技术特征：
1.一种用于检测心梗标志物的高频压电石英晶体传感系统，其特征在于，包括系统控制与数据采集装置、dds信号发生器、无极石英晶体启振耦合器，相敏检波检测器，温度控制装置、自动进样装置、以及高频单面无极适配体压电石英晶体传感器；系统控制与数据采集装置分别与温度控制装置、自动进样装置、dds信号发生器、相敏检波检测器相连；dds信号发生器与无极石英晶体启振耦合器互联；高频单面无极适配体压电石英晶体传感器包括有检测池、固定在检测池内的加热装置和固定在检测池内修饰高频单面无极压电石英晶体，以及位于检测池外的磁场发生装置；检测池上开设有进样口和出样口，进样口与自动进样装置相连，加热装置与温度控制装置连接，修饰高频单面无极压电石英晶体的激励线圈与无极石英晶体启振耦合器相连，接收线圈与相敏检波检测器相连；磁场发生装置与系统控制与数据采集装置相连；检测过程中，系统控制与数据采集装置使dds信号发生器产生激励信号，激励信号通过无极石英晶体启振耦合器作用于修饰高频单面无极压电石英晶体，由于修饰高频单面无极压电石英晶体在检测时发生反生，导致信号发生改变，改变信号通过相敏检波检测器检测到信号，输送至系统控制与数据采集装置，即可获得该表的信号；自动进样装置控制进样量和进样时间，温度控制装置控制检测时的温度，磁场发生装置用于保证修饰高频单面无极压电石英晶体与检测样品的反应过程。2.根据权利要求1所述的用于检测心梗标志物的高频压电石英晶体传感器系统的检测方法，包括以下步骤：1)修饰高频单面无极压电石英晶体；2)制备适配体
‑
磁珠复合物；3)制备标准曲线：将步骤1)中修饰的高频单面无极压电石英晶体固定在检测池中，开启传感系统，调节dds信号发生器的电压为1v，通过自动进样装置向检测池中注入缓冲液，获得平稳的基线后，排出缓冲液；再接着通入设定浓度的心梗标志物和步骤2)的适配体
‑
磁珠复合物，通过磁场发生器产生交变磁场增加反应结合概率，反应时间为30min，关掉交变磁场待频率，稳定后，记录此时的频率f0；通过dds信号发生器增加电压至10v，使晶体表面振动加剧，除去非特异性物质，稳定后，记录此时的频率f1；然后通过dds信号发生器增加电压至20v，在20v的高压力下出现频率大幅度增加，键发生断裂，频率稳定后，记录键断裂后的谐振频率f2；计算频差δf＝f2‑
f1，获得对应的传感信号，改变心梗标志物的浓度，然后建立浓度与频差δf的标准曲线；4)按照步骤4)中的方法检测未知浓度的心梗标志物，得到频差δf，然后根据标准曲线即可获得其浓度。3.根据权利要求2所述的用于检测心梗标志物的高频压电石英晶体传感器系统的检测方法，其特征在于，所述的心梗标志物为肌钙蛋白i或肌红蛋白。4.根据权利要求3所述的用于检测心梗标志物的高频压电石英晶体传感器系统的检测方法，其特征在于，所述步骤1)中，修饰高频单面无极压电石英晶体的方法有3种。5.根据权利要求4所述的用于检测心梗标志物的高频压电石英晶体传感器系统的检测方法，其特征在于，所述修饰高频单面无极压电石英晶体的具体方法，包括以下步骤：a
‑
1取高频单面无极压电石英晶体于无水乙醇中清洗后氮气吹干，放于紫外照射清洗机中照射8～12min，取出后再用无水乙醇和超纯水彻底冲洗电极，氮气吹干；得到处理后的
晶片；a
‑
2向经过步骤a
‑
1中处理过的晶片滴15～25μl链霉亲和素溶液于3～5℃过夜孵育，得到链霉素修饰的晶片；a
‑
3向经过步骤a
‑
2中链霉素修饰的晶片上滴加15～25μl适配体i溶液，反应2～4h，得到适配体修饰后的晶片，其中：适配体ⅰ溶液的浓度为1.5～2.5μm，适配体i为生物素修饰的肌钙蛋白ⅰ适配体或者肌红蛋白适配体；生物素修饰肌钙蛋白ⅰ适配体的序列为5
’‑
biotin
‑
cgtgcagtacgccaacctttctcatgcgctgcccctctta
‑3’
；生物素修饰肌红蛋白适配体序列为5
’‑
biotin
‑
atccagagtgacgcagcacaacgtgcaaattatacctgttttccccttttcctacaagtgctatggacacggtggcttagt
‑3’
；a
‑
4用缓冲溶液i冲洗步骤a
‑
3中适配体修饰后的晶片，接着滴加15～25μl封闭剂，并进行封闭反应0.5～1.5h，封闭完毕后，缓冲溶液i，双蒸水分别清洗，得到修饰探针的高频单面无极压电石英晶体，然后置于4℃下保存备用；其中：缓冲溶液i为pbs缓冲液，ph为7.4，浓度为10mm；封闭剂为0.1wt％的牛血清蛋白溶液。6.根据权利要求4所述的用于检测心梗标志物的高频压电石英晶体传感器系统的检测方法，其特征在于所述修饰高频单面无极压电石英晶体的具体方法，包括以下步骤：b
‑
1将高频单面无极压电石英晶体于piranha酸处理10～20min，取出后再用无水乙醇和超纯水彻底冲洗电极，氮气吹干，得到处理过的晶片；其中：piranha酸为浓硫酸:30％h2o2＝3:1；b
‑
2向经过步骤b
‑
1处理过的晶片滴加15～25μl的3
‑
氨基丙基三乙氧基硅烷(aptes)溶液中固定1～2h，得到aptes修饰的晶片；其中：3
‑
氨基丙基三乙氧基硅烷溶液的浓度为2
‑
5wt％，溶剂为无水甲苯；b
‑
3用缓冲溶液i冲洗步骤b
‑
2中aptes修饰的晶片，接着在晶片上滴加15～25μl戊二醛溶液进行反应0.5～2h；得到戊二醛处理的晶片；其中戊二醛溶液浓度为2.5～5wt％；b
‑
4用缓冲溶液i冲洗步骤三戊二醛处理的晶片，接着在晶片滴20μl2μm适配体i溶液，反应2～4h，得到适配体修饰后的晶片，其中：适配体ⅱ溶液的浓度为1.5～2.5μm，适配体ⅱ为氨基修饰的肌钙蛋白ⅰ适配体或者肌红蛋白适配体，氨基修饰的肌钙蛋白ⅰ适配体的序列为5
’‑
nh2(ch2)6‑
cgtgcagtacgccaacctttctcatgcgctgcccctctta
‑3’
；氨基修饰肌红蛋白适配体序列为5
’‑
nh2(ch2)6‑
atccagagtgacgcagcacaacgtgcaaattatacctgttttccccttttcctacaagtgctatggacacggtggcttagt
‑3’
；b
‑
5用缓冲溶液i冲洗b
‑
4中适配体修饰后的晶片，再接着滴加15～25μl封闭剂，并进行封闭反应0.5～1.5h，封闭完毕后，缓冲溶液i，双蒸水分别清洗，得到修饰探针的高频单面无极压电石英晶体，然后置于4℃下保存备用；其中：缓冲溶液i为pbs缓冲液，ph为7.4，浓度为10mm；封闭剂为0.1wt％的牛血清蛋白溶液。7.根据权利要求4所述的用于检测心梗标志物的高频压电石英晶体传感器系统的检测方法，其特征在于，所述修饰高频单面无极压电石英晶体的具体方法，包括以下步骤：c
‑
1将高频单面无极压电石英晶体浸入1.5～2.5wt％3
‑
氨基丙基甲基二乙氧基硅烷(3
‑
apdes)溶液中，在惰性环境下浸泡2～4h，得到3
‑
氨基丙基甲基二乙氧基硅烷处理的晶片；其中：3
‑
apdes的溶剂为无水乙醇；c
‑
2将步骤c
‑
1中3
‑
氨基丙基甲基二乙氧基硅烷处理的晶片按照乙醇，乙醇/丙酮(1：1
(v/v))和丙酮的顺序依次浸出到上述溶剂中，每组溶剂中都进行超声处理1～2min；接着在晶片上滴加15～20μl的100mm琥珀酸酐溶液，然后用去离子水冲洗并干燥，得到琥珀酸酐修饰的晶片；c
‑
3将步骤c
‑
2中琥珀酸酐修饰的晶片加入15～25μl含3mg/ml的(1
‑
(3
‑
二甲氨基丙基)
‑3‑
乙基碳二亚胺盐酸盐(edc)和n
‑
羟基琥珀酰亚胺(nhs)进行活化，得到活化后的晶片；c
‑
4用缓冲溶液i冲洗步骤c
‑
3的活化后的晶片，接着向晶片滴15～25μl2μm适配体i溶液，反应2～4h，得到适配体修饰的晶片，其中：缓冲溶液ⅲ为pbs缓冲液，ph为7.4，浓度为10mm；适配体ⅲ为氨基修饰的肌钙蛋白ⅰ适配体或者肌红蛋白适配体，氨基修饰的肌钙蛋白ⅰ适配体的序列为5
’‑
nh2(ch2)6‑
cgtgcagtacgccaacctttctcatgcgctgcccctctta
‑3’
；氨基修饰肌红蛋白适配体序列为5
’‑
nh2(ch2)6‑
atccagagtgacgcagcacaacgtgcaaattatacctgttttccccttttcctacaagtgctatggacacggtggcttagt
‑3’
；c
‑
5用缓冲溶液i冲洗步骤c
‑
4的适配体修饰的晶片，再滴加15～25μlbsa进行封闭，并进行封闭反应0.5～1.5h，得到封闭后的晶片，其中：bsa浓度为0.1wt％；c
‑
6用缓冲溶液i，双蒸水分别清洗步骤c
‑
5封闭后的晶片，并用氮气吹干，得到修饰探针的高频单面无极压电石英晶体，然后置于4℃下保存备用。8.根据权利要求2～7中任意一项所述的用于检测心梗标志物的高频压电石英晶体传感器系统的检测方法，其特征在于，所述的步骤2)中制备适配体
‑
磁珠复合物的具体方法，包括以下步骤：步骤一、活化带羧基的磁珠：取带羧基的纳米磁珠原液于ep管中，加入缓冲液ii清洗，再用缓冲溶液ii配置的(1
‑
(3
‑
二甲氨基丙基)
‑3‑
乙基碳二亚胺盐酸盐和n
‑
羟基琥珀酰亚胺溶液来活化磁珠表面上的羧基基团来活化磁珠表面上的羧基基团，震荡以加速活化，得到活化后的磁珠溶液；步骤二、将步骤一中活化后的磁珠溶液进行磁分离清洗：将ep管边缘放置一块磁铁，在磁场的作用下，纳米磁珠沉积在ep管的管壁上，用移液枪将溶液吸出，要注意不要碰到管壁，再加入缓冲溶液ii，重复上述的步骤三次；步骤三：向步骤二处理过的磁珠溶液中加入适配体ⅳ溶液，将混合溶液在室温下轻微震荡进行孵育，重复磁分离清洗操作三次，除去未被结合到nmbs上的适配体i，最后将结合适配体的磁珠悬浮于200μl缓冲溶液i中。9.根据权利要求8所述的用于检测心梗标志物的高频压电石英晶体传感器系统的检测方法，其特征在于，所述的缓冲液ii为mes缓冲液，ph为5～6，浓度为25～100mm；步骤一中的纳米磁珠粒径为200～300nm，浓度为5mg/ml；步骤二中(1
‑
(3
‑
二甲氨基丙基)
‑3‑
乙基碳二亚胺盐酸盐(edc)和n
‑
羟基琥珀酰亚胺(nhs)浓度为5～10mm；步骤三中：孵育的时间为4～6h；所述的适配体ⅳ的序列与适配体ⅰ～ⅲ是相关的：当适配体ⅰ～ⅲ的序列为生物素或者氨基修饰的肌钙蛋白ⅰ适配体时，对应的适配体ⅳ的序列为5
’‑
nh2(ch2)6‑
cgcatgccaaacgttgcctcatagttccctccccgtgtcc
‑3’
；当适配体ⅰ～ⅲ的序列为生物素或者氨基修饰的肌红蛋白适配体时，对应的适配体ⅳ的序列为5
’‑
nh2(ch2)6‑
ccctcctttccttcgacgtagatctgctgcgttgttccga
‑3’
。10.根据权利要求2所述的用于检测心梗标志物的高频压电石英晶体传感器系统的检
测方法，其特征在于，所述步骤3)中，每次进样量为50μl；检测温度为25～37℃；设定浓度为0～500ng/ml，根据需要在该浓度之间进行选择，至少选择5个浓度；磁场强度为
‑
0.3～0.3t。
技术总结
本发明公开了一种用于检测心梗标志物的高频压电石英晶体传感系统及其检测方法，本发明使用单面无极石英晶片，以肌钙蛋白I或肌红蛋白适配体为探针，通过链霉亲和素
技术研发人员：司士辉 余建芳 王桢昌 周卓 邓如悦
受保护的技术使用者：中南大学
技术研发日：2021.06.02
技术公布日：2021/10/26