基于光子微球的低成本多元檢測芯片.pdf

1、隨著生物電子學、材料學、分析化學等學科的發(fā)展，新的儀器與技術不斷應用于醫(yī)療診斷行業(yè)，使得醫(yī)療檢測設備得到了快速發(fā)展。其中，POCT（Point Of Care Testing，現(xiàn)場檢測）設備由于其具有小型便攜、操作簡單、樣品需要量少、檢測速度快，且綜合檢測成本低等優(yōu)點，受到眾多研究者的關注，發(fā)展尤為迅速。同時，多元編碼技術使得多種分子的同時檢驗分析成為可能;微流控技術的集成化這一特點能夠簡化檢測操作過程并且其微結構能夠降低試劑的使用量，

2、因此，將兩者結合開發(fā)的POCT檢測設備能夠極大地提高即時檢測的應用范圍。
　　本文結合了微流控技術、光子晶體結構色編碼技術和微球陣列技術，設計并制備出了一種低成本的基于編碼微球陣列的芯片，可將其應用于生物分子的多元檢測。針對結構色編碼微球的制備，本文討論了不同的摻雜材料對微球結構色的影響，選擇合適的芯片制備材料，并對芯片的結構進行了優(yōu)化，探索了最佳反應條件，最終將其應用于蛋白質的多元檢測。本文的研究內容主要可分為以下三個部分:

3、r>　　一、微球陣列芯片的設計和制備。本文設計了一種流入式（flow-through）的微流控微球陣列芯片，采用聚合材料分層組裝的方法構建了微球陣列的流動反應體系，簡化了芯片的制備方法并降低了制作成本;采用微流控液滴模板法制備了紅、綠、藍三種顏色，尺寸在55-65μm和180-200μm的編碼微球。且芯片在使用過程中，直接采用注射的方式裝配微球，微球位置可隨機分布于反應池內，接著我們測試了芯片的檢測性能，并對其使用條件進一步優(yōu)化，增加了

4、我們所設計的芯片應用于免疫蛋白檢測的可行性。
　　二、光子微球陣列芯片應用于免疫蛋白的檢測。本文采用循環(huán)進樣的方式，通過對比流入式芯片和流過式芯片的檢測性能，證明了流入式模式的芯片在免疫檢測時更具優(yōu)勢，接著我們分別基于熒光標簽和拉曼標簽，在芯片內進行了免疫蛋白的檢測，實驗結果表明該芯片即可適用于單一分析物的檢測，也可用于多元分析物的檢測。該系統(tǒng)對于人AFP的檢測限可達到122.6pg/mL，檢測的靈敏度高于傳統(tǒng)的微球檢測方式。