CN106872425A - 一种模块化生物样本分析芯片 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种模块化生物样本分析芯片，属于生物检测技术领域。本发明的模块化生物样本分析芯片包含基板材料用于支撑、固定和集成分析模块，基板上集成有分析模块，分析模块表面上可包被有蛋白、核酸、多肽等生物分子或有机分子作为捕获分子；分析芯片表面进一步至少包含一种封闭组分，用于避免蛋白或其他生物及有机分子的非特异性吸附，亲水性基板可以为基板材料本身亲水或疏水材料改性后亲水或经过试剂或封闭剂处理变为亲水性质，亲水性质和封闭两个过程均可降低非特异性结合和干扰。本发明的模块化生物样本分析芯片解决了目前生物样本分析芯片对点样机器要求高、点样精度不高和反应体系不够独立的问题。

Description

一种模块化生物样本分析芯片
技术领域
本发明属于生物检测技术领域，尤其涉及一种模块化生物样本分析芯片。
背景技术
进入21世纪，生物芯片技术迎来了高速的发展，自动打印或光引导化学合成技术在硅片、玻璃、凝胶或尼龙膜等材料上制造的微阵列生物分子芯片，实现对化合物、蛋白质、核酸、细胞或其它生物组分的检测已经广泛报道。
目前的生物芯片的制备技术主要是将蛋白等分子偶联或包被于基板上进行检测，专利200710134477.9公开了一种共价偶联包被的芯片，专利US20040009528A1公开了一种带有巯基的共价包被的芯片，而这些方法都是直接包被于芯片的基片上，而在检测过程抗体的包被量一般都通过点样机把待偶联的分子配置成溶液，点样在芯片上进行包被，专利01105795.5公开了一种利用高速点样方法制备生物芯片的方法，但是利用点样的方法对机器的要求极高，即使最好的机器也会有故障或者加样失败的情况，而且这种情况很难检测，同时每个液滴与基板之间都是一个独立的偶联反应体系，专利200510013108.5公开了利用光刻技术对基板进行加工，保留有效的反应面积对技术进行了一定的改进，但是仍然解决不了点样精度和反应体系独立的问题，理论上每个点样点都是一个包被体系，这从原理上限制了生物芯片在定量检测的应用潜力，这也是生物芯片目前的主要应用痛点。
发明内容
本发明实施例提供一种模块化生物样本分析芯片。本发明改变传统的点样思路，发明了一种模块化高精度分析芯片，旨在解决目前生物样本分析芯片对点样机器要求高、点样精度不高和反应体系不够独立的问题。
本发明实施例是这样实现的，一种模块化生物样本分析芯片，包括亲水表面的基板材料、分析模块；所述的亲水表面的基板材料用于支撑、固定和集成分析模块；所述分析模块组装于基板材料上；所述的分析模块表面上包被有捕获分子；所述分析模块表面和组装分析模块后的基板材料表面至少包含一种封闭组分，所述的闭组分用于避免蛋白或其他生物及有机分子的非特异性吸附；所述的分析模块为包被完成后组装于基板材料上。
本发明中的亲水性基板可以为基板材料本身亲水或疏水材料改性后亲水或经过试剂或封闭剂处理变为亲水性质，亲水性质和封闭两个过程均可降低非特异性结合和干扰。
所述的基板材料为金属材料、玻璃材料、硅材料或高分子塑料材料的基板材料中的一种。
所述亲水表面为基板材料本身亲水、疏水材料改性后亲水或经过封闭剂处理变为亲水性质的亲水表面。
所述的捕获分子用于捕获生物样品中的待分析物质，所述捕获分子为自蛋白、糖蛋白、多肽、核酸、有机小分子、多糖或抗体类生物分子。
所述的分析模块选自于表面具有羧基、氨基、氯甲基、环氧烷基、生物素、醛基或巯基修饰的具备偶联生物分子能力的材料；具备偶联生物分子能力的金属材料；以及表面具备生物分子吸附能力的聚苯乙烯、尼龙或醋酸纤维素材料中的一种。
所述的封闭分子为牛血清白蛋白、吐温、脱脂奶粉、酪蛋白、氨基酸或木糖醇类具有疏水结合特性的生物或有机分子。
所述的模块化生物样本分析芯片进一步作为模块组装在更大的基板上组成新的芯片。
所述的模块化生物样本分析芯片，还包括用于内参的参比模块，参比模块直接标记有待测物或待测物的类似物，用于对芯片和对检测信号进行参比。
一种应用上述模块化生物样本分析芯片的生物样本分析方法，包括以下步骤：
(1)将捕获分子包被于具备吸附能力或共价偶联能力的材料A上或将材料切割成小的模块进行包被；
(2)将切割好的材料A或将材料A进行切割后组装于基板材料B上，或将材料A组装于基板B上进行切割，形成分析芯片C，分析芯片C可进一步切割产生多个芯片或由多个分析芯片C进一步组装在基板上形成的新的分析芯片；
(3)分析芯片C用含有封闭组分的试剂进行封闭；
(4)将分析芯片C于待检测分子物接触；
(5)清洗分析芯片C；
(6)分析芯片C与含带有标记的分子试剂接触；
(7)如果步骤(6)的标记分子为荧光分子或量子点则通过光源激发，用信号采集装置进行检测；如果步骤(6)的标记分子为酶类或直接发光分子，分析芯片进一步与反应试剂接触形成发光信号利用信号采集装置进行检测。
所述的信号采集装置可以选自CCD(电耦合元件)、PMT(光电倍增管)，PD(光电管)，优选CCD。
一种试剂盒，包括
(1)上述的模块化生物样本分析芯片；
(2)清洗用试剂；
(3)含有标记的与被检物有结合能力组分的试剂。
(4)如果(3)中的标记为酶类或直接发光分子，则试剂盒进一步包括一种发光反应试剂。
本发明与现有技术相比具有如下优点：
本发明改变传统的点样思路，发明了一种模块化高精度分析芯片，旨在解决目前生物样本分析芯片对点样机器要求高、点样精度不高和反应体系不够独立的问题。本发明的模块化生物样本分析芯片包含基板材料用于支撑、固定和集成分析模块，基板上集成有分析模块，分析模块表面上可包被有蛋白、核酸、多肽等生物分子或有机分子作为捕获分子；分析芯片表面进一步至少包含一种封闭组分，用于避免蛋白或其他生物及有机分子的非特异性吸附，亲水性基板可以为基板材料本身亲水或疏水材料改性后亲水或经过试剂或封闭剂处理变为亲水性质，亲水性质和封闭两个过程均可降低非特异性结合和干扰。
附图说明
图1是模块化生物样本分析芯片的包被、切割、组装、封闭过程示例图，其中(a)先包被再切割组装，(b)先切割再包被组装，(c)组装的过程中进行切割,(d)组装后进行切割再组装。
图2是模块化生物样本分析芯片的示意图。
图3是分析模块与基板材料的组装示意图；其中图(a)为分析模块组装至有凹陷的基板上；图(b)利用盖板覆盖调整分析模块表面与基板表面齐平。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
本发明提供了一种模块化生物样本分析芯片，包括亲水表面的基板材料、分析模块；所述的亲水表面的基板材料用于支撑、固定和集成分析模块；所述分析模块组装于基板材料上；所述的分析模块表面上包被有捕获分子；所述分析模块表面和组装分析模块后的基板材料表面至少包含一种封闭组分，所述的闭组分用于避免蛋白或其他生物及有机分子的非特异性吸附；所述的分析模块为包被完成后组装于基板材料上。
本发明中的亲水性基板可以为基板材料本身亲水或疏水材料改性后亲水或经过试剂或封闭剂处理变为亲水性质，亲水性质和封闭两个过程均可降低非特异性结合和干扰。
所述的基板材料为金属材料、玻璃材料、硅材料或高分子塑料材料的基板材料中的一种。
所述亲水表面为基板材料本身亲水、疏水材料改性后亲水或经过封闭剂处理变为亲水性质的亲水表面。
所述的捕获分子用于捕获生物样品中的待分析物质，所述捕获分子为自蛋白、糖蛋白、多肽、核酸、有机小分子、多糖或抗体类生物分子。
所述的分析模块选自于表面具有羧基、氨基、氯甲基、环氧烷基、生物素、醛基或巯基修饰的具备偶联生物分子能力的材料；具备偶联生物分子能力的金属材料；以及表面具备生物分子吸附能力的聚苯乙烯、尼龙或醋酸纤维素材料中的一种。
所述的封闭分子为牛血清白蛋白、吐温、脱脂奶粉、酪蛋白、氨基酸或木糖醇类具有疏水结合特性的生物或有机分子。
所述的模块化生物样本分析芯片进一步作为模块组装在更大的基板上组成新的芯片。
所述的模块化生物样本分析芯片，还包括用于内参的参比模块，参比模块直接标记有待测物或待测物的类似物，用于对芯片和对检测信号进行参比。
一种应用上述模块化生物样本分析芯片的生物样本分析方法，包括以下步骤：
(1)将捕获分子包被于具备吸附能力或共价偶联能力的材料A上或将材料切割成小的模块进行包被；
(2)将切割好的材料A或将材料A进行切割后组装于基板材料B上，或将材料A组装于基板B上进行切割，形成分析芯片C，分析芯片C可进一步切割产生多个芯片或由多个分析芯片C进一步组装在基板上形成的新的分析芯片；
(3)分析芯片C用含有封闭组分的试剂进行封闭；
(4)将分析芯片C于待检测分子物接触；
(5)清洗分析芯片C；
(6)分析芯片C与含带有标记的分子试剂接触；
(7)如果步骤(6)的标记分子为荧光分子或量子点则通过光源激发，用信号采集装置进行检测；如果步骤(6)的标记分子为酶类或直接发光分子，分析芯片进一步与反应试剂接触形成发光信号利用信号采集装置进行检测。
所述的信号采集装置可以选自CCD(电耦合元件)、PMT(光电倍增管)，PD(光电管)，优选CCD。
一种试剂盒，包括
(1)上述的模块化生物样本分析芯片；
(2)清洗用试剂；
(3)含有标记的与被检物有结合能力组分的试剂。
(4)如果(3)中的标记为酶类或直接发光分子，则试剂盒进一步包括一种发光反应试剂。
一种模块化生物样本分析芯片的制备方法，具体步骤如下：
首先将捕获分子包被于具备吸附能力或共价偶联能力的材料上，该材料可以用相对较大的面积，包被之后将材料进行切割组装于基板材料之上形成分析芯片，分析芯片可以进一步切割产生多个芯片模块或多个切割后进一步组装与基板上(包括但不限于图1中(d)所示的组装过程)；或包被之前进行切割，然后进行包被，包被后组装于基板之上；或包被之后于基板组装后进一步切割；包括但不限于图1中(a)，(b)，(c)，(d)所示的芯片制作过程。
如图2所示本发明的模块化芯片由基板、分析模块组装而成，基板材料包括但不限于金属、玻璃、尼龙、硅、高分子塑料等具备支撑性的材料，基板上可以组装多个分析模块，亦可组装多个由分析模块和基板组成为单位的多个模块如图1中(d)所示，分析模块表面包被有生物分子，生物分子包括但不限于蛋白、抗体、多肽、氨基酸、糖类、酶类、核酸等生物分子及有机分子，芯片表面进一步包含一种封闭分子，封闭分子用于封闭芯片表面的非特异性结合位点，封闭分子包括不限于BSA，氨基酸，糖，牛奶，酪蛋白，表面活性剂，聚乙二醇、糖醇等具有疏水结合特性的生物分子和有机分子，不同的芯片的分析模块由同一个反应条件生成，基板可以制作成凹陷结构将芯片置于其上并保持表面的平整如图3所示。
本发明发明的生物样本的分析方法：(1)将捕获分子包被于具备吸附能力或共价偶联能力的材料A上或将材料切割成小的模块进行包被；(2)将切割好的材料A或将材料A进行切割后组装于基板材料B上，或将材料A组装于基板B上进行切割，形成分析芯片C，分析芯片C可进一步切割产生多分析芯片，切割后的芯片C可以进一步组装在基板上形成的新的分析芯片；(2)分析芯片C用含有封闭组分的试剂进行封闭；(3)将分析芯片C于待检测分子物接触；(4)清洗分析芯片C；(5)分析芯片C与含带有标记的分子试剂接触；(6)如果步骤6的标记分子为荧光分子或量子点则利用光源激发，使用荧光检测器进行检测；(7)如果步骤6的标记分子为酶类或直接发光分子，分析芯片进一步与反应试剂接触形成发光信号利用发光信号检测器进行检测；分析芯片的封闭可以为基板和分析模块单独封闭后组装在一起，亦可分析模块和基板组装在一起后进行封闭，标记的分子包括但不限于荧光分子、量子点、可催化底物发光的酶、可以直接通过反应触发发光的分子。在分析信号的检测过程，本发明的方法中，如果标记分子的标记物为荧光分子或量子点则需要利用光源进行激发，再利用信号采集的CCD或PMT或PD(光电管)进行信号采集，如果标记的分子为可触发化学发光的分子，则先进行发光的触发反应，例如辣根过氧化物酶标记需要与鲁米诺底物试剂进行反应来触发化学发光信号，本发明的芯片基板亦可集成有电极电路用于对芯片上反应产生电信号的检测。
本发明的芯片可以制作一种试剂盒，试剂盒中包含芯片，该芯片上包括了基板和集成的分析模块，分析模块包被有捕获分子，芯片上含有封闭分子可以有效的降低非特异性的结合，试剂盒中包含清洗用试剂，清洗用试剂至少包含一种缓冲盐和一种防腐组分用于清洗芯片的非特异性结合分子和发光的底物分子，试剂盒中包含标记试剂，该试剂中的标记分子可以与被捕获分子结合，捕获分子、被捕获分子、标记分子形成复合体。如果标记分子为荧光分子或量子点分子直接可以通过光学激发和CCD或PMT或PD(光电管)进行的检测。如果标记分子的标记物为酶类，如辣根过氧化物酶或碱性磷酸酶则试剂盒进一步包含一种底物试剂，底物试剂中含有发光底物，如果标记分子的标记物为直接发光分子，如吖啶酯、吖啶磺酰胺、吖啶酰氨或其类似物，则底物试剂中含有反应试剂与直接发光分子反应形成发光信号，通过CCD或PMT进行信号检测。
应用实施例：
试剂1:
Tris 10mL 0.01M/L；HCL 0.0003N/L；
调节pH to 8.5,0.22μm过滤器进行过滤
试剂2:
咪唑2.72g/L；吐温0.2mL/l；NaCL 8.76g/L；pH to 8.5，0.22μm,过滤器进行过滤
试剂3:
0.58g/L Na2HPO4,0.05g/L KCl,0.05g/L K3PO4,2.0g/L NaCl，BSA 10g/L，TWEEN4mL/l；pH 7.4.,0.22μm过滤器进行过滤
试剂4:
Mab PCT 16B5 Cat.#4PC47 hytest 1mg/mL
叠氮钠 0.1％
试剂5:
Mab PCT 42 Cat.#4C10 hytest 2mg/mL
叠氮钠 0.1％
试剂6：
PCT重组蛋白 Cat.#8PC5 50ng/mL
叠氮钠 0.1％
试剂7:
Mab CRP C2 Cat.#4C28 hytest 1mg/mL
叠氮钠 0.1％
试剂8：
Mab CRP C6 Cat.#4C28 hytest 2mg/mL
叠氮钠 0.1％
试剂9
CRP抗源 Cat.#8C72 hytest 20ug/mL
叠氮钠 0.1％
试剂10
HNO3 0.15M；H2O20.7％，Triton-100 0.25％；NaOH 0.125M；
试剂11
9-(4-氯苯基硫代苯酰氧亚甲基)-10-甲基-9,10-二氢化吖啶-二钠盐100mg/L，N，N二甲基吖啶硝酸盐，1.0mg/L十二烷基硫酸钠，0.8g/L亚硫酸钠，5mg/L TWEEN-20，0.31g/L0.26mol/L的Tris缓冲体系PH 9.10。
应用实施例1
取100mmX100mmX1mm的聚苯乙烯塑料板用试剂1清洗烘干，放置于平皿中，将试剂4蛋白浓度稀释至20ug/mL，加入平皿中浸没聚苯乙烯板，室温2小时，4℃度过夜；用试剂对平板进行清洗，并于洁净条件下晾干。激光精密切割5mmX5mm的小块(以下简称PCT分析模块)；
取100mmX100mmX1mm的聚苯乙烯塑料板用试剂1清洗烘干，放置于平皿中，将试剂7蛋白浓度稀释至15ug/mL，加入平皿中浸没聚苯乙烯板，室温2小时，4度过夜；用试剂对平板进行清洗，并于洁净条件下晾干。激光精密切割5mmX5mm的小块(以下简称CRP分析模块)；
切割玻璃板成1cmX3cmx2mm小块作为基板；每个基板上粘附PCT分析模块和CRP分析模块，形成分析芯片；
分析芯片放置如平皿中注入试剂3进行封闭，室温3小时取出；
取试剂580ul加入600ul试剂1，然后加入150ul的0.5mmol/l吖啶酯,混合，室温避光20分钟，加入赖氨酸，180ul试剂1，放置30分钟，得到吖啶酯标记。PCT-标记试剂，
取试剂870ul加入600ul试剂1，然后加入150ul的0.5mmol/l吖啶酯,混合，室温避光20分钟，加入赖氨酸，180ul试剂1，放置30分钟，得到吖啶酯标记。CRP-标记试剂；
将PCT-标记试剂和CRP标记试剂按照1：1比例进行混合，获得PCT-CRP标记试剂；
将试剂6稀释PCT浓度，试剂9稀释配置：
标准溶液1：PCT 0.1ng/mL CRP 0.5ug/mL；标准溶液2：PCT 0.5ng/mL CRP 1ug/mL；标准溶液3：PCT 1ng/mL CRP 2ug/mL；标准溶液4：PCT 10ng/mL CRP 10ug/mL；标准溶液5：PCT 30ng/mL CRP 20ug/mL；
测试流程如下，用分析芯片浸没于标准溶液中(作为样品)，室温孵育5分钟，用试剂2清洗芯片两次，再将分析芯片浸没于PCT-CRP标记试剂中孵育5分钟，用清洗试剂2清洗芯片两次，将芯片置于试剂10中同时进行CCD检测发光信号。
通过标准试剂检测建立发光信号标准曲线后，用试剂6和试剂9加入血清中，通过称重法配置获得，样本1：CRP 2ug/MLPCT 0.5ng/mL，样本2：CRP 5ug/MLPCT 5ng/mL，样本3：CRP 10ug/MLPCT 30ng/mL，重复上述流程用分析芯片对样本进行测试，测试结果如表1所示：
表1
CRP(ug/ml) 配置浓度 芯片1 芯片2 芯片3 芯片4 芯片5 芯片6 芯片7 芯片8 CV 均值
样本1 2 2.10 2.10 2.04 2.10 2.20 1.90 2.20 2.20 4.86％ 2.11
样本2 5 5.15 5.15 5.15 5.15 4.85 4.85 4.85 5.15 3.08％ 5.04
样本3 10 10.80 10.40 9.40 9.60 9.60 9.80 9.90 10.40 4.92％ 9.99
PCT(ng/ml) 配置浓度 芯片1 芯片2 芯片3 芯片4 芯片5 芯片6 芯片7 芯片8 CV 均值
样本1 0.5 0.51 0.48 0.52 0.52 0.53 0.56 0.53 0.48 5.45％ 0.51
样本2 5 5.15 5.15 5.15 5.00 5.15 4.90 5.15 5.80 5.16％ 5.18
样本3 30 30.90 29.10 29.10 30.90 29.10 29.10 29.10 29.10 2.82％ 29.55
应用实施例2
环氧烷基修饰芯片(telecheminternational CAT：SME2 25X76mm)用试剂1进行清洗，放置于平皿中，将试剂4蛋白浓度稀释至20ug/mL，加入平皿中浸没聚苯乙烯板，室温2小时，4度过夜；用试剂对平板进行清洗，并于洁净条件下晾干。激光精密切割5mmX5mm的小块(以下简称PCT分析模块)；
环氧烷基修饰芯片(telecheminternational CAT：SME2 25X76mm)用试剂1进行清洗，放置于平皿中，将试剂7蛋白浓度稀释至15ug/mL，加入平皿中浸没聚苯乙烯板，室温2小时，4度过夜；用试剂对平板进行清洗，并于洁净条件下晾干。激光精密切割5mmX5mm的小块(以下简称PCT分析模块)；
切割玻璃板成1cmX3cmx2mm小块作为基板；每个基板上粘附PCT分析模块和CRP分析模块，形成分析芯片；
取试剂5，300uL，加入14uL Sulfo-NHS-LC-Biotinylation Kit(THERMO)，37℃孵育39分钟，加入超滤管中，12000Xg离心10分钟，移液器混匀再离心10分钟，加入0.3mL标记缓冲液6000Xg离心10分钟。收集离心管中的溶液，补充标记缓冲液至0.5mL，加入0.4mL链霉亲和素标记碱性磷酸酶(THERMO AP Streptavidin 434322)室温孵育30分钟。将交联物过Sephadex g200进行纯化，获得PCT-标记试剂。
取试剂8，500uL，加入14uL Sulfo-NHS-LC-Biotinylation Kit(THERMO)，37℃孵育39分钟，加入超滤管中，12000Xg离心10分钟，移液器混匀再离心10分钟，加入0.3mL标记缓冲液6000Xg离心10分钟。收集离心管中的溶液，补充标记缓冲液至0.5mL，加入0.6mL链霉亲和素标记碱性磷酸酶(THERMO AP Streptavidin 434322)室温孵育30分钟。将交联物过Sephadex g200进行纯化，获得CRP-标记试剂。
将PCT标记试剂与CRP标记试剂1∶1按比例进行混合；
分析芯片放置如平皿中注入试剂3进行封闭，室温3小时取出；
将试剂6稀释PCT浓度，试剂9稀释配置：
标准溶液1：CRP 0.5ug/mL；标准溶液2：PCT 0.5ng/mL CRP 1ug/mL；标准溶液3：PCT 1ng/mL CRP 2ug/mL；标准溶液4：PCT 10ng/mL CRP 10ug/mL；标准溶液5：PCT 30ng/mLCRP 20ug/mL：
测试流程如下，用分析芯片浸没于标准溶液中(作为样品)，室温孵育5分钟，用试剂2清洗芯片两次，再将分析芯片浸没于PCT-CRP标记试剂中孵育5分钟，用清洗试剂2清洗芯片两次，将芯片置于试剂11中同时进行CCD检测发光信号。
通过标准试剂检测建立发光信号标准曲线后，用试剂6和试剂9加入血清中，通过称重法配置获得，样本1：CRP 2ug/MLPCT 0.5ng/mL，样本2：CRP 5ug/mLPCT 5ng/mL，样本3：CRP 10ug/MLPCT 30ng/mL，重复上述流程用分析芯片对样本进行测试，测试结果如表2所示：
表2
CRP(ug/ml) 配置浓度 芯片1 芯片2 芯片3 芯片4 芯片5 芯片6 芯片7 芯片8 CV 均值
样本1 2 1.92 1.92 1.92 2.08 2.08 2.08 2.08 1.92 4.28％ 2.00
样本2 5 4.85 5.15 4.85 5.15 4.85 4.85 4.85 5.15 3.13％ 4.96
样本3 10 10.25 9.75 9.75 9.75 9.75 10.25 9.75 9.75 2.34％ 9.88
PCT(ng/ml) 配置浓度 芯片1 芯片2 芯片3 芯片4 芯片5 芯片6 芯片7 芯片8 CV 均值
样本1 0.5 0.53 0.48 0.48 0.53 0.53 0.48 0.53 0.48 5.35％ 0.50
样本2 5 5.15 4.85 5.15 5.15 5.15 5.15 5.15 4.85 2.74％ 5.08
样本3 30 30.81 30.81 30.81 30.81 30.81 29.19 29.19 29.19 2.78％ 30.20
应用实施例3
环氧烷基修饰芯片(telecheminternational CAT：SME2 25X76mm)用试剂1进行清洗，放置于平皿中，将试剂4蛋白浓度稀释至20ug/mL，加入平皿中浸没聚苯乙烯板，室温2小时，4度过夜；用试剂对平板进行清洗，并于洁净条件下晾干。激光精密切割5mmX5mm的小块(以下简称PCT分析模块)；
环氧烷基修饰芯片(telecheminternational CAT：SME2 25X76mm)用试剂1进行清洗，放置于平皿中，将试剂7蛋白浓度稀释至10ug/mL，加入平皿中浸没聚苯乙烯板，室温2小时，4度过夜；用试剂对平板进行清洗，并于洁净条件下晾干。激光精密切割5mmX5mm的小块(以下简称PCT分析模块)；
切割玻璃板成1cmX3cmx2mm小块作为基板；每个基板上粘附PCT分析模块和CRP分析模块，形成分析芯片；
分析芯片放置如平皿中注入试剂3进行封闭，室温3小时取出；
将带有羧基的荧光乳胶微球粒径100nm，激发波长480nm用pH 6.0，50mM MES缓冲液进行清洗，稀释浓度为0.01mg/mL，取2mL，加入EDC(5mg/mL)200uL，混匀加入sulfo-NHS(2mg/ML)200uL，反应活化反应0.5小时，试剂5加入80uL室温反应2小时，加入0.01g/mL的乙二胺500uL，反应1小时，离心用缓冲液清洗加入试剂3清洗两遍，加入缓冲液试剂3，10mL，获得PCT-微球标记试剂。
将带有羧基的荧光乳胶微球粒径100nm，激发波长480nm用pH 6.0，50mM MES缓冲液进行清洗，稀释浓度为0.01mg/mL，取2mL，加入EDC(5mg/mL)200uL，混匀加入sulfo-NHS(2mg/ML)200uL，反应活化反应0.5小时，试剂8加入60uL室温反应2小时，加入0.01g/mL的乙二胺500uL，反应1小时，离心用缓冲液清洗加入试剂3清洗两遍，加入缓冲液试剂3，10mL，获得CRP微球标记试剂。
将PCT-微球标记涉及与CRP微球标记试剂进行混合获得PCT-CRP微球标记试剂；
将试剂6稀释PCT浓度，试剂9稀释配置；
标准溶液1：CRP 0.5ug/mL；标准溶液2：PCT 0.5ng/mL CRP 1ug/mL；标准溶液3：PCT 1ng/mL CRP 2ug/mL；标准溶液4：PCT 10ng/mL CRP 10ug/mL；标准溶液5：PCT 30ng/mLCRP 20ug/mL；
测试流程如下，用分析芯片浸没于标准溶液中(作为样品)，室温孵育5分钟，用试剂2清洗芯片两次，再将分析芯片浸没于PCT-CRP标记试剂中孵育5分钟，用清洗试剂2清洗芯片两次，用激光激发，同时利用PMT检测荧光信号。
通过标准试剂检测建立发光信号标准曲线后，用试剂6和试剂9加入血清中，通过称重法配置获得，样本1：CRP 2ug/MLPCT 0.5ng/mL，样本2：CRP 5ug/MLPCT 5ng/mL，样本3：CRP 10ug/MLPCT 30ng/mL，重复上述流程用分析芯片对样本进行测试，测试结果如表3：
表3
cRP(ug/ml) 配置浓度 芯片1 芯片2 芯片3 芯片4 芯片5 芯片6 芯片7 芯片8 CV 均值
样本1 2 1.86 2.10 2.10 2.14 1.90 1.86 1.86 1.86 6.55％ 1.96
样本2 5 5.30 5.30 5.20 5.30 5.10 4.70 5.30 5.10 4.70 5.16
样本3 10 9.40 9.40 10.60 10.60 9.40 10.50 10.50 9.40 6.17％ 9.98
PcT(ng/ml) 配置浓度 芯片1 芯片2 芯片3 芯片4 芯片5 芯片6 芯片7 芯片8 CV 均值
样本1 0.5 0.46 0.46 0.46 0.49 0.47 0.54 0.46 0.46 5.95％ 0.48
样本2 5 4.65 4.65 4.65 5.35 4.65 5.35 4.65 4.65 6.72％ 4.83
样本3 30 32.10 27.90 27.90 27.90 27.90 32.10 32.10 27.90 7.37％ 29.48
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种模块化生物样本分析芯片，其特征在于：包括亲水表面的基板材料、分析模块；所述的亲水表面的基板材料用于支撑、固定和集成分析模块；所述分析模块组装于基板材料上；所述的分析模块表面上包被有捕获分子；所述分析模块表面和组装分析模块后的基板材料表面至少包含一种封闭组分，所述的闭组分用于避免蛋白或其他生物及有机分子的非特异性吸附；所述的分析模块为包被完成后组装于基板材料上。
2.如权利要求1所述的模块化生物样本分析芯片，其特征在于：所述的基板材料为金属材料、玻璃材料、硅材料或高分子塑料材料的基板材料中的一种。
3.如权利要求1所述的模块化生物样本分析芯片，其特征在于：所述亲水表面为基板材料本身亲水、疏水材料改性后亲水或经过封闭剂处理变为亲水性质的亲水表面。
4.如权利要求1所述的模块化生物样本分析芯片，其特征在于：所述的捕获分子用于捕获生物样品中的待分析物质，所述捕获分子为自蛋白、糖蛋白、多肽、核酸、有机小分子、多糖或抗体类生物分子。
5.如权利要求1所述的模块化生物样本分析芯片，其特征在于：所述的分析模块选自于表面具有羧基、氨基、氯甲基、环氧烷基、生物素、醛基或巯基修饰的具备偶联生物分子能力的材料；具备偶联生物分子能力的金属材料；以及表面具备生物分子吸附能力的聚苯乙烯、尼龙或醋酸纤维素材料中的一种。
6.如权利要求1所述的模块化生物样本分析芯片，其特征在于：所述的封闭分子为牛血清白蛋白、吐温、脱脂奶粉、酪蛋白、氨基酸或木糖醇类具有疏水结合特性的生物或有机分子。
7.权利要求1所述的模块化生物样本分析芯片进一步作为模块组装在更大的基板上组成新的芯片。
8.如权利要求1所述的模块化生物样本分析芯片，其特征在于：还包括用于内参的参比模块，参比模块直接标记有待测物或待测物的类似物，用于对芯片和对检测信号进行参比。
9.一种应用权利要求1所述模块化生物样本分析芯片的生物样本分析方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)将捕获分子包被于具备吸附能力或共价偶联能力的材料A上或将材料切割成小的模块进行包被；
(2)将切割好的材料A或将材料A进行切割后组装于基板材料B上，或将材料A组装于基板B上进行切割，形成分析芯片C，分析芯片C可进一步切割产生多个芯片或由多个分析芯片C进一步组装在基板上形成的新的分析芯片；
(3)分析芯片C用含有封闭组分的试剂进行封闭；
(4)将分析芯片C于待检测分子物接触；
(5)清洗分析芯片C；
(6)分析芯片C与含带有标记的分子试剂接触；
(7)如果步骤(6)的标记分子为荧光分子或量子点则通过光源激发，用信号采集装置进行检测；如果步骤(6)的标记分子为酶类或直接发光分子，分析芯片进一步与反应试剂接触形成发光信号利用信号采集装置进行检测。
10.一种试剂盒，其特征在于：包括
(1)权利要求1所述的分析芯片；
(2)清洗用试剂；
(3)含有标记的与被检物有结合能力组分的试剂。
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