新型传感器——漏声表面波传感器
仪器网 · 2012-07-14 23:35 · 24746 次点击
第三军医大学大坪医院野战外科研究所检验科主任陈鸣教授带领科研团队通过8年攻关,成功构建了用于大分子检测的漏声表面波生物传感器检测系统。该检测技术具有高度特异性、敏感性和低成本的特点,并已应用于单核苷酸多态性的检测,对临床诊断和指导疾病治疗有重要意义。日前,相关论文发表在国际传感器领域权威期刊《生物传感器与生物电子学》杂志上。
单核苷酸多态性(SNP)作为第三代遗传标记,目前广泛应用于病原微生物分型、临床耐药分析等领域。用于检测SNP的DNA测序、单链构象多态性等传统非均相分析方法,操作复杂且通量不高,导致数据可靠性降低。虽然基因芯片、变性高效液相色谱仪等技术能快速、高效、大批量检测基因组中的SNP,但设备价格昂贵,且技术上需要放射性或荧光标记等,还存在重复性差、结果难以标准化判定等缺陷。
生物传感器这种方法可以解决检测中存在的不足。随着声光、微电子技术的发展,一种新型传感器——漏声表面波传感器逐渐发展起来。与其他类型的生物传感器相比,漏声表面波传感器的检测基频更高,同时更适用于液相分析。
在长达8年的实验研究中,课题组与其他单位合作,共同设计制作了双通道LSAW传感器和数据分析采集软件,成功地构建了漏声表面波传感器检测系统。该系统建立了基于“DNA酶连接反应和生物酶放大”的新型漏声表面波生物传感器SNP检测技术。实验证明,该检测方法具有较高的灵敏度。
据介绍,该课题组构建的新型漏声表面波生物传感器SNP检测技术,与传统的SNP检测方法完全不同,将为临床标本病原微生物的直接检测开拓全新的方法。
方法:1.利用精细微加工方法制备双延迟线型漏声表面波传感器,并自行开发研制自激式振荡电路,labview相位、频率记录分析软件,将它们与网络分析仪、频谱分析仪及计算机联用以构建LSAW生物传感器检测系统。2.分别以相位、频率两个指标检测传感器液相检测反应的一致性。3.探索不同pH值和不同Na+离子浓度对传感器的影响,探讨双通道传感器受外界条件影响的一致性及最佳反应条件的摸索。4.用巯基末端修饰共价结合法将人乳头瘤病毒的探针固定在漏声表面波生物传感器的金膜表面,并观察其与靶序列杂交的反应,采用相位、频率和延迟时间作为检测方法,并比较不同方法的优缺点。5.在同一传感器的金膜表面固定相同浓度的探针并与已知浓度的互补靶序列进行核酸杂交,实验条件相同,传感器再生使用10次。每次实验结束后分别用piranha液、1MHCL和1MNaOH等溶液清洗传感器反应区域,探讨漏声表面波基因传感器的再生性。6.利用扫描隧道显微镜观察探针固定时传感器裸金表面、固定不同浓度巯基化探针、单纯加入靶序列以及巯基化探针和靶序列杂交后的金膜表面结构的微观变化。