多通道TRAIL受體檢測(cè)系統(tǒng)及其檢測(cè)方法技術(shù)方案

本發(fā)明專利技術(shù)公開(kāi)一種ＴＲＡＩＬ抗體生物敏感膜制備的制造方法，其步驟如下：Ａ．采用Ｐ型硅材料，用半導(dǎo)體制備工藝制成ＭＯＳ型場(chǎng)效應(yīng)晶體管，該場(chǎng)效應(yīng)晶體管包括源極、漏極、非金屬的絕緣材料氮化硅柵極；Ｂ．氮化硅作為敏感柵，將其做硅烷化處理；Ｃ．用吸附方法將蛋白Ａ固定在氮化硅表面，室溫干燥，牛血清蛋白做封閉處理，磷酸緩沖溶液清洗待干燥，由此形成氮化硅－蛋白Ａ的復(fù)合敏感膜；Ｄ．將ＴＲＡＩＬ受體的抗體用吸附方法固定在蛋白Ａ上，待室溫干燥，磷酸緩沖溶液清洗置干備用；至此制備成氮化硅－蛋白Ａ－ＴＲＡＩＬ受體的抗體這樣有疊型結(jié)構(gòu)的生物敏感膜。本發(fā)明專利技術(shù)還涉及應(yīng)用上述ＴＲＡＩＬ抗體生物敏感膜的多通道ＴＲＡＩＬ受體檢測(cè)系統(tǒng)及檢測(cè)腫瘤細(xì)胞凋亡因子ＴＲＡＩＬ四種受體方法。（*該技術(shù)在2024年保護(hù)過(guò)期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

技術(shù)介紹
細(xì)胞凋亡是生物體最重要的生理和病理現(xiàn)象之一。TRAIL(TNF-relatedapoptosisindecingligand)是新的腫瘤壞死因子TNF(Tumomecrosisfactor)家族成員，其最大的生物學(xué)特點(diǎn)是選擇性細(xì)胞毒作用，即僅誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞、轉(zhuǎn)化細(xì)胞或病毒感染細(xì)胞的凋亡，而不引起正常的細(xì)胞凋亡。這一特點(diǎn)在腫瘤治療中具有潛在而廣泛的應(yīng)用前景。現(xiàn)階段檢測(cè)TRAIL四種受體的方法有兩種。一是用流式細(xì)胞儀的方法在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行檢測(cè)。每個(gè)病人的樣品需要進(jìn)行四種抗體的單獨(dú)標(biāo)記、單獨(dú)操作，操作過(guò)程復(fù)雜，容易造成試劑及消耗品的浪費(fèi)。流式細(xì)胞儀的方法僅適用于實(shí)驗(yàn)室少量標(biāo)本的研究而不利于臨床大量標(biāo)本的批量檢測(cè)。二是酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(ELISA)方法。這種方法雖然簡(jiǎn)單易行，但僅適于液體介質(zhì)中可溶性成分的檢測(cè)，不適合檢測(cè)用于細(xì)胞表面的跨膜蛋白，TRAIL屬于II型跨導(dǎo)蛋白的一種，即ELISA方法不適于TRAIL四種受體的檢測(cè)。迄今為止，對(duì)TRAIL的研究主要集中在其生物學(xué)特性方面的研究，尚未建立TRAIL高通量的快速檢測(cè)系統(tǒng)。生物與電子技術(shù)結(jié)合產(chǎn)生的生物傳感器，可以對(duì)蛋白質(zhì)等大分子進(jìn)行檢測(cè)，為解決現(xiàn)有檢測(cè)手段的困難提供了可能。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的主要目的在于提供一種多通道TRAIL受體檢測(cè)系統(tǒng)及其檢測(cè)方法，利用抗原抗體反應(yīng)原理研制出免疫場(chǎng)效應(yīng)型TRAIL生物傳感器，可實(shí)現(xiàn)對(duì)腫瘤細(xì)胞凋亡因子TRAIL四種受體的檢測(cè)。本專利技術(shù)的目的還在于提供一種TRAIL抗體生物敏感膜，以及制造方法。本專利技術(shù)的目的還在于提供一種免疫場(chǎng)效應(yīng)型TRAIL生物傳感器，以及檢測(cè)腫瘤細(xì)胞凋亡因子TRAIL四種受體的方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)提供的一種TRAIL抗體生物敏感膜制備的制造方法，其特征在于，其步驟如下A、采用P型硅材料，用半導(dǎo)體制備工藝制成MOS型場(chǎng)效應(yīng)晶體管，該場(chǎng)效應(yīng)晶體管包括源極、漏極、非金屬的絕緣材料氮化硅柵極；B、氮化硅作為敏感柵，將其做硅烷化處理；C、用吸附方法將蛋白A固定在氮化硅表面，室溫干燥，牛血清蛋白(BSA)做封閉處理，磷酸緩沖溶液(PBS)清洗待干燥，由此形成氮化硅—蛋白A的復(fù)合敏感膜；D、將TRAIL受體的抗體用吸附方法固定在蛋白A上，待室溫干燥，磷酸緩沖溶液(PBS)清洗置干備用；至此制備成氮化硅—蛋白A-TRAIL受體的抗體這樣有疊型結(jié)構(gòu)的生物敏感膜。本專利技術(shù)還提供一種TRAIL抗體生物敏感膜，其特征在于，包括一固定在氮化硅上的蛋白A，兩者共同組成氮化硅—蛋白A的復(fù)合敏感膜；還包括一層吸附在其上的TRAIL受體的抗體。本專利技術(shù)還提供一種免疫場(chǎng)效應(yīng)型TRAIL生物傳感器，其特征在于，包括以下結(jié)構(gòu)一采用P型硅材料用半導(dǎo)體制備工藝制成MOS型場(chǎng)效應(yīng)晶體管；還包括一在該場(chǎng)效應(yīng)晶體管上制得的如上所述的TRAIL抗體生物敏感膜；該傳感器分別提供單參數(shù)TRAIL和多參數(shù)TRAIL腫瘤細(xì)胞的檢測(cè)。即單參數(shù)檢測(cè)TRAIL采用離子敏場(chǎng)效應(yīng)管、多參數(shù)檢測(cè)TRAIL采用光尋址電位傳感器LAPS。本專利技術(shù)還提供一種檢測(cè)TRAIL受體的方法，其特征在于，步驟如下 a、將定量TRAIL抗體固定在離子敏場(chǎng)效應(yīng)管(ISFET)敏感柵氮化硅表面構(gòu)成如前所述的生物功能性TRAIL抗體生物敏感膜；b、抗體識(shí)別待測(cè)液中不同細(xì)胞上表達(dá)的TRAIL受體抗原量，形成穩(wěn)定的復(fù)合體，抗原抗體的結(jié)合產(chǎn)生的荷電狀態(tài)，引起離子敏場(chǎng)效應(yīng)管膜電位變化；c、測(cè)量膜電位的電壓變化值得到待檢TRAIL受體抗原量的數(shù)量，完成對(duì)腫瘤細(xì)胞凋亡因子TRAIL的檢測(cè)。其中步驟a，細(xì)分為如下步驟a1、將敏感柵上的氮化硅做硅烷化處理；a2、用吸附方法將蛋白A固定在氮化硅表面，室溫干燥，牛血清蛋白(BSA)做封閉處理，磷酸緩沖溶液(PBS)清洗待干燥，由此形成氮化硅—蛋白A的復(fù)合敏感膜；a3、將TRAIL受體的抗體用吸附方法固定在蛋白A上，待室溫干燥，磷酸緩沖溶液(PBS)清洗置干備用；本專利技術(shù)還提供一種多通道TRAIL受體檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括若干個(gè)如前所述的免疫場(chǎng)效應(yīng)型TRAIL生物傳感器，用于將待檢TRAIL受體抗原量轉(zhuǎn)換為膜電位的電壓值；多路開(kāi)關(guān)，用于依次選通各傳感器通道，把參比電極上的控制電位VG輸入到模數(shù)轉(zhuǎn)換器；反饋前級(jí)電路，用于保持漏源電流Ids恒定，使得參比電極上的控制電位VG與待測(cè)物質(zhì)活度ai的對(duì)數(shù)呈線性關(guān)系；數(shù)模轉(zhuǎn)換器，用于將參比電極上的控制電位VG由模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量；單片機(jī)，用于控制采樣，換算，顯示，存儲(chǔ)，通訊和按鍵操作；存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)采樣結(jié)果；顯示器，用于顯示參比電極上的控制電位VG；所述的單片機(jī)，控制多路開(kāi)關(guān)，依次選通各通道，模數(shù)轉(zhuǎn)換器，將參比電極上的控制電位，由模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，間隔定期進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣，并且將采樣結(jié)果存入存儲(chǔ)器，優(yōu)選為電可擦寫(xiě)存儲(chǔ)器，采樣的結(jié)果由顯示器，優(yōu)選為液晶顯示器。上述多通道TRAIL受體檢測(cè)系統(tǒng)，還包括PC機(jī)，與單片機(jī)連接，用于處理采樣數(shù)據(jù)。由上可見(jiàn)，本專利技術(shù)采用微電子技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)傳感器芯片的陣列化，使腫瘤細(xì)胞凋亡因子TRAIL的大批量臨床檢測(cè)成為可能。傳感器方法檢測(cè)腫瘤細(xì)胞凋亡因子TRAIL四種受體，其特點(diǎn)是簡(jiǎn)單、快速、成本低、價(jià)格低廉、特異性好、無(wú)需標(biāo)記、所需樣本量少，微升量級(jí)、可同時(shí)對(duì)多人多批次進(jìn)行檢測(cè)。利用多通道TRAIL受體快速檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)腫瘤病人進(jìn)行檢測(cè)，可以為醫(yī)生提供半定量的數(shù)據(jù)信息。避免盲目用藥給病人造成的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。免疫場(chǎng)效應(yīng)型TRAIL生物傳感器及其多通道快速檢測(cè)系統(tǒng)可以完成對(duì)腫瘤細(xì)胞凋亡因子TRAIL四種受體的定量或半定量檢測(cè)。比如用固定量的抗體檢測(cè)等量的不同腫瘤細(xì)胞上表達(dá)的TRAIL受體抗原的量，通過(guò)電壓數(shù)據(jù)變化表明之間有差別。TRAIL多通道快速檢測(cè)系統(tǒng)可與普通PC機(jī)相兼容，通過(guò)與PC機(jī)的通訊實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的數(shù)據(jù)分析與管理。這一點(diǎn)與現(xiàn)有的用流式細(xì)胞儀檢測(cè)腫瘤細(xì)胞凋亡因子TRAIL四種受體的方法完全不同。流式細(xì)胞儀是檢測(cè)用熒光素標(biāo)記后細(xì)胞的專用儀器，能分別對(duì)標(biāo)記的四種熒光素細(xì)胞進(jìn)行計(jì)數(shù)，主要的檢測(cè)與分析軟件名為″Cellquest″，能用各種圖形進(jìn)行分析，并讀取數(shù)值，但其主機(jī)只能與蘋(píng)果機(jī)兼容，只能用蘋(píng)果機(jī)讀取和分析數(shù)據(jù)。附圖說(shuō)明圖1是有疊型結(jié)構(gòu)生物敏感膜場(chǎng)效應(yīng)型傳感器示意圖；圖2是場(chǎng)效應(yīng)型生物傳感器用于檢測(cè)TRAIL受體的示意圖；圖3是本專利技術(shù)實(shí)施例TRAIL多通道快速檢測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施例方式如圖1所示為有疊型結(jié)構(gòu)生物敏感膜場(chǎng)效應(yīng)型傳感器示意圖。采用P型硅材料3，用半導(dǎo)體制備工藝制成MOS型場(chǎng)效應(yīng)晶體管。該場(chǎng)效應(yīng)晶體管包括源極1、漏極2、非金屬的絕緣材料氮化硅4柵極。將敏感柵氮化硅4做硅烷化處理，用吸附方法將蛋白A5固定在氮化硅4表面，室溫干燥，牛血清蛋白(BSA)做封閉處理，磷酸緩沖溶液(PBS)清洗待干燥，由此形成氮化硅—蛋白A的復(fù)合敏感膜。再將TRAIL受體的抗體6用吸附方法固定在蛋白A5上，待室溫干燥，磷酸緩沖溶液(PBS)清洗置干備用。至此制備成氮化硅—蛋白A-TRAIL受體的抗體這樣有疊型結(jié)構(gòu)的生物敏感膜。場(chǎng)效應(yīng)型生物傳感器用于檢測(cè)TRAIL受體的實(shí)施方式如圖2所示。免疫場(chǎng)效應(yīng)型TRAIL生物傳感器是利用抗原和抗體免疫反應(yīng)的特異性結(jié)合構(gòu)成的，具有高度專一性。定量TRAIL抗體2被固定在離本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種ＴＲＡＩＬ抗體生物敏感膜制備的制造方法，其特征在于，其步驟如下：Ａ、采用Ｐ型硅材料，用半導(dǎo)體制備工藝制成ＭＯＳ型場(chǎng)效應(yīng)晶體管，該場(chǎng)效應(yīng)晶體管包括源極、漏極、非金屬的絕緣材料氮化硅柵極；Ｂ、氮化硅作為敏感柵，將其做硅烷化處 理；Ｃ、用吸附方法將蛋白Ａ固定在氮化硅表面，室溫干燥，牛血清蛋白做封閉處理，磷酸緩沖溶液清洗待干燥，由此形成氮化硅－蛋白Ａ的復(fù)合敏感膜；Ｄ、將ＴＲＡＩＬ受體的抗體用吸附方法固定在蛋白Ａ上，待室溫干燥，磷酸緩沖溶液清洗置干備用 ；至此制備成氮化硅－蛋白Ａ－ＴＲＡＩＬ受體的抗體這樣有疊型結(jié)構(gòu)的生物敏感膜。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張虹，鞏祥鵬，韓涇鴻，黃俊琪，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中國(guó)科學(xué)院電子學(xué)研究所，中山大學(xué)，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：11[中國(guó)|北京]