表面活性劑的作用、表面等離子共振檢測(cè)低分子量物質(zhì)的信號(hào)放大的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及生物信息領(lǐng)域，具體涉及表面活性劑的作用、表面等離子共振檢測(cè)低分子量物質(zhì)的信號(hào)放大的方法。該方法是通過(guò)表面活性劑將相對(duì)分子質(zhì)量較小的分子聚集成膠束，成為大的分子與酶進(jìn)行反應(yīng)，靈敏度非常高、反應(yīng)速度非常的快，因此很適合進(jìn)行快速、靈敏檢測(cè)；本發(fā)明所使用的信號(hào)放大的方法是基于表面活性劑聚集成膠束的原則，與其他信號(hào)放大的方法相比，操作簡(jiǎn)便，實(shí)驗(yàn)重復(fù)性高。
【專利說(shuō)明】表面活性劑的作用、表面等離子共振檢測(cè)低分子量物質(zhì)的信號(hào)放大的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及生物信息領(lǐng)域，特別涉及表面活性劑的作用、表面等離子共振檢測(cè)低分子量物質(zhì)的信號(hào)放大的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]表面等離子共振(Surface Plasmon Resonances, SPR)傳感技術(shù)是20世紀(jì)90年代發(fā)展起來(lái)的一種生物分子檢測(cè)技術(shù)。其原理是:當(dāng)光線在棱鏡與金屬膜表面發(fā)生全反射現(xiàn)象時(shí)，會(huì)在金屬膜中產(chǎn)生消逝波，消逝波與表面等離子波發(fā)生共振時(shí)，檢測(cè)到的反射光的強(qiáng)度會(huì)大大的減弱。能量從光子轉(zhuǎn)移到表面等離子，入射光的大部分能量被表面等離子波吸收，從而使反射光的能量急劇減少。此時(shí)所對(duì)應(yīng)的入射角為共振角。SPR角隨金表面折射率的變化而變化，而折射率的變化由于金表面結(jié)合的分子質(zhì)量成正比。1990年，國(guó)際上第一臺(tái)商業(yè)化的生物傳感器誕生，實(shí)踐證明，與傳統(tǒng)檢測(cè)比較而言，SPR傳感器具有突出的免標(biāo)記、快速靈敏及實(shí)時(shí)檢測(cè)等突出優(yōu)點(diǎn)。所以，目前以被廣泛應(yīng)用于蛋白-蛋白相互作用，核酸相互作用，大分子與大分子之間，大分子與小分子之間的相互作用，在醫(yī)學(xué)診斷，生物技術(shù)，生物監(jiān)測(cè)，食品安全檢測(cè)和藥物篩選等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。表面等離子共振成像(Surface Plasmon Resonances Imaging, SPRI)技術(shù)是將傳統(tǒng)的 SPR 檢測(cè)技術(shù)結(jié)合了 CCD攝譜的一種快速高通量分析方法，是對(duì)光的強(qiáng)度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，可同時(shí)獲得多點(diǎn)共振曲線，伸縮性很大。因此，SPRI除了具備免標(biāo)記、快速和實(shí)時(shí)檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn)外，又可進(jìn)行高通量檢測(cè)，將會(huì)在基因組學(xué)，蛋白組學(xué)，藥物篩選，抗原表位，中藥餾分篩選等方面發(fā)揮巨大的應(yīng)用。
[0003]雖然SPR作為生物傳感器有許多優(yōu)點(diǎn)，但靈敏度有限。SPRI的測(cè)量范圍與分析物的分子質(zhì)量關(guān)系很大。高分子量的物質(zhì)在低濃度時(shí)能夠檢測(cè)到，但低分子量的物質(zhì)(〈1000)要在較高濃度時(shí)才有可能監(jiān)測(cè)到較小的反應(yīng)信號(hào)，而且由于背景點(diǎn)的非特異性吸附作用同樣會(huì)產(chǎn)生一定的信號(hào)，所以此種情況下將不能確定定出現(xiàn)的信號(hào)是陽(yáng)性的還是假陽(yáng)性。所以，積極探索各種高靈敏度的小分子檢測(cè)分析方法已成為SPR研究中的一個(gè)重要內(nèi)容。
[0004]在提高靈敏度這個(gè)問(wèn)題上，研究者們已做了大量的工作。目前已經(jīng)有報(bào)道使用納米金顆粒進(jìn)行信號(hào)放大，比如將含有抗原的亞微米膠粒與固定在傳感片表面的抗體結(jié)合，來(lái)放大反應(yīng)信號(hào)；在DNA雜交實(shí)驗(yàn)的研究中，研究者將單鏈DNA固定在金膜表面，然后將膠體金納米粒子粘連在單鏈DNA上，將其引入樣品池與互補(bǔ)DNA相接觸，發(fā)生雜交反應(yīng)，通過(guò)金膜和金納米粒子的電場(chǎng)耦合放大作用，提高了測(cè)定DNA的靈敏度，但是該方法放大的效率仍然是有限的。另有將親和素-生物素系統(tǒng)用于放大表面等離子共振免疫傳感器的信號(hào)，粘附在金膜上的親和素與生物素化抗體相結(jié)合形成網(wǎng)絡(luò)狀的復(fù)合物，免疫反應(yīng)信號(hào)經(jīng)放大后，檢測(cè)到的相應(yīng)信號(hào)大幅度增加。但值得注意的是，在此過(guò)程中，用來(lái)制備復(fù)合抗體的生物素化抗體和親和素的比例要適當(dāng)。若親和素過(guò)多，則難以形成大的網(wǎng)絡(luò)狀分子復(fù)合物，同時(shí)復(fù)合抗體溶液中游離的親和素會(huì)對(duì)復(fù)合物中的親和素起競(jìng)爭(zhēng)性抑制作用。反之，若親和素過(guò)少，則其上的生物素結(jié)合位點(diǎn)全被生物素化抗體封閉，使復(fù)合抗體不能與檢測(cè)抗體上的生物素反應(yīng)，所以親和素-生物素系統(tǒng)雖然在一定程度上提高了檢測(cè)的靈敏度，但同時(shí)復(fù)雜了實(shí)驗(yàn)過(guò)程。而且這些方法在對(duì)小分子的檢測(cè)分析上應(yīng)用極少，因此，找到一種簡(jiǎn)單易操作且能顯著放大反應(yīng)信號(hào)以提高低分子量物質(zhì)檢測(cè)靈敏度的方法就顯得尤為必要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本發(fā)明提供表面活性劑的作用、表面等離子共振檢測(cè)低分子量物質(zhì)的信號(hào)放大的方法。該方法是通過(guò)表面活性劑將相對(duì)分子質(zhì)量較小的分子聚集成膠束，成為大的分子與酶進(jìn)行反應(yīng)，靈敏度非常高、反應(yīng)速度非常的快，因此很適合進(jìn)行快速、靈敏檢測(cè)；本發(fā)明所使用的信號(hào)放大的方法是基于表面活性劑聚集成膠束的原則，與其他信號(hào)放大的方法相比，操作簡(jiǎn)便，實(shí)驗(yàn)重復(fù)性高。
[0006]本發(fā)明所使用的信號(hào)放大的方法是基于表面活性劑聚集成膠束的原則，與其他信號(hào)放大的方法相比，操作簡(jiǎn)便，實(shí)驗(yàn)重復(fù)性高。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案:
[0008]本發(fā)明提供了表面活性劑作為表面等離子共振增敏劑的應(yīng)用。
[0009]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，表面活性劑為非離子型表面活性劑。
[0010]本發(fā)明所述的表面活性劑，包括離子型表面活性劑和非離子型表面活性劑。作為優(yōu)選，表面活性劑為Tween-80。
[0011]在本發(fā)明的另一些實(shí)施案例中，本發(fā)明提供的兩性離子型表面活性劑:TWeen-80(吐溫80),相對(duì)分子質(zhì)量為428.6,分子式為C24H4406。
[0012]本發(fā)明還提供了一種表面等離子共振檢測(cè)低分子量物質(zhì)的信號(hào)放大方法，獲得表面活性劑與緩沖液的混合液；取混合液與所述低分子量物質(zhì)混合后經(jīng)表面等離子共振檢測(cè)，即得。
[0013]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，本發(fā)明提供的一種表面等離子共振檢測(cè)低分子量物質(zhì)的信號(hào)放大方法中，表面活性劑為非離子型表面活性劑。
[0014]作為優(yōu)選,表面活性劑為Tween-80。
[0015]在本發(fā)明的另一些實(shí)施案例中，本發(fā)明提供的兩性離子型表面活性劑:Tween-80(吐溫80),相對(duì)分子質(zhì)量為428.6,分子式為C24H4406。
[0016]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，本發(fā)明提供的一種表面等離子共振檢測(cè)低分子量物質(zhì)的信號(hào)放大方法中，低分子量物質(zhì)的相對(duì)分子量小于500。在本發(fā)明中，作為脂肪酶的人工底物分子，通過(guò)酶的催化作用快速分解。
[0017]作為優(yōu)選，本發(fā)明提供的一種表面等離子共振檢測(cè)低分子量物質(zhì)的信號(hào)放大方法中，低分子量物質(zhì)為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-硝基苯棕櫚酸酯或硬脂酸對(duì)硝基苯酯。
[0018]在本發(fā)明的一些實(shí)施案例中，本發(fā)明提供的底物小分子為:4_硝基苯基丁酸酯(4-Nitrophenyl butyrate),分子式為CltlH11NO4,相對(duì)分子質(zhì)量為209.20。結(jié)構(gòu)式為1:
[0019]
【權(quán)利要求】
1.表面活性劑作為表面等離子共振增敏劑的應(yīng)用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用，其特征在于，所述表面活性劑為非離子型表面活性劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的應(yīng)用，其特征在于，所述表面活性劑為Tween-80。
4.一種表面等離子共振檢測(cè)低分子量物質(zhì)的信號(hào)放大方法，其特征在于， 獲得表面活性劑與緩沖液的混合液； 取所述混合液與所述低分子量物質(zhì)混合后經(jīng)表面等離子共振檢測(cè)，即得。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的信號(hào)放大方法，其特征在于，表面活性劑為非離子型表面活性劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的信號(hào)放大方法，其特征在于，所述表面活性劑為Tween-80。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的信號(hào)放大方法，其特征在于，所述低分子量物質(zhì)的相對(duì)分子量小于500。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的信號(hào)放大方法，其特征在于，所述低分子量物質(zhì)為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-硝基苯棕櫚酸酯或硬脂酸對(duì)硝基苯酯。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的信號(hào)放大方法，其特征在于，所述低分子量物質(zhì)的濃度為0.3 ~Immol /I,η
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的信號(hào)放大方法，其特征在于，所述表面活性劑占所述混合液中的體積百分比為0.05%。
11.根據(jù)權(quán)利要求4所述的信號(hào)放大方法，其特征在于，所述探針為酶。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的信號(hào)放大方法，其特征在于，所述酶為脂肪酶或蛋白酶。
13.—種表面等離子共振檢測(cè)低分子量物質(zhì)的方法，其特征在于，包括如下步驟: 步驟1:獲得表面活性劑與緩沖液的混合液；取所述混合液與低分子量物質(zhì)混合，獲得待測(cè)物質(zhì)； 步驟2:在芯片表面分別固定探針和陰性對(duì)照物質(zhì)，通入所述混合液進(jìn)行掃描，讀取光強(qiáng)信號(hào)值，分別獲得待測(cè)物初始值、陰性對(duì)照初始值；所述探針能與所述低分子量物質(zhì)特異性結(jié)合； 步驟3:通入所述待測(cè)物質(zhì)，所述待測(cè)物質(zhì)與芯片表面固定的所述陰性對(duì)照物質(zhì)不結(jié)合，讀取光強(qiáng)信號(hào)值，獲得陰性對(duì)照測(cè)定值；再通入所述混合液沖洗直至基線平穩(wěn)； 通入所述待測(cè)物質(zhì)，所述待測(cè)物質(zhì)與芯片表面固定的所述探針結(jié)合，讀取光強(qiáng)信號(hào)值，獲得待測(cè)物測(cè)定值；再通入所述混合液沖洗直至基線平穩(wěn)； 步驟4:取所述陰性對(duì)照測(cè)定值減去所述陰性對(duì)照初始值獲得陰性對(duì)照變化值； 取所述待測(cè)物測(cè)定值減去所述待測(cè)物初始值獲得待測(cè)物變化值； 比較所述待測(cè)物變化值與所述陰性對(duì)照變化值，差異顯著，即得。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，表面活性劑為非離子型表面活性劑。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述表面活性劑為Tween-80。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述低分子量物質(zhì)的相對(duì)分子量小于500。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述低分子量物質(zhì)為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-硝基苯棕櫚酸酯或硬脂酸對(duì)硝基苯酯。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述低分子量物質(zhì)的濃度為0.3~Immol /I, η
19.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述表面活性劑占所述混合液中的體積百分比為0.05%。
20.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述探針為酶。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，所述酶為脂肪酶或蛋白酶。
【文檔編號(hào)】G01N21/55GK103728278SQ201310673559
【公開(kāi)日】2014年4月16日 申請(qǐng)日期:2013年12月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月11日
【發(fā)明者】王麗紅, 歐小敏, 彭開(kāi)美, 何建安, 朱勁松 申請(qǐng)人:王麗紅