基于超顺磁的生物大分子微球的制备及在微流控系统分析中的应用

摘要

免疫分析是生物学中最重要的分析方法之一，广泛应用于临床诊断和生物学研究中。常规免疫分析技术存在的一些缺陷限制了其在现场快速检验中的应用。 微流控分析作为一种新的微型化分析平台，通过微细加工技术在芯片上构建由各种微功能元件构成的微流路系统，于芯片上进行一种或连续多种的反应，达到对样品高通量快速分析的目的。将微流控芯片用于免疫分析，可以改善免疫分析性能：①.易于集成化便携化，有希望用于各类现场分析；②.试剂消耗已降低至数微升水平，并随着技术水平的提高，还有可能进一步减少，这降低了分析费用和贵重的单克隆抗体和抗原的消耗；③.微流控分析系统具有极高的效率，许多微流控芯片可在数秒至数十秒完成测定、分离或其他更复杂的操作。 但目前的微流控免疫分析都是一次性使用，导致检测成本过高，由于加工工艺的限制不同芯片之间的差异也会导致检测的系统误差增大；另外大部分微流控分析芯片将抗体直接固定在微通道内，这种固定方法可能会使抗体变性以及增加非特异性吸附，使分析的灵敏度降低。 本研究根据超顺磁性微球的特性，以超顺磁性微球为抗原抗体的固相载体，通过在芯片系统中构建电磁场来实现磁性微球的富积，免疫反应的定位，以便微流控芯片的重复使用。将微流控芯片、超顺磁性微球技术、化学发光技术相结合，研制一种基于微流控芯片的免疫分析系统，使检测仪器的体积更小，检测速度更快，操作更简便。满足免疫检测的现场化及野战条件的特殊需要。获得的主要结果和结论如下： 一、自制了超顺磁性聚苯乙烯高分子微球。采用化学共沉淀法制备Fe3O4磁流体，测定了其粒径分布，磁响应性，优化了制作条件，制作的磁流体粒径1.2μm-1.5μm以下，能达到本研究的超顺磁性及粒径的要求；制作了羧基化高分子磁性微球，磁响应性良好，粒径分布均匀，都在2μm以下。为本研究及将来的相关研究创造了条件。 二、通过在聚苯乙烯磁性微球上固化葡萄糖氧化酶、IgG及AFP抗体，得到了很好的固化率，在对酶及抗体的生物活性无影响的情况下，对酶和抗体的固化条件都进行了优化，建立了稳定、高效的免疫磁性微球的固化条件，为在微流控分析系统中进行免疫分析奠定技术基础。 三、将微流控分析技术与免疫磁性微球技术相结合，创建了微流免疫分析系统，该系统具有设计简单、操作简便、可小型化等特点，为研究可现场化、野战条件使用的免疫分析装备奠定了基础。 四、采用微流控免疫分析芯片，成功地对AFP进行双抗体夹心化学发光免疫分析、T3竞争法免疫分析，其结果与BeckmanCoulterACCESS免疫分析仪无显著差异。五、采用微流控免疫分析芯片，用自制的免疫磁珠进行免疫反应，使原来普通的需要1-2小时的免疫反应的时间缩短到仅需20分钟就能完成，试剂用量仅需要5μl。

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前言

第一部分 基于超顺磁的生物大分子微球的制备

第二部分 磁性免疫微球在微流控分析系统中的应用

全文结论

致谢

参考文献

文献综述