一种微气泡数字成像蛋白标记物检测方法
阅读说明：本技术 一种微气泡数字成像蛋白标记物检测方法 (Microbubble digital imaging protein marker detection method ) 是由 莫维克 苏玉龙 于 2021-07-29 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种微气泡数字成像蛋白标记物检测方法,采用磁性微珠作为基体,在磁性微珠上俘获目标抗体后抓取目标靶蛋白构成抗原抗体磁微珠复合物,抗原抗体磁微珠复合物进入双氧水溶液后被石墨烯纳米颗粒标记,随后置入方形微槽,抗原抗体磁微珠复合物会被外缘磁铁吸至方形微槽底部,在方形微槽中的石墨烯纳米颗粒将会催化气泡产生,并采用光学摄影装置捕捉产生气泡,进而识别目标靶蛋白,本发明的优点在于将靶蛋白通过微气泡可视化,这种可视化信号受到气温和气压影响很小,因此此微气泡技术的背景噪音比传统生物标记物检测要低很多,从而将敏感度信号提高一个数量级,而达到飞摩级。(The invention discloses a microbubble digital imaging protein marker detection method, which adopts magnetic microspheres as a matrix, captures target protein after capturing target antibody on the magnetic microspheres to form an antigen-antibody magnetic microsphere compound, the antigen-antibody magnetic microsphere compound is marked by graphene nano-particles after entering hydrogen peroxide solution and then is placed into a square microgroove, the antigen-antibody magnetic microsphere compound is attracted to the bottom of the square microgroove by an outer edge magnet, the graphene nano-particles in the square microgroove catalyze the generation of bubbles, and an optical photographic device is adopted to capture the generated bubbles to further identify the target protein. Thereby achieving femtomo grade.)
技术领域
本发明涉及快速检测领域，具体地说，是一种微气泡数字成像蛋白标记物检测方法。
背景技术
发达国家对即时检验(point-of-care testing,POCT)用于临床医疗、生物应急、社区医疗乃至家庭化慢病管理等领域有着完善的发展、管理、应用的规划。目前，国际上POCT产品主要有罗氏公司(Roche)、美国艾利尔(Alere)、法国生物梅里埃(biomerieux)等公司的产品。即时检验在国际上占整个体外诊断市场的30％以上。我国POCT市场起步较晚，目前市场规模较小，但是增长速度快，市场潜力巨大。2018年，我国POCT市场规模达14.3亿美元。随着医改的推进和对社区医疗体系的建立，预计我国POCT市场未来几年将保持20％的年复合增长率。目前国内POCT生产商主要为科华生物、三诺生物、英科新创、九安医疗、璟泓科技和明德生物等公司。但是，国内大部分生产厂家只注重生产而不重视核心技术和原料的开发，特别是对市场应用前景较好的快速高灵敏度的POCT检测仪缺乏研究和投入。
新一代的高灵敏度的POC在新冠检测首先得到应用，美国多家公司的高灵敏度POC产品在新冠检测中比传统的胶体金POC产品灵敏度高2个数量级。以LumiraDx为代表的公司采用微流控技术和免疫荧光技术结合，对比Abbott和BD等传统诊断巨头的纸层析技术，灵敏度高出一个数量级，特异性也非常好。鉴诺希望结合微流控技术，免疫亲和技术，以及电压感应装置研发高灵敏度的POC产品，使得POC芯片能够在10分钟之内检测皮克甚至飞克级别的目标分子。这一条技术路线采用免疫电化学技术，可以达到或超过LumiraDx的POC技术。自主研发新一代的高灵敏度POC产品对大规模病原体检测以及非实验室场景的应用至关重要。
发明内容
发明目的：本发明目的在于针对现有技术的不足，提供一种微气泡数字成像蛋白标记物检测方法。
技术方案：本发明所述一种微气泡数字成像蛋白标记物检测方法，包括以下步骤：
S1、首先采用化学沉淀得到球型超细均匀的γ-Fe2O3、Fe3O4磁粉，并用长链脂肪酸对磁粉表面进行改性处理，接着利用均匀化工艺，将经过表面处理后的磁粉在含有甲基丙烯酸羟乙酯、过氧化二苯甲酰、二乙烯基苯、甲基丙烯酸的苯乙烯溶液中均匀分散，然后，将磁粉单位溶液悬浮液在水分散剂中悬浮分散，取后通过悬浮液的聚合以及磁性微珠的分离得到磁性微珠；
S2、将制备的磁性微珠浸入待检测抗原的抗体环境中并俘获抗体，制得带有目标抗体的免疫磁性微珠；
S3、将免疫磁性微珠浸入待检测的环境，靶蛋白被带有相应抗体的免疫磁性微珠抓取，构成抗原抗体磁微珠复合物；
S4、将含有烷基胺的溶液加入含有[email protected]3O4的分散液中，反应，得到带有磁性的石墨烯纳米颗粒；
S5、采用S4中制得的石墨烯纳米颗粒标记抗原抗体磁微珠复合物并置入双氧水溶液环境中；
S6、抗原抗体磁微珠复合物连同双氧水溶液一同加入微芯片微气泡的方形微槽当中，抗原抗体磁微珠复合物会被外缘磁铁吸至方形微槽底部，在方形微槽中的石墨烯纳米颗粒将会催化气泡产生；
S7、采用光学摄影装置捕捉S6中产生的气泡，从而判定靶蛋白的存在。
作为优选的，S6中所述方形微槽的尺寸参数为15微米x15微米，7微米深，200x200格。
作为优选的，S6中方形微槽外缘包覆有外缘磁铁。
本发明相比于现有技术具有以下有益效果：将靶蛋白通过微气泡可视化，这种可视化信号受到气温和气压影响很小，因此此微气泡技术的背景噪音比传统生物标记物检测要低很多，从而将敏感度信号提高一个数量级，而达到飞摩级。
附图说明
图1为本发明一种微气泡数字成像蛋白标记物检测方法获得的产品与行业标准的产品灵敏度的对比图表。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
下面以具体地实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
实施例：一种微气泡数字成像蛋白标记物检测方法，包括以下步骤：
S1、首先采用化学沉淀得到球型超细均匀的γ-Fe2O3、Fe3O4磁粉，并用长链脂肪酸对磁粉表面进行改性处理，接着利用均匀化工艺，将经过表面处理后的磁粉在含有甲基丙烯酸羟乙酯、过氧化二苯甲酰、二乙烯基苯、甲基丙烯酸的苯乙烯溶液中均匀分散，然后，将磁粉单位溶液悬浮液在水分散剂中悬浮分散，取后通过悬浮液的聚合以及磁性微珠的分离得到磁性微珠；
S2、将制备的磁性微珠浸入待检测抗原的抗体环境中并俘获抗体，制得带有目标抗体的免疫磁性微珠；
S3、将免疫磁性微珠浸入待检测的环境，靶蛋白被带有相应抗体的免疫磁性微珠抓取，构成抗原抗体磁微珠复合物；
S4、将含有烷基胺的溶液加入含有[email protected]3O4的分散液中，反应，得到带有磁性的石墨烯纳米颗粒；
S5、采用S4中制得的石墨烯纳米颗粒标记抗原抗体磁微珠复合物并置入双氧水溶液环境中；
S6、抗原抗体磁微珠复合物连同双氧水溶液一同加入微芯片微气泡的方形微槽当中，方形微槽的尺寸参数为15微米x15微米，7微米深，200x200 格，方形微槽外缘包覆有外缘磁铁，抗原抗体磁微珠复合物会被外缘磁铁吸至方形微槽底部，在方形微槽中的石墨烯纳米颗粒将会催化气泡产生；
S7、采用光学摄影装置捕捉S6中产生的气泡，从而判定靶蛋白的存在。
这一技术方案的优点在于将靶蛋白通过微气泡可视化，这种可视化信号受到气温和气压影响很小，因此此微气泡技术的背景噪音比传统生物标记物检测要低很多，从而将敏感度信号提高一个数量级，而达到飞摩级，可以大幅度提高生物标记物的灵敏度，从而使临床上可检测的时间大幅度提前。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一特征和第二特征直接接触，或第一特征和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述，意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。
而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任意一个或者多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。