3是微结构光纤生物芯片的纳米磁珠-分子探针阵列局部放大示意图。
[0018]图4是微结构光纤生物芯片检测示意图。
[0019]图5是一种微结构光纤生物芯片制备方法过程图
[0020]图中:1是基质材料；2是外围空气孔；3是中心空气孔(纤芯)；4是中心空气孔环壁(纤芯环壁);5是纳米磁珠-分子探针一维阵列；6是纳米磁珠；7是分子探针A ;8是分子探针B ;9是被测分子a ; 10是被测分子b ;11是荧光分子；12是重力灌流器；13是聚四氟乙烯微管；14是磁场装置；15是微结构光纤；16是废液收集器。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图对本发明做进一步描述。
[0022]本发明所说的一种微结构光纤生物芯片(参见说明书附图1)是在微结构光纤纤芯环壁内表面上固定探针，形成一维探针阵列5 ;所说的微结构光纤在基质材料I上包含有多个沿轴向延伸的空气孔，包括中心空气孔3和至少一圈外围空气孔2 ;在中心空气孔和外围空气孔之间包含一层纳米量级的纤芯环壁4 ;所说的纳米磁珠-分子探针就固定在纤芯环壁4的内表面上。所说的纳米磁珠6的直径在100纳米以下，磁珠上修饰有分子探针7和8 ;被测分子9和10分别能与7和8产生特异性反应，被测分子和焚光分子11相结合，形成靶标；含有靶标的待测溶液通过压力或毛细效应流入微结构光纤的纤芯内部，与探针相结合并形成富集效应，将分子含量信息转化为可空间分辨的光强信息，从而检测出被测样品的含量。
[0023]下面通过实例对本发明进行说明。
[0024]实施例1:
[0025]HLA-DRB寡核苷酸微结构光纤生物芯片及其制备
[0026]I)光纤的准备
[0027]取一段微结构光纤，采用选择性填充方法将外围空气孔堵住，只保留中心空气孔畅通。
[0028]2)纳米磁珠的准备
[0029]取羧基化的直径为15纳米的磁珠I毫克，清洗3次，调整PH值到等电位点，使纳米磁珠充分分散。
[0030]3)将纳米磁珠与探针偶联
[0031]将设计并合成好的HLA-DRB探针与纳米磁珠充分混合反应，洗脱未反应的试剂。
[0032]4)微结构光纤生物芯片的制作
[0033]将反应好的纳米磁珠-分子探针溶液加入重力灌流器12，经聚四氟乙烯微管13流入微结构光纤15的纤芯孔。在微结构光纤的特定位置通过磁场装置14产生高度集中的磁场分布，使纳米磁珠停留在该位置，干燥后可牢固吸附。更换分子探针并移动磁场位置，可以制作出另一个探针点，依次类推。然后依次经过修饰、清洗、干燥固化和保存等手续，实现最终的微结构光纤生物芯片。
[0034]5)样本预处理
[0035]在本发明中基因组DNA样本经过混合、扩增、荧光标记等预处理过程，在外力或毛细作用下流入微结构光纤生物芯片内，进行杂交反应。
[0036]6)检测
[0037]杂交反应后，经过进一步清洗，将激发光耦合到光纤中，依次检测生物芯片阵列上不同点的荧光信号大小，确定样本的HLA-DRB基因亚型。
[0038]实施例2
[0039]HbsAg检测微结构光纤生物芯片
[0040]在上面的纳米磁珠与探针偶联的实施步骤3中，采用类夹心法的磁联免疫分析方法，借助磁性颗粒为固相载体，通过链霉亲和素和生物素结合作用，以量子点为标记物。链霉亲和素和生物素之间是一种特殊的作用力，它们之间的结合力极强，结合速度快且结合效率高。首先将磁珠与链霉亲和素偶联，抗HbsAg与生物素偶联，通过链霉亲和素和生物素结合作用将磁珠和抗HbsAg固定在一起。在上面的样本预处理的步骤5中，用量子点标记被测样本，然后通过抗原抗体反应检测样品中是否存在被测物质。
[0041]虽然结合目前认为最实际且最佳的实施例描述了本发明，不过本发明不限于所公开的实施例，而意在覆盖所附权利要求的精神和范围之内所包括的多种变形和等效装置。
【主权项】
1.一种微结构光纤生物芯片，其特征在于，所说的微结构光纤生物芯片包括，空芯微结构光纤，纳米磁珠和生物分子探针，纳米磁珠连接生物分子探针，连接有不同生物分子探针的纳米磁珠被依次分段固定在微结构光纤纤芯环壁的内表面上，形成一维生物芯片。2.根据权利I所述的微结构光纤生物芯片，其特征在于，所述的空芯微结构光纤包含一个中心空气孔和至少一圈外围空气孔构成，中心空气孔环壁厚度小于I微米。3.根据权利I所述的微结构光纤生物芯片，其特征在于，所述纳米磁珠直径在10nm以下。4.根据权利I所述的微结构光纤生物芯片，其特征在于，所述的生物分子探针包括但不限于DNA、RNA、抗原或抗体。5.一种微结构光纤生物芯片的制作方法，其特征在于，该方法的实现步骤包括:1)纳米磁珠清洗和稀释；2)对微结构光纤进行选择性填充，仅保留纤芯孔畅通；3)纳米磁珠偶联特定的分子探针；4)在磁场和流体作用下，将连接有上述分子探针的纳米磁珠固定到微结构光纤纤芯环壁的选定位置；5)更换分子探针和磁场光纤位置，重复步骤3和步骤4，直至形成预先设定的分子探针阵列；6)对生成的探针阵列进行进一步的修饰和清洗；7)固化;8)保存。
【专利摘要】本发明涉及一种在空芯微结构光纤纤芯环壁内表面上利用纳米磁珠分段固定生物分子探针的一维生物芯片及其制作方法，可以用来检测蛋白质、核酸等生物分子。本发明所述的微结构光纤生物芯片由空芯微结构光纤、纳米磁珠和探针构成。所述的空芯微结构光纤包含一个中心空气孔和至少一圈外围空气孔构成，中心空气孔的环壁厚度在纳米量级，所述纳米磁珠直径在100nm以下，所述生物分子探针可以包括DNA、RNA、抗原或抗体等。其制作步骤包括：1)纳米磁珠和光纤预处理；2)纳米磁珠偶联分子探针；3)利用磁场和流体在微结构光纤纤芯环壁上依次分段固定纳米磁珠；4)修饰、清洗和固化；5)保存。主要优势是可以用受激辐射荧光进行检测，大幅度提高检测灵敏度。
【IPC分类】G01N33/543, C12M1/34
【公开号】CN104931688
【申请号】CN201510222096
【发明人】周文远, 晏敏, 李志莉, 刘艳格, 田建国
【申请人】南开大学
【公开日】2015年9月23日
【申请日】2015年4月30日