基于声光联用的分子动力学检测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于测试待测液体中目标生物分子的分子动力学检测方法，特别涉及一种基于声光复合联用技术的分子动力学检测方法。
【背景技术】
[0002]声波压电传感技术是近年来快速兴起的一种非光学、高灵敏定量检测技术。通过对上述传感器界面进行特异性修饰，几乎不受样品透光性及粘度的影响，可以在反应体系中迅速捕获目标分子，这些分子与传感器表面结合后可以改变压电材料振动的谐振频率信号，该信号幅度和相位的变化反应了结合分子的质量、粘弹性等分子含量的信息，并结合反应动态曲线可以对反应速率、结合常数或解离常数等动力学参数进行解析。不足之处就是，由于声学压电技术本身不具有辨别被标记分子的能力，只能检测分子与表面结合或者脱离引起质量的增加，属无标记检测，因而有些非目标分子与传感器的非特异性粘附极易引起假阳性结果。非特异性粘附是指样品中其他杂蛋白和分子会吸附到压电传感器表面，造成质量吸附和频率移动，从而引起假阳性结果，造成误差，尽管可以通过加强表面修饰来减少假阳性结果的发生，但还是有少部分会吸附。
【发明内容】
[0003]针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于通过构建一种全新的分子动力学检测方法，使得其可以最大限度地抑制假阳性结果的发生，提高其所获得的动力学参数的精确度。
[0004]由于假阳性结果的存在，使得压电检测技术在对待测物的动态参数和终端浓度检测方面的应用受到很大的限制，误差较大。光学检测方法灵敏度高，检测用的半自动化、全自动分子诊断以光学仪器为主；而如果能够将光学检测技术与压电检测技术相结合，将会提高压电检测技术的精度和应用范围。然而，两者的结合存在着诸多的技术障碍，首先是两者检测所用的装置结构迥异，如何能够在一个检测池中集成出能对两者参数的检测装置结构，成为了十分头疼的问题；并且，更为令人头疼的是，传统技术是以ELISA、Western Blot等光学检测方法发展的最为成熟，但是对高粘度、透光性差的复杂液体样本的“直接”检测十分困难，它们均需要对样品进行前处理，如离心，过滤、稀释等。此外，光学检测技术易受背景干扰，如粘度、密度等因素，其检测限较低，即无法精确测试极低浓度含量。
[0005]因此，本发明的另一目的是通过对该分子动力学检测方法的改进，能够基于声光联用的角度去协调整合光学检测和压电检测技术，使两者形成一个有机整体，彼此取长补短。
[0006]为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现:
[0007]—种基于声光联用的分子动力学检测方法，包括:
[0008]步骤1)在声波压电传感器表面溅射一层金层，并在该金层表面修饰能够捕获光学标记分子的光学标记分子吸附体；随后将该声波压电传感器安置在检测池的底部，该检测池至少具有一个能够水平容置声波压电传感器的空腔、一个容置流体自由进出的流道、一个能够透光的顶面，并且，所述流道内的流体能够与所述光学标记分子吸附体直接接触；
[0009]步骤2)在磁珠表面修饰能够与待测分子产生特异性结合的第一抗体；
[0010]步骤3)将光学标记分子修饰到第二抗体上，其中，该第二抗体能够与待测分子产生特异性结合，且特异性结合的位点不同于第一抗体；
[0011]步骤4)将修饰有第一抗体的磁珠和修饰有光学标记分子的第二抗体置于流道的流体中，开启声波压电传感器采集数据，将含待测分子的待测液注入到流道内，此时控制流体不流动，第一抗体、第二抗体分别与待测分子结合并将待测分子夹持在中间形成夹心结构，在所述声波压电传感器的下方引入磁场，使得光学标记分子与光学标记分子吸附体快速结合，以将待测分子固定于所述金层表面，从而引起声波压电传感器的信号变化，待声波压电传感器采集的数据稳定后，控制流体流出流道，并以新的流体冲刷流道，待声波压电传感器的信号再次稳定后，即完成单次检测过程；
[0012]步骤5)在所述检测池顶面上方设置一个光学检测电路，通过采集光学标记分子的光学参数来获取待测分子的最终浓度，并以该最终浓度为基准去修正由声波压电传感器所带来的数据误差，从而获取更准确的待测分子的动力学参数。光学标记分子可分为荧光标记分子和可见光标记分子，相应地，与之对应的光学标记分子吸附体也分为焚光标记分子吸附体和可见光标记分子吸附体，荧光标记分子吸附体多为抗体类，能与对应的荧光标记分子产生特异性吸附，可见光标记分子吸附体多为活性化学物质，能与对应的可见光标记分子产生共价键结合。常见的荧光标记分子有罗丹明、花青染料cy3、花青染料cy5和FITC分子，常见的可见光标记分子有纳米金和纳米银。若米用焚光标记分子作标记，则光学检测电路所采集到的光学参数是由激光光源激发荧光标记分子，荧光标记分子受激所产生的荧光光强；若采用可见光标记分子作标记，利用金属粒子的纳米增强效应，增强了界面处对可见光束散射信号，光学检测电路采集到的光学参数是光源激发的纳米金属粒子增强后光强度或角度变化信号。选取不同的光学标记分子，光学检测电路就应选取对应的检测原理的探测模块。
[0013]优选的是，所述的基于声光联用的分子动力学检测方法，其中，所述声波压电传感器的材料选自压电陶瓷、石英、铌酸锂、氧化锌、氮化铝或其组合。
[0014]优选的是，所述的基于声光联用的分子动力学检测方法，其中，在所述声波压电传感器远离所述金层的一面还设置有基底层。
[0015]优选的是，所述的基于声光联用的分子动力学检测方法，其中，所述流体的温度为37±0.5Γ。
[0016]优选的是，所述的基于声光联用的分子动力学检测方法，其中，所述金层的厚度为10 ?20nm。
[0017]优选的是，所述的基于声光联用的分子动力学检测方法，其中，所述流道的口径为10 ?100 μ mD
[0018]优选的是，所述的基于声光联用的分子动力学检测方法，其中，所述磁珠的直径为20nm ?1.5 μ mD
[0019]优选的是，所述的基于声光联用的分子动力学检测方法，其中，所述光学标记分子选自纳米金、纳米银、罗丹明、花青染料cy3、花青染料cy5或FITC分子(FITC:fluoresceinisoth1cyanate，异硫氰酸焚光素)中的一种。
[0020]本发明的有益效果是:
[0021]1)无需对样品前处理即可直接进行检测，能够快速从复杂样本中捕获超微量的生物待测分子，借助于对分子所进行的光学标记，可以实现对待测分子浓度的精确检测；并以此所测浓度对声波压电传感器采集到的相关参数进行有效校正；
[0022]2)实现对生物分子的动态过程测试，获取待测分子质量、粘弹性、浓度等信息，并结合反应动态曲线测算反应速率、结合常数或解离常数等动力学参数，误差小，精度高。
【附图说明】
[0023]图1为基于声光联用的分子动力学检测方法的原理示意图。
[0024]图2为以检测池为核心的测试系统的原理示意图。
[0025]图3为实施例1所测得的压电传感器动力学测试结果图。
[0026]图4为实施例1所测得的AFP浓度荧光测试结果图。
[0027]图5为实施例1所测得的AFP浓度压电测试结果图。
【具体实施方式】
[0028]下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
[0029]本案提供一实施例的基于声光联用的分子动力学检测方法，其中，以FITC分子作为光学标记分子，以FITC抗体作为光学标记分子吸附体；具体包括以下步骤:
[0030]步骤1)在声波压电传感器表面溅射一层金层，并在该金层表面修饰能够捕获FITC分子的FITC抗体；随后将该声波压电传感器安置在检测池的底部，该检测池至少具有一个能够水平容置声波压电传感器的空腔、一个容置流体自由进出的流道、一个能够透光的顶面，并且，流道内的流体能够与FITC抗体直接接触；声波压电传感器实际是一层由压电材料组成的层状结构，两侧设有引线端，它的结构和原理均属于现有技术，本案在此不再赘述，而在其表面溅射金层的目的是想通过金的特性来提高传感器的生物相容性，而在金表面修饰FITC抗体也属于现有技术，例如可以利用巯基与金的共