专利名称：一种基于玻璃毛细管构制的组装阵列多道电容免疫传感器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电化学电容免疫传感器阵列。
背景技术：
电容型免疫传感器是一种高灵敏免疫传感技术。当金属电极与电解质溶液接触， 在电极/溶液的界面存在双电层，它可以用类似于电容器的物理方程来描述C = A ε 0 ε /d ； 其中C为界面电容，^ci为真空介电常数，ε为电极/溶液界面物质介电常数，A是 电极与溶液的接触面积，d是界面层厚度。电极/溶液的界面电容能灵敏反应界面物理化 学性质的变化，当极性低的物质吸附到电极表面上时，d就会增大，ε就会减小，从而使界 面电容降低。电容型免疫传感器就是基于将抗体固定在电极表面，当抗原抗体在电极表面 复合时，界面电容相应地降低，据此检测抗原的量，这种免疫检测方法受到非特异吸附影响 严重。酶可以高效地催化酶底物反应，一些底物经过酶催化反应后会生成沉淀。本发明利 用这一现象，在电极表面设计免疫反应，引进酶标记物，通过竞争反应，将酶标记物固定在 电极表面上，通过酶促沉淀反应，降低界面电容，进而进行免疫分析。对一种样品多种成分进行免疫检测，一般需要多种不同类型的标记物，而且检测 过程复杂，相互干扰因素很多。本发明提供了较为简单的能够对一种样品多种成分进行免 疫检测的基于多对玻璃毛细管构制的组装阵列多道电容免疫传感器。
发明内容
1、免疫传感器构制(1)、测量电极构制将毛细管内壁清洗干净，注入葡萄糖和银氨溶液，通过银镜反 应在玻璃毛细管内壁沉积一层银作为电极。(2)、免疫试剂固定通过氨基硅烷试剂和戊二醛分别将抗体Α、B、C、D···(抗原Α、 B、C、D···)固定在玻璃毛细管内壁银电极上。(3)、封闭用磷酸盐缓冲溶液清洗后，用0. 1% BSA溶液封闭活性吸附点，洗涤干
ο(4)、组装将二根同样构制的玻璃毛细管作为对应蛋白的检测电极对，将固定有 不同蛋白的检测电极对进行组装，集成在一起，即得到组装阵列多道电容免疫传感器。(5)、保存将免疫传感器保存在4°C的冰箱中备用。2、测量过程本发明组装阵列多道电容免疫传感器检测包括以下步骤(1)、免疫反应过程选择酶标物，酶标物是标记有辣根过氧化物酶或碱性磷酸酶 的待测物，将酶标物加入待测物中。将此溶液缓慢通过毛细管，通过免疫反应，使待测物和 酶标物竞争性吸附到电极上。(2)、洗涤免疫反应结束后，用磷酸缓冲溶液洗涤毛细管，除去非特异性吸附蛋白。(3)、酶催化反应将免传感器置于酶底物溶液中，让酶底物进入毛细管，酶底物经 过酶标物催化，沉积在电极表面上。(4)、测量以插入酶底物溶液里的二根固定同样免疫试剂的同样构制的毛细管内 壁银作为电极，构成测量回路，记录酶底物进入毛细管后一定时间内电容值相对变化，可以 得到对应待测物浓度。通过开关转换，可以依次测量不同电极对之间的电容改变值，从而得 到相应待测物浓度。本发明的优点是1、免疫检传感器构造简单、方便，在玻璃毛细管内构制银电极、固定免疫试剂和发 生免疫反应，各种长度和内径毛细管易得且价格低廉。2、通过银镜反应为免疫传感器提供一个均勻且重现性好的电极，用银量小，相对 于毛细管里面的溶液体积，电极比表面积大，在灵敏度、响应时间和重现性方面都有较大的提尚。3、检测信号是界面电容，所需的仪器设备简单，价格低廉，易于实现微型化、自动 化、数字化。4、采用竞争免疫分析法，本电容免疫传感器具有良好的响应特异性。5、本免疫检测方法结合了酶催化沉积效应，使传感器界面的电容改变值大大的提 高，提高了传感器的灵敏度。6、这种免疫检测技术无须昂贵的仪器设备，易于自动化，适合用于家庭保健和临 床初检。7、毛细管体积很少，检测所需试剂用量很少。
具体实施例方式实施例1 用于检测IgG、IgM、IgA的电容免疫传感器(1)、银电极构制在5%硝酸银溶液中逐滴加入浓氨水，直到产生的沉淀消失为 止。再滴加10%的氢氧化钠溶液(每毫升硝酸银加一滴氢氧化钠溶液)，再逐滴加入浓氨 水，到沉淀再次消失为止，再用硝酸银溶液回滴到溶液略显浑浊为止，最后加入2倍体积的 蒸馏水稀释。把银氨溶液和0.2mol/L葡萄糖溶液以1 1的体积比混合，缓慢均勻通过热 的玻璃毛细管(长80mm，内径1mm)，即在玻璃毛细管内壁沉积一层均勻的银。(2)、将10%氨丙基三乙氧基硅烷NH2 (CH2) 3Si (OEt) 3的酒精溶液注入毛细管里，保 持20分钟，在银电极表面引进氨基，清洗后然后注入10%的戊二醛溶液，然后注入0. 1 %的 羊抗人IgM试剂，保持20分钟，用0. 1M磷酸盐缓冲溶液洗净。(3)、注入0. 1 % BSA溶液，封闭活性吸附点，洗涤干燥。(4)、组装将二根固定有羊抗人IgG玻璃毛细管组合在一起，即得到IgG免疫检 测元器件。同样，将固定有羊抗人IgM的玻璃毛细管组合在一起，即得到IgM免疫检测元器 件，将固定有羊抗人IgA的玻璃毛细管组合在一起，即得到IgA免疫检测元器件。将三种元 器件组装即得到IgG、IgM、IgA的电容免疫传感器阵列。(5)、保存将免疫传感器保存在4°C的冰箱中备用。(6)、免疫反应过程将0. 1 u g/ml的辣根过氧化物酶标记IgG、辣根过氧化物酶标记IgM和辣根过氧化物酶标记IgA加入1. 0ml待测物中。将此溶液缓慢通过毛细管，通过 免疫反应，使待测物和酶标物竞争性吸附到电极上。(7)、洗涤免疫反应结束后，用0. 1M的磷酸缓冲溶液洗涤毛细管，除去非特异性 吸附蛋白。(8)、酶催化反应将免疫传感器置于0. 5M的四甲基联苯胺+0. 5M的双氧水的磷酸 缓冲溶液里，让酶底物进入毛细管，酶底物经过酶标物催化，沉积在电极表面上。(9)、测量以插入酶底物溶液里的二根同样构制的毛细管内壁银作为电极构成测 量回路，记录酶底物进入毛细管后电容值的相对变化，以20分钟后电容相对变化值作为分 析信号可以得到对应待测物浓度。通过开关转换，可以依次测量不同电极对的电容改变值， 从而得到相应待测物浓度。通过线性回归分析，本免疫传感器可在0. 02 g/mL范围 内定量检测IgG样品含量，在0. 08 10iig/mL范围内定量检测IgM样品含量，在0. 05 8 u g/mL范围内定量检测IgA样品含量。
权利要求
一种组装阵列多道电容免疫传感器，其特征在于用玻璃毛细管构制免疫传感器，首先通过银镜反应在玻璃毛细管内壁沉积一层银作为电极，然后通过氨基硅烷试剂和戊二醛将抗体(抗原)固定在玻璃毛细管内壁银电极上，注入非特异性蛋白，封闭活性吸附点，经过洗涤干燥后，将二个相同构制的玻璃毛细管作为免疫敏感元器件，将多对固定有不同蛋白的免疫敏感元器件组合在一起，即得到组装阵列多道电容免疫传感器。
2.根据权利要求1的免疫传感器，其特征在于在传感器可由长度100mm以下，毛细管内 径1mm以下的各种玻璃毛细管构制。
3.根据权利要求1的免疫传感器，其特征在于几对敏感免疫电极对组合在一起，一次 分析可以实现对同一样品多种成分的检测。
全文摘要
本发明属于电化学免疫分析技术领域。本发明为一种基于玻璃毛细管构制的组装阵列多道电容免疫传感器，首先通过银镜反应在玻璃毛细管内壁沉积一层银作为电极，然后通过氨基硅烷试剂和戊二醛将抗体A(抗原A)固定在玻璃毛细管内壁银电极上，注入非特异性蛋白，封闭活性吸附点，经过洗涤干燥后，将二根同样构制的玻璃毛细管组合在一起，得到对A敏感的免疫电极对。用同样方法固定抗体B(抗原B)得到另一对对B敏感的免疫电极对，依次可以构制对C敏感的免疫电极对，对D敏感的免疫电极对，将几对电极对组装在一起，即得到组装阵列多道电容免疫传感器，对应的免疫反应在毛细管里培育、洗涤后，插入酶的底物溶液中，酶标抗原(酶标抗体)催化底物沉积在毛细管内壁银电极表面上，导致电容降低，由此得到各抗原(抗体)的含量。
文档编号G01N33/53GK101871934SQ20091003881
公开日2010年10月27日 申请日期2009年4月21日 优先权日2009年4月21日
发明者周亚民 申请人:周亚民