表面活性劑的作用、表面等離子共振檢測低分子量物質(zhì)的信號放大的方法
【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低分子量物質(zhì)的信號放大的方法。該方法是通過表面活性劑將相對分子質(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；本發(fā)明所使用的信號放大的方法是基于表面活性劑聚集成膠束的原則，與其他信號放大的方法相比，操作簡便，實(shí)驗(yàn)重復(fù)性高。
【專利說明】表面活性劑的作用、表面等離子共振檢測低分子量物質(zhì)的信號放大的方法
【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低分子量物質(zhì)的信號放大的方法。
【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)展起來的一種生物分子檢測技術(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)，檢測到的反射光的強(qiáng)度會大大的減弱。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，國際上第一臺商業(yè)化的生物傳感器誕生，實(shí)踐證明，與傳統(tǒng)檢測比較而言，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，食品安全檢測和藥物篩選等領(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 檢測技術(shù)結(jié)合了 CCD攝譜的一種快速高通量分析方法，是對光的強(qiáng)度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，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)檢測的優(yōu)點(diǎn)外，又可進(jìn)行高通量檢測，將會在基因組學(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)測到較小的反應(yīng)信號，而且由于背景點(diǎn)的非特異性吸附作用同樣會產(chǎn)生一定的信號，所以此種情況下將不能確定定出現(xiàn)的信號是陽性的還是假陽性。所以，積極探索各種高靈敏度的小分子檢測分析方法已成為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，來放大反應(yīng)信號；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)，通過金膜和金納米粒子的電場耦合放大作用，提高了測定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，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)信號經(jīng)放大后，檢測到的相應(yīng)信號大幅度增加。但值得注意的是，在此過程中，用來制備復(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對復(fù)合物中的親和素起競爭性抑制作用。反之，若親和素過少，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的靈敏度，但同時(shí)復(fù)雜了實(shí)驗(yàn)過程。而且這些方法在對小分子的檢測分析上應(yīng)用極少，因此，找到一種簡單易操作且能顯著放大反應(yīng)信號以提高低分子量物質(zhì)檢測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低分子量物質(zhì)的信號放大的方法。該方法是通過表面活性劑將相對分子質(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；本發(fā)明所使用的信號放大的方法是基于表面活性劑聚集成膠束的原則，與其他信號放大的方法相比，操作簡便，實(shí)驗(yàn)重復(fù)性高。
[0006]本發(fā)明所使用的信號放大的方法是基于表面活性劑聚集成膠束的原則，與其他信號放大的方法相比，操作簡便，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低分子量物質(zhì)的信號放大方法，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，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低分子量物質(zhì)的信號放大方法中，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低分子量物質(zhì)的信號放大方法中，低分子量物質(zhì)的相對分子量小于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低分子量物質(zhì)的信號放大方法中，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低分子量物質(zhì)的信號放大方法，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，即得。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的信號放大方法，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所述的信號放大方法，其特征在于，所述低分子量物質(zhì)的相對分子量小于500。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的信號放大方法，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硝基苯酯。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的信號放大方法，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，獲得待測物質(zhì)； 步驟2:在芯片表面分別固定探針和陰性對照物質(zhì)，通入所述混合液進(jìn)行掃描，讀取光強(qiáng)信號值，分別獲得待測物初始值、陰性對照初始值；所述探針能與所述低分子量物質(zhì)特異性結(jié)合； 步驟3:通入所述待測物質(zhì)，所述待測物質(zhì)與芯片表面固定的所述陰性對照物質(zhì)不結(jié)合，讀取光強(qiáng)信號值，獲得陰性對照測定值；再通入所述混合液沖洗直至基線平穩(wěn)； 通入所述待測物質(zhì)，所述待測物質(zhì)與芯片表面固定的所述探針結(jié)合，讀取光強(qiáng)信號值，獲得待測物測定值；再通入所述混合液沖洗直至基線平穩(wěn)； 步驟4:取所述陰性對照測定值減去所述陰性對照初始值獲得陰性對照變化值； 取所述待測物測定值減去所述待測物初始值獲得待測物變化值； 比較所述待測物變化值與所述陰性對照變化值，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】G01N21/55GK103728278SQ201310673559
【公開日】2014年4月16日 申請日期: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, 彭開美, 何建安, 朱勁松 申請人:王麗紅