表面活性剂的作用、表面等离子共振检测低分子量物质的信号放大的方法
【专利摘要】本发明涉及生物信息领域，具体涉及表面活性剂的作用、表面等离子共振检测低分子量物质的信号放大的方法。该方法是通过表面活性剂将相对分子质量较小的分子聚集成胶束，成为大的分子与酶进行反应，灵敏度非常高、反应速度非常的快，因此很适合进行快速、灵敏检测；本发明所使用的信号放大的方法是基于表面活性剂聚集成胶束的原则，与其他信号放大的方法相比，操作简便，实验重复性高。
【专利说明】表面活性剂的作用、表面等离子共振检测低分子量物质的信号放大的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及生物信息领域，特别涉及表面活性剂的作用、表面等离子共振检测低分子量物质的信号放大的方法。
【背景技术】
[0002]表面等离子共振(Surface Plasmon Resonances, SPR)传感技术是20世纪90年代发展起来的一种生物分子检测技术。其原理是:当光线在棱镜与金属膜表面发生全反射现象时，会在金属膜中产生消逝波，消逝波与表面等离子波发生共振时，检测到的反射光的强度会大大的减弱。能量从光子转移到表面等离子，入射光的大部分能量被表面等离子波吸收，从而使反射光的能量急剧减少。此时所对应的入射角为共振角。SPR角随金表面折射率的变化而变化，而折射率的变化由于金表面结合的分子质量成正比。1990年，国际上第一台商业化的生物传感器诞生，实践证明，与传统检测比较而言，SPR传感器具有突出的免标记、快速灵敏及实时检测等突出优点。所以，目前以被广泛应用于蛋白-蛋白相互作用，核酸相互作用，大分子与大分子之间，大分子与小分子之间的相互作用，在医学诊断，生物技术，生物监测，食品安全检测和药物筛选等领域有着广阔的应用前景。表面等离子共振成像(Surface Plasmon Resonances Imaging, SPRI)技术是将传统的 SPR 检测技术结合了 CCD摄谱的一种快速高通量分析方法，是对光的强度进行实时监测，可同时获得多点共振曲线，伸缩性很大。因此，SPRI除了具备免标记、快速和实时检测的优点外，又可进行高通量检测，将会在基因组学，蛋白组学，药物筛选，抗原表位，中药馏分筛选等方面发挥巨大的应用。
[0003]虽然SPR作为生物传感器有许多优点，但灵敏度有限。SPRI的测量范围与分析物的分子质量关系很大。高分子量的物质在低浓度时能够检测到，但低分子量的物质(〈1000)要在较高浓度时才有可能监测到较小的反应信号，而且由于背景点的非特异性吸附作用同样会产生一定的信号，所以此种情况下将不能确定定出现的信号是阳性的还是假阳性。所以，积极探索各种高灵敏度的小分子检测分析方法已成为SPR研究中的一个重要内容。
[0004]在提高灵敏度这个问题上，研究者们已做了大量的工作。目前已经有报道使用纳米金颗粒进行信号放大，比如将含有抗原的亚微米胶粒与固定在传感片表面的抗体结合，来放大反应信号；在DNA杂交实验的研究中，研究者将单链DNA固定在金膜表面，然后将胶体金纳米粒子粘连在单链DNA上，将其引入样品池与互补DNA相接触，发生杂交反应，通过金膜和金纳米粒子的电场耦合放大作用，提高了测定DNA的灵敏度，但是该方法放大的效率仍然是有限的。另有将亲和素-生物素系统用于放大表面等离子共振免疫传感器的信号，粘附在金膜上的亲和素与生物素化抗体相结合形成网络状的复合物，免疫反应信号经放大后，检测到的相应信号大幅度增加。但值得注意的是，在此过程中，用来制备复合抗体的生物素化抗体和亲和素的比例要适当。若亲和素过多，则难以形成大的网络状分子复合物，同时复合抗体溶液中游离的亲和素会对复合物中的亲和素起竞争性抑制作用。反之，若亲和素过少，则其上的生物素结合位点全被生物素化抗体封闭，使复合抗体不能与检测抗体上的生物素反应，所以亲和素-生物素系统虽然在一定程度上提高了检测的灵敏度，但同时复杂了实验过程。而且这些方法在对小分子的检测分析上应用极少，因此，找到一种简单易操作且能显著放大反应信号以提高低分子量物质检测灵敏度的方法就显得尤为必要。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，本发明提供表面活性剂的作用、表面等离子共振检测低分子量物质的信号放大的方法。该方法是通过表面活性剂将相对分子质量较小的分子聚集成胶束，成为大的分子与酶进行反应，灵敏度非常高、反应速度非常的快，因此很适合进行快速、灵敏检测；本发明所使用的信号放大的方法是基于表面活性剂聚集成胶束的原则，与其他信号放大的方法相比，操作简便，实验重复性高。
[0006]本发明所使用的信号放大的方法是基于表面活性剂聚集成胶束的原则，与其他信号放大的方法相比，操作简便，实验重复性高。
[0007]为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案:
[0008]本发明提供了表面活性剂作为表面等离子共振增敏剂的应用。
[0009]在本发明的一些实施例中，表面活性剂为非离子型表面活性剂。
[0010]本发明所述的表面活性剂，包括离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂。作为优选，表面活性剂为Tween-20。
[0011]在本发明的另一些实施案例中，本发明提供的非离子型表面活性剂:Tween-20(吐温20),相对分子质量为346.5,分子式为C18H3406。
[0012]本发明还提供了一种表面等离子共振检测低分子量物质的信号放大方法，获得表面活性剂与缓冲液的混合液；取混合液与所述低分子量物质混合后经表面等离子共振检测，即得。
[0013]在本发明的一些实施例中，本发明提供的一种表面等离子共振检测低分子量物质的信号放大方法中，表面活性剂为非离子型表面活性剂。
[0014]作为优选,表面活性剂为Tween-20。
[0015]在本发明的另一些实施案例中，本发明提供的非离子型表面活性剂:Tween-20(吐温20),相对分子质量为346.5,分子式为C18H3406。
[0016]在本发明的一些实施例中，本发明提供的一种表面等离子共振检测低分子量物质的信号放大方法中，低分子量物质的相对分子量小于500。在本发明中，作为脂肪酶的人工底物分子，通过酶的催化作用快速分解。
[0017]作为优选，本发明提供的一种表面等离子共振检测低分子量物质的信号放大方法中，低分子量物质为4-硝基苯基丁酸酯、4-硝基苯基己酸酯、4-硝基苯基辛酸酯、4-硝基苯癸、4-硝基苯基月桂酸酯、4-硝基苯肉豆蘧酸酯、4-硝基苯棕榈酸酯或硬脂酸对硝基苯酯。
[0018]在本发明的一些实施案例中，本发明提供的底物小分子为:4_硝基苯基丁酸酯(4-Nitrophenyl butyrate),分子式为CltlH11NO4,相对分子质量为209.20。结构式为1:
[0019]
【权利要求】
1.表面活性剂作为表面等离子共振增敏剂的应用。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述表面活性剂为非离子型表面活性剂。
3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述表面活性剂为Tween-20。
4.一种表面等离子共振检测低分子量物质的信号放大方法，其特征在于， 获得表面活性剂与缓冲液的混合液； 取所述混合液与所述低分子量物质混合后经表面等离子共振检测，即得。
5.根据权利要求4所述的信号放大方法，其特征在于，表面活性剂为非离子型表面活性剂。
6.根据权利要求4所述的信号放大方法，其特征在于，所述表面活性剂为Tween-20。
7.根据权利要求4所述的信号放大方法，其特征在于，所述低分子量物质的相对分子量小于500。
8.根据权利要求4所述的信号放大方法，其特征在于，所述低分子量物质为4-硝基苯基丁酸酯、4-硝基苯基己酸酯、4-硝基苯基辛酸酯、4-硝基苯癸、4-硝基苯基月桂酸酯、4-硝基苯肉豆蘧酸酯、4-硝基苯棕榈酸酯或硬脂酸对硝基苯酯。
9.根据权利要求4所述的信号放大方法，其特征在于，所述低分子量物质的浓度为0.3 ~Immol /I,η
10.根据权利要求4所述的信号放大方法，其特征在于，所述表面活性剂占所述混合液中的体积百分比为0.0038~0.05%。
11.根据权利要求4所述的信号放大方法，其特征在于，所述探针为酶。
12.根据权利要求11所述的信号放大方法，其特征在于，所述酶为脂肪酶或蛋白酶。
13.—种表面等离子共振检测低分子量物质的方法，其特征在于，包括如下步骤: 步骤1:获得表面活性剂与缓冲液的混合液；取所述混合液与低分子量物质混合，获得待测物质； 步骤2:在芯片表面分别固定探针和阴性对照物质，通入所述混合液进行扫描，读取光强信号值，分别获得待测物初始值、阴性对照初始值；所述探针能与所述低分子量物质特异性结合； 步骤3:通入所述待测物质，所述待测物质与芯片表面固定的所述阴性对照物质不结合，读取光强信号值，获得阴性对照测定值；再通入所述混合液冲洗直至基线平稳； 通入所述待测物质，所述待测物质与芯片表面固定的所述探针结合，读取光强信号值，获得待测物测定值；再通入所述混合液冲洗直至基线平稳； 步骤4:取所述阴性对照测定值减去所述阴性对照初始值获得阴性对照变化值； 取所述待测物测定值减去所述待测物初始值获得待测物变化值； 比较所述待测物变化值与所述阴性对照变化值，差异显著，即得。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，表面活性剂为非离子型表面活性剂。
15.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述表面活性剂为Tween-20。
16.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述低分子量物质的相对分子量小于500。
17.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述低分子量物质为4-硝基苯基丁酸酯、4-硝基苯基己酸酯、4-硝基苯基辛酸酯、4-硝基苯癸、4-硝基苯基月桂酸酯、4-硝基苯肉豆蘧酸酯、4-硝基苯棕榈酸酯或硬脂酸对硝基苯酯。
18.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述低分子量物质的浓度为0.3~1mmol /L.
19.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述表面活性剂占所述混合液中的体积百分比为0.0038~0.05%。
20.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述探针为酶。
21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，所述酶为脂肪酶或蛋白酶。
【文档编号】G01N21/552GK103728279SQ201310674091
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2013年12月11日 优先权日:2013年12月11日
【发明者】王丽红, 欧小敏, 彭开美, 何建安, 朱劲松 申请人:王丽红