血清腫瘤標(biāo)志物在腫瘤普查、診斷、判斷預(yù)后和轉(zhuǎn)歸、評(píng)價(jià)治療療效等方面都具有較大的實(shí)用價(jià)值。血清腫瘤標(biāo)志物檢測(cè)已經(jīng)成為早期發(fā)現(xiàn)腫瘤的方法之一，目前已經(jīng)發(fā)展了多種血清腫瘤標(biāo)志物檢測(cè)技術(shù)并不斷地應(yīng)用于臨床如免疫放射分析法、酶標(biāo)記免疫分析技術(shù)、化學(xué)發(fā)光免疫分析法、熒光免疫分析法、液體芯片檢測(cè)技術(shù)等，這些方法各有其優(yōu)點(diǎn)，如液體芯片一次能檢查出多種腫瘤標(biāo)志物，和多次檢測(cè)相比降低了成本。但這些方法的不足之處在于缺乏靈活性，單項(xiàng)指標(biāo)敏感性低、特異性較差。在檢測(cè)速度、準(zhǔn)確率和檢測(cè)費(fèi)用方面均存在缺陷，因此利用多學(xué)科交叉的優(yōu)勢(shì)研制新型腫瘤標(biāo)志物檢測(cè)的生物傳感器技術(shù)顯得尤為重要。生物傳感器是利用生物活性材料(如酶、蛋白質(zhì)、DNA、抗體、抗原、生物膜等)與物理化學(xué)換能器(如電化學(xué)、光學(xué)、機(jī)械、電、磁等)有機(jī)結(jié)合構(gòu)成的一種生物信息檢測(cè)分析工具。由于生物傳感器在醫(yī)療保健、疾病診斷、食品安全檢測(cè)等具有廣泛的用途，受到了世界各國(guó)科學(xué)家的深入研究和大力研發(fā)；然而仍存在一些因素限制了生物傳感器的大規(guī)模應(yīng)用和推廣，如傳統(tǒng)生物傳感器的分析操作步驟太多、分析周期長(zhǎng)、價(jià)格昂貴、體積大、昂貴的光學(xué)檢測(cè)設(shè)備及需要訓(xùn)練有素的專業(yè)人員才能完成等。近年來(lái)，由于免疫磁珠技術(shù)的不斷進(jìn)展和傳感器技術(shù)的發(fā)展，科學(xué)家們提出了將磁傳感器并結(jié)合磁性標(biāo)簽研制用于生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、遺傳學(xué)、毒物學(xué)等生物信息探測(cè)的新一代生物傳感器。利用磁傳感器并結(jié)合磁性標(biāo)簽用于探測(cè)生物分子的理念最早是由美國(guó)海軍實(shí)驗(yàn)室的Baselt等[Baselt D. R. , LeeG. U. , Natesan M. , Metzger S. W., Sheehan P. E. , Colton R. , A biosensor based onmagnetoresistancetechnology, Biosens. Bioelectr. 17 (1998) 731.]于 1998 年提出的，由此開(kāi)啟了磁生物傳感器研究的熱潮。目前已報(bào)道的用于磁性納米粒子(磁珠)檢測(cè)的磁傳感器，主要有電磁感應(yīng)式傳感器、超導(dǎo)量子干涉器、磁通門傳感器、磁阻傳感器、霍爾傳感器、巨磁電阻傳感器和巨磁阻抗傳感器等。磁通門傳感器作為一種弱磁場(chǎng)檢測(cè)器件，近年來(lái)在衛(wèi)星發(fā)射、運(yùn)載火箭、航天器等更是作為姿態(tài)敏感器而被廣泛使用，然而傳統(tǒng)的磁通門傳感器具有體積大、高重量、功耗大及長(zhǎng)期穩(wěn)定性差等缺點(diǎn)。90年代以來(lái)，微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)技術(shù)的飛速發(fā)展，為微型化磁通門傳感器的研制提供了一條有效可靠的途徑。采用MEMS技術(shù)研制微型化、集成化的磁通門傳感器成為國(guó)內(nèi)外研究開(kāi)發(fā)的熱點(diǎn)。與傳統(tǒng)的磁通門傳感器相比較，MEMS磁通門傳感器結(jié)構(gòu)緊湊，體積小、質(zhì)量輕，安裝調(diào)試簡(jiǎn)單，不怕震動(dòng)撞擊，受環(huán)境溫度變化影響小，在磁場(chǎng)檢測(cè)與生物醫(yī)學(xué)檢測(cè)方面展示出廣闊的應(yīng)用前景。經(jīng)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，Dieckhoff等(Diechhoff J. , SchillingM. , Ludwig F.)在《Appl.Phys.Lett.》(美國(guó)應(yīng)用物理快報(bào))《Vol. 99, pp. 112501, 2011》提出使用磁通門傳感器來(lái)探測(cè)磁性納米粒子，證明了磁通門傳感器在生物醫(yī)學(xué)檢測(cè)領(lǐng)域的可行性，但該研究工作只是得到了磁通門傳感器對(duì)Fe304磁性納米粒子的響應(yīng)，沒(méi)有實(shí)現(xiàn)對(duì) 生物標(biāo)志物的檢測(cè)。隨著微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)技術(shù)的發(fā)展,利用MEMS技術(shù)制備的微流控芯片已應(yīng)用于生物與醫(yī)學(xué)檢測(cè)領(lǐng)域，而MEMS技術(shù)同樣可用來(lái)制造微型化、集成化的磁通門傳感器。將生物信息的固定與微型化磁通門傳感器相結(jié)合構(gòu)建新型血清腫瘤標(biāo)志物檢測(cè)系統(tǒng)，利用磁性納米粒子標(biāo)簽對(duì)血清腫瘤標(biāo)志物進(jìn)行檢測(cè)，具有重要的研究意義和臨床價(jià)值。通過(guò)文獻(xiàn)和專利檢索，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)關(guān)于將微型化磁通門傳感器用于血清腫瘤標(biāo)志物檢測(cè)的相關(guān)研究成果O
發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種血清腫瘤標(biāo)志物檢測(cè)的微型化磁通門生物傳感器。該生物傳感器采用MEMS加工工藝制作，能夠與配套的檢測(cè)電路制作在一起，實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的小型化、低成本，并使檢測(cè)系統(tǒng)具有高靈敏度和響應(yīng)速度，且易于大批量生產(chǎn)。該生物傳感器的檢測(cè)靈敏度可以檢測(cè)血清腫瘤標(biāo)志物高達(dá)lng/ml的抗原。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所述血清腫瘤標(biāo)志物檢測(cè)的微型化磁通門生物傳感器包括微型化磁通門傳感器、生物芯片、施加軸向磁場(chǎng)的螺線管線圈、以及與微型化磁通門傳感器連接的信號(hào)采集系統(tǒng)，其中所述生物芯片位于微型化磁通門傳感器的敏感軸上，所述生物芯片由位于玻璃基片上的Au膜、位于Au膜上的生物敏感膜、位于生物敏感膜上的磁性標(biāo)簽組成。優(yōu)選的，所述的Au膜為派射的Cr/Au薄膜,其厚度為100-500nm,用于修飾自組裝膜。優(yōu)選的，所述的生物敏感膜為一層納米級(jí)厚度的自組裝膜，自組裝膜為11-巰基十一烷酸，然后經(jīng)EDC+NHS活化形成，生物敏感膜可以連接各種單克隆抗體，單克隆抗體可以和被檢測(cè)的抗原結(jié)合。優(yōu)選的，所述的磁性標(biāo)簽為鏈酶親和素修飾的磁性納米粒子或由磁性納米粒子構(gòu)成的磁珠。可以和經(jīng)生物素修飾的單克隆抗體或多克隆抗體相結(jié)合。生物素修飾的單克隆抗體或多克隆抗體可以和被檢測(cè)的抗原結(jié)合。
優(yōu)選的，所述施加軸向磁場(chǎng)的螺線管線圈，該螺線管線圈為一繞制在PVC上的螺線管線圈，通過(guò)外接的直流電源產(chǎn)生軸向均勻磁場(chǎng)；微型化磁通門傳感器的敏感軸放置在螺線管線圈的軸向位置上，生物芯片與微型化磁通門傳感器的敏感軸位于同一平面且緊密相連。所述的信號(hào)采集系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)在激勵(lì)線圈中施加一使磁芯處于飽和狀態(tài)的交流電流以及對(duì)接收線圈的輸出信號(hào)經(jīng)濾波后得到的二次諧波信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)。二次諧波信號(hào)大小與外部磁場(chǎng)成正比，因此可測(cè)量磁性標(biāo)簽產(chǎn)生的磁場(chǎng)大小與檢測(cè)抗原之間的關(guān)系。本發(fā)明提供的生物傳感器，其檢測(cè)抗原的原理是采用雙抗夾心法。采用自組裝膜技術(shù)固定單克隆抗體，單克隆抗體與抗原結(jié)合，帶有鏈酶親和素的磁性標(biāo)簽與生物素化的多克隆抗體結(jié)合，由于抗原-抗體的免疫反應(yīng)，磁性標(biāo)簽被標(biāo)記到Au膜的表面上。一旦有極微量的被檢測(cè)生物分子(抗原)存在時(shí)，在外磁場(chǎng)作用下，磁性標(biāo)簽產(chǎn)生的彌散磁場(chǎng)將導(dǎo)致傳感器的電壓信號(hào)變化，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)相應(yīng)生物分子的高靈敏度檢測(cè)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果(I)磁傳感器的制備技術(shù)可與半導(dǎo)體的CMOS技術(shù)兼容，從而可實(shí)現(xiàn)集成磁傳感器陣列，成本低、價(jià)格便宜，易于批量生產(chǎn)；(2)信號(hào)可通過(guò)集成的CMOS電路得到處理，直接將生物信息轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，可實(shí)現(xiàn)即時(shí)分析，并具有很高的檢測(cè)靈敏度；(3)生物樣品本身不帶磁性，能提供一個(gè)很低噪聲的磁測(cè)量環(huán)境，相對(duì)于突光分子、放射性同位元素、酶等標(biāo)簽，磁性標(biāo)簽非常穩(wěn)定；(4)在單一化驗(yàn)中，陣列傳感器可實(shí)現(xiàn)對(duì)多目標(biāo)分析物的同時(shí)檢測(cè)，具有快速、高靈敏探測(cè)的優(yōu)勢(shì)。(5)本發(fā)明中的血清腫瘤標(biāo)志物檢測(cè)系統(tǒng)具有檢測(cè)速度快、可重復(fù)使用、無(wú)特殊環(huán)境和存放要求、體積小、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)；不需要依賴于操作人員的生物學(xué)醫(yī)學(xué)經(jīng)驗(yàn)以及龐雜、昂貴的熒光檢測(cè)設(shè)備，就可實(shí)現(xiàn)特定的生化分析或疾病診斷，這將有利于實(shí)現(xiàn)便攜式、成本低廉、快速診斷的生物醫(yī)學(xué)疾病檢測(cè)系統(tǒng)，必將產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)價(jià)值。
通過(guò)閱讀參照以下附圖對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯圖I為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為沿圖I所示A-A剖面圖。圖3為沿圖I所示B-B剖面圖。圖4為本發(fā)明的生物芯片原理圖。 圖中I為玻璃基片，2為激勵(lì)線圈，3為接收線圈，4為磁芯，5為引腳,6為聚酸亞胺絕緣材料，7為激勵(lì)線圈的底層線圈，8為激勵(lì)線圈的連接導(dǎo)體，9為激勵(lì)線圈的頂層線圈，10為接收線圈的底層線圈，11為接收線圈的連接導(dǎo)體，12為接收線圈的頂層線圈。13為玻璃基片，14為Au膜，15為自組裝膜，16為EDC+NHS活化層，17為單克隆抗體，18為抗原，19為單克隆抗體或多克隆抗體，20為磁珠,21為生物素,22為鏈酶親和素。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。本實(shí)施例提供一種血清腫瘤標(biāo)志物檢測(cè)的微型化磁通門生物傳感器。該生物傳感器包括微型化磁通門傳感器、生物芯片、施加軸向磁場(chǎng)的螺線管線圈、以及與微型化磁通門傳感器連接的信號(hào)采集系統(tǒng)。所述微型化磁通門傳感器位于玻璃基片上，可以采用現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)，比如專利申請(qǐng)?zhí)枮?00910046099.8的中國(guó)專利中記載的傳感器，當(dāng)然也可以采用其他能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明功能的微型化磁通門傳感器。以下申請(qǐng)?zhí)枮?00910046099. 8記載的傳感器結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。
如圖1-3所示，本實(shí)施例中，微型化磁通門傳感器包括玻璃基片I、激勵(lì)線圈2、接收線圈3、磁芯4、引腳5、聚酰亞胺絕緣材料6，閉合的矩形磁芯4上對(duì)稱繞制兩組相連的三維螺線管激勵(lì)線圈2，與激勵(lì)線圈2垂直繞制一組三維螺線管接收線圈3 ;激勵(lì)線圈2位于玻璃基片I上，由底層線圈7、頂層線圈9通過(guò)連接導(dǎo)體8連接形成，激勵(lì)線圈2的兩端連接引腳；接收線圈3位于玻璃基片I上，由底層線圈10、頂層線圈12通過(guò)連接導(dǎo)體11連接形成，接收線圈3的兩端連接引腳5，激勵(lì)線圈2和接收線圈3均通過(guò)聚酰亞胺絕緣材料6與磁芯4絕緣隔離。磁芯4、激勵(lì)線圈2和接收線圈3均由聚酰亞胺絕緣、支撐并完全包覆固定為一個(gè)整體，與空氣隔離，傳感器表面僅露出引腳5。磁芯4可以為NiFe薄膜、非晶和納米晶軟磁帶材材料，并采用MEMS工藝進(jìn)行加工。工作時(shí),在激勵(lì)線圈2中通一交流電流使磁芯4處于飽和狀態(tài),沒(méi)有外部磁場(chǎng)時(shí)，接收線圈3沒(méi)有任何信號(hào)輸出；當(dāng)有外部磁場(chǎng)存在時(shí)，接收線圈3會(huì)有輸出信號(hào)，信號(hào)為偶次諧波，經(jīng)濾波后可得到二次諧波信號(hào)。二次諧波信號(hào)大小與外部磁場(chǎng)成正比，因此可測(cè)量外部磁場(chǎng)大小和方向。如圖4所示，本實(shí)施例中，生物芯片由位于玻璃基片13上的Au膜14、位于Au膜14上的生物敏感膜、位于生物敏感膜上的磁性標(biāo)簽組成。本實(shí)施例中，Au膜14為濺射的Cr/Au薄膜，其厚度為100_500nm，用于修飾自組裝膜。本實(shí)施例中，生物敏感膜采用自組裝膜15，自組裝膜15為11-巰基i^一烷酸，然后經(jīng)EDC+NHS活化形成活化層16，活化層16可以連接各種單克隆抗體17，單克隆抗體17可以和被檢測(cè)的抗原結(jié)合。本實(shí)施例中，磁性標(biāo)簽為鏈酶親和素22修飾的磁性納米粒子或由磁性納米粒子構(gòu)成的磁珠20。可以和經(jīng)生物素21修飾的單克隆抗體或多克隆抗體19相結(jié)合。生物素21修飾的單克隆抗體或多克隆抗體19可以和被檢測(cè)的抗原18結(jié)合。 本實(shí)施例中，施加軸向磁場(chǎng)的螺線管線圈為一繞制在PVC上的螺線管線圈，其直徑和長(zhǎng)度均為10cm，通過(guò)外接的直流電源可以產(chǎn)生O-IOOOe的軸向均勻磁場(chǎng)；微型化磁通門傳感器的敏感軸放置在螺線管線圈的軸向位置上，生物芯片與微型化磁通門傳感器的敏感軸位于同一平面且緊密相連。
本實(shí)施例中，信號(hào)米集系統(tǒng)包含信號(hào)發(fā)生器、功率放大器、濾波器、鎖相放大器、波器等，都是一些通用的儀器設(shè)備或電路，可以采用現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)，也可以根據(jù)需要購(gòu)買或自行設(shè)計(jì)，不再詳述。本實(shí)施例上述的生物傳感器制作方法如下(I)制作微型化磁通門傳感器詳細(xì)方法可以采用現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)，比如已有專利號(hào)為200910046101. I的發(fā)明專利。(2)生物芯片的制作方法如下 在玻璃基片上濺射Cr/Au薄膜，甩光刻膠、烘干、曝光、顯影、刻蝕Cr/Au膜、去膠，使Au膜暴露在外面?！?Au膜上生物敏感膜的制備。生物敏感膜為一層納米級(jí)厚度的自組裝膜，自組裝膜為11巰基i^一烷酸，然后經(jīng)EDC+NHS活化形成的。 腫瘤標(biāo)志物單克隆抗體的固定。將適當(dāng)濃度的腫瘤標(biāo)志物單克隆抗體溶液滴入Au膜上面，在蒸汽浴37°C下培育40分鐘；然后用PBS溶液清洗、BSA溶液封閉，最后用PBS溶液清洗、室溫干燥。 抗原點(diǎn)樣。將適當(dāng)濃度的抗原溶液滴入Au膜表面，在蒸汽浴37°C下培育40分鐘，然后用PBS溶液清洗,室溫下干燥。 生物素化抗體的固定。將適當(dāng)濃度的生物素化抗體溶液滴入Au膜表面，室溫22°C培育,然后用PBS溶液清洗,室溫下干燥。 磁性標(biāo)簽固定。磁性標(biāo)簽為鏈酶親和素修飾的磁性納米粒子或由磁性納米粒子構(gòu)成的磁珠。將適當(dāng)濃度的磁性標(biāo)簽滴入Au膜表面，室溫下培育，然后用PBS溶液清洗，室溫干燥。本發(fā)明提供的生物傳感器，其檢測(cè)抗原的原理是采用雙抗夾心法。采用自組裝膜技術(shù)固定單克隆抗體，單克隆抗體與抗原結(jié)合，帶有鏈酶親和素的磁性標(biāo)簽與生物素化的多克隆抗體結(jié)合，由于抗原-抗體的免疫反應(yīng)，磁性標(biāo)簽被標(biāo)記到Au膜的表面上。一旦有極微量的被檢測(cè)生物分子(抗原)存在時(shí)，在外磁場(chǎng)作用下，磁性標(biāo)簽產(chǎn)生的彌散磁場(chǎng)將導(dǎo)致傳感器的電壓信號(hào)變化，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)相應(yīng)生物分子的高靈敏度檢測(cè)。以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。
權(quán)利要求
1.一種血清腫瘤標(biāo)志物檢測(cè)的微型化磁通門生物傳感器，其特征在于包括位于玻璃基片上的微型化磁通門傳感器、生物芯片、施加軸向磁場(chǎng)的螺線管線圈以及與微型化磁通門傳感器連接的信號(hào)采集系統(tǒng)；其中所述生物芯片位于微型化磁通門傳感器的敏感軸上，由位于玻璃基片上的Au膜、Au膜上的生物敏感膜、生物敏感膜上的磁性標(biāo)簽組成的；所述生物敏感膜為一層納米級(jí)厚度的自組裝膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的血清腫瘤標(biāo)志物檢測(cè)的微型化磁通門生物傳感器，其特征在于，所述Au膜為濺射的Cr/Au薄膜，用于修飾自組裝膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的血清腫瘤標(biāo)志物檢測(cè)的微型化磁通門生物傳感器，其特征在于，所述Cr/Au薄膜，其厚度為100-500nm。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的血清腫瘤標(biāo)志物檢測(cè)的微型化磁通門生物傳感器，其特征在于，所述生物敏感膜為11-巰基十一烷酸，然后經(jīng)EDC+NHS活化形成的，生物敏感膜可以連接各種單克隆抗體，單克隆抗體可以和被檢測(cè)的抗原結(jié)合。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的血清腫瘤標(biāo)志物檢測(cè)的微型化磁通門生物傳感器，其特征在于，所述的磁性標(biāo)簽為鏈霉親和素修飾的磁性納米粒子或由磁性納米粒子構(gòu)成的磁珠，可以和經(jīng)生物素修飾的單克隆抗體或多克隆抗體相結(jié)合，生物素修飾的單克隆抗體或多克隆抗體可以和被檢測(cè)的抗原結(jié)合。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的血清腫瘤標(biāo)志物檢測(cè)的微型化磁通門生物傳感器，其特征在于，所述的生物芯片采用自組裝膜技術(shù)固定單克隆抗體，單克隆抗體與抗原結(jié)合，帶有鏈酶親和素的磁性標(biāo)簽與生物素化的多克隆抗體結(jié)合，由于抗原-抗體的免疫反應(yīng)，磁性標(biāo)簽被標(biāo)記到Au膜的表面上,一旦有極微量的被檢測(cè)生物分子存在時(shí),在外磁場(chǎng)作用下,生物芯片上的磁性標(biāo)簽產(chǎn)生的彌散磁場(chǎng)將導(dǎo)致微型化磁通門傳感器輸出電壓的變化，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)相應(yīng)生物分子的高靈敏度檢測(cè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的血清腫瘤標(biāo)志物檢測(cè)的微型化磁通門生物傳感器，其特征在于，所述的施加軸向磁場(chǎng)的螺線管線圈為一繞制在PVC上的螺線管線圈，通過(guò)外接的直流電源產(chǎn)生軸向均勻磁場(chǎng)；微型化磁通門傳感器的敏感軸放置在螺線管線圈的軸向位置上，生物芯片與微型化磁通門傳感器的敏感軸位于同一平面且緊密相連。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的血清腫瘤標(biāo)志物檢測(cè)的微型化磁通門傳感器，其特征在于，所述微型化磁通門傳感器，其磁芯材料為NiFe薄膜、非晶或納米晶軟磁帶材材料，并采用MEMS工藝制作。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的血清腫瘤標(biāo)志物檢測(cè)的微型化磁通門傳感器，其特征在于，所述的信號(hào)采集系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)在激勵(lì)線圈中施加一使磁芯處于飽和狀態(tài)的交流電流以及對(duì)接收線圈的輸出信號(hào)經(jīng)濾波后得到的二次諧波信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，二次諧波信號(hào)大小與外部磁場(chǎng)成正比，因此可測(cè)量磁性標(biāo)簽產(chǎn)生的磁場(chǎng)大小與檢測(cè)抗原之間的關(guān)系。
全文摘要
本發(fā)明提供一種血清腫瘤標(biāo)志物檢測(cè)的微型化磁通門生物傳感器。該生物傳感器由位于玻璃基片上的微型化磁通門傳感器、生物芯片、信號(hào)采集系統(tǒng)組成。生物芯片由玻璃基片上的Au膜、生物敏感膜、磁性標(biāo)簽構(gòu)成。Au膜為濺射的Cr/Au薄膜，生物敏感膜為納米級(jí)厚度的自組裝膜，生物敏感膜可以連接各種單克隆抗體。磁性標(biāo)簽為鏈霉親和素修飾的磁性納米粒子或由磁性納米粒子構(gòu)成的磁珠，可以和經(jīng)生物素修飾的單克隆抗體或多克隆抗體相結(jié)合。本發(fā)明生物傳感器檢測(cè)原理是采用雙抗夾心法，檢測(cè)靈敏度可以檢測(cè)血清腫瘤標(biāo)志物高達(dá)1ng/ml的抗原。
文檔編號(hào)G01N33/574GK102937649SQ201210397978
公開(kāi)日2013年2月20日 申請(qǐng)日期2012年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月18日
發(fā)明者周勇, 雷沖, 雷劍 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)