本發(fā)明涉及一種感測方法及感測芯片，尤其涉及一種用于感測待測物中的有機分子的感測方法及感測芯片。
技術領域：
目前市場上有各種感測方法及裝置，常見的感測方法例如為酶聯(lián)免疫吸附測定法(enzyme-linkedimmunosorbentassay,ELISA)，常見的感測裝置例如為實驗用孔盤或芯片。以酶聯(lián)免疫吸附測定法為例，它是一種被廣泛應用的感測方法，已有多年的歷史，其至少包括待測樣品為抗原或抗體兩種方式，分別如下所述：當待測樣品為抗原時，酶聯(lián)免疫吸附測定法包含以下操作步驟：將具有特異性的抗體固著(coating)在塑料孔盤上，固著時間約為12小時至18小時，固著完成后洗去多余抗體；加入待測物和固著的抗體進行反應，反應時間約為0.5小時至2小時，待測物中若含有和固著的抗體具有反應性的抗原，則其會與塑料孔盤上固著的抗體進行結合；洗去多余待測物，加入帶有酶且和該抗原具有反應性的抗體與該抗原結合，結合時間約為0.5小時至1小時；洗去多余未結合的帶有酶的抗體，加入酶的底物使酶顯色，顯色時間約為0.5小時，使用光譜儀讀取顯色結果(即吸光值(OD值))，完成實驗總共大約需要1天到2天。當待測樣品為抗體時，酶聯(lián)免疫吸附測定法包括以下操作步驟：將已知的抗原固著在塑料孔盤上，固著時間約為12小時至18小時，完成后洗去多余的抗原；加入待測物和固著的抗體進行反應，反應時間約為0.5小時至2小時，檢測體中若含有和固著的抗體具有反應性的一級抗體，則其會與塑料孔盤上固著的抗原進行特異性結合；洗去 多余待測物，加入帶有酶的二級抗體，與待測的一級抗體結合，結合時間約為0.5小時至2小時；洗去多余未結合的二級抗體，加入酶的底物使酶顯色，顯色時間約為0.5小時，使用光譜儀讀取顯色結果(即吸光度(OD值))，完成實驗總共大約需要1天到2天。酶聯(lián)免疫吸附測定法在靈敏度上有其限制。一般使用實驗用孔盤來進行酶聯(lián)免疫吸附測定法，但根據(jù)實驗的需求，也可以使用芯片或其他感測裝置來進行。反之，實驗用孔盤及芯片也可用于酶聯(lián)免疫吸附測定法之外的感測方法。目前市面上的實驗用孔盤有各式各樣的結構及材料，舉例來說：以孔數(shù)來分有6孔、12孔、24孔、48孔、96孔、384孔及1536孔等；以底部構造來分有平底、圓底、V型底及結合圓底及平底特征的易清洗底等；以材料來分有聚苯乙烯(PS)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)等；以顏色來分有透明、黑色、白色、黑色透明底及白色透明底等；以用途來分有一般分析用、細胞培養(yǎng)及細胞分析用、免疫分析用及保存用等。一般免疫分析用的孔盤的材料大多為聚苯乙烯，其結構大多為96孔孔盤。一般免疫分析用的孔盤其底部表面或未經(jīng)處理(un-treated)、或是使用照射技術使原本孔盤表面上的苯環(huán)產(chǎn)生羧基及羥基使其和欲固著于其上的分子結合能力增加。目前市面上的感測芯片根據(jù)制作工藝的不同可分為微陣列芯片(microarray)及實驗室芯片(lab-on-a-chip)。根據(jù)探針的材料不同，微陣列芯片又可分為基因芯片及蛋白質芯片。本領域技術人員的重要目的在于提升感測的靈敏度，改進現(xiàn)有的感測方法及裝置或提供新的感測方法及裝置。技術實現(xiàn)要素：本發(fā)明的第一方面提供了一種感測芯片，用于感測待測物中的第一有機分子，該芯片包含：基材，在該基材上具有多個相間隔的納米粒子以及在該多個相間隔的納米粒子間的多個局部基材表面；硅烷，固著于該多個局部基材表面；以及第二有機分子，固著于這些相間隔的納米粒子表面，其中該第二有機分子與該第一有機分子兩者間具有 特異性。本發(fā)明的第二方面提供了一種感測方法，用于感測待測物中的第一有機分子，該方法包含包括以下步驟：(1)提供感測芯片，該芯片包括基材、在該基材上多個相間隔的納米粒子以及在該多個相間隔的納米粒子間的多個局部基材表面；(2)使硅烷固著于該多個局部基材表面；以及(3)將第二有機分子固著至這些相間隔的納米粒子表面，其中該第二有機分子與該第一有機分子兩者間具有特異性。本發(fā)明的第三方面提供了一種感測芯片，用于感測待測物中的第一有機分子，所述感測芯片包括：基材，在該基材上具多個相間隔的納米粒子以及在該多個相間隔的納米粒子間的多個局部基材表面；第二有機分子，固著至該多個相間隔的納米粒子，其中該第二有機分子與該第一有機分子兩者間具有特異性；以及改性劑，固著于該所述多個局部基材表面，并誘使該第二有機分子遠離該多個局部基材表面。本發(fā)明的第四方面提供了一種感測方法，用于感測待測物中的第一有機分子，該方法包含包括下列步驟：(1)提供感測芯片，該芯片包括基材、在該基材上多個相間隔的納米粒子以及在該多個相間隔的納米粒子間的多個局部基材表面；(2)使改性劑固著于該多個局部基材表面，該改性劑增強第二有機分子對所述相間隔的納米粒子表面的吸附性；以及(3)將該第二有機分子固著至這些相間隔的納米粒子表面，其中該第二有機分子與該第一有機分子兩者間具有特異性。附圖說明圖1示出了本明第一實施例的感測芯片。圖2示出了本發(fā)明第二實施例的感測芯片。圖3(a)示出了本發(fā)明第一實施例的感測方法。圖3(b)示出了本發(fā)明第二實施例的感測方法。圖4(a)示出了本發(fā)明第一及第二實施例中的感測芯片。圖4(b)示出了本發(fā)明第一及第二實施例中的有孔元件。圖4(c)示出了本發(fā)明第一及第二實施例中的感測裝置。圖5(a)示出了本發(fā)明第一及第二實施例中的感測芯片。圖5(b)示出了本發(fā)明第一及第二實施例中的有孔元件。圖5(c)示出了本發(fā)明第一及第二實施例中的感測裝置。圖6(a)示出了本發(fā)明第一及第二實施例中的感測芯片。圖6(b)示出了本發(fā)明第一及第二實施例中的有孔元件。圖6(c)示出了本發(fā)明第一及第二實施例中的感測裝置。圖7示出了本發(fā)明第一及第二實施例中實施例的框架。圖8示出了本發(fā)明的感測裝置與Corning的COR-9018孔盤的比較。圖9及圖10示出了以本發(fā)明的感測裝置與Corning的COR-9018孔盤使用eBioscience的人類/小鼠轉化生長因子β1ELISA試劑盒(human/mouseTGFbeta1ELISAkit,商品編號88-8350-88)，利用夾心ELISA法來定量人類/小鼠TGFβ1。圖11示出了以本發(fā)明的感測裝置與Corning的COR-9018孔盤使用eBioscience的人類/小鼠轉化生長因子β1ELISA試劑盒(human/mouseTGFbeta1ELISAkit,商品編號88-8350-88)，利用夾心ELISA法來定量人類/小鼠TGFβ1。圖12示出了以本發(fā)明的感測裝置與Corning的COR-9018孔盤使用市售的C-反應蛋白(CRP)ELISA試劑盒，利用夾心ELISA法來定量C-反應蛋白。圖13(a)示出了以本發(fā)明的玻璃基板上有金納米粒子，且金納米粒子表面用氨基硅烷修飾的感測裝置進行ELISA。圖13(b)示出了以本發(fā)明的玻璃基板上僅有金納米粒子的感測裝置進行ELISA。圖13(c)示出了以本發(fā)明的玻璃基板表面直接用氨基硅烷修飾的感測裝置進行ELISA。圖13(d)示出了以本發(fā)明的僅有玻璃基板的感測裝置進行ELISA。圖14(a)示出了在低濃度條件下(濃度檢測極限測試)，以本發(fā)明的玻璃基板上有金納米粒子，且金納米粒子表面用氨基硅烷修飾的感測裝置進行ELISA的濃度檢測極限測試。圖14(b)示出了在低濃度條件下(濃度檢測極限測試)，使用僅有玻璃基板的本發(fā)明的感測裝置進行ELISA的濃度檢測極限測試。附圖標記說明11感測芯片111基材112納米粒子113局部基材表面114硅烷115第二有機分子116第一有機分子117改性劑118第三有機分子119酶120底物42、52、62有孔元件421、521、621通孔43、53、63感測裝置7框架具體實施方式通過以下優(yōu)選實施例的詳細說明將清楚地呈現(xiàn)有關本發(fā)明的技術內(nèi)容、特點及功效。1.一種感測芯片，用于感測待測物中的第一有機分子，該芯片包含：基材，在該基材上具有多個相間隔的納米粒子以及在該多個相間隔的納米粒子間的多個局部基材表面；硅烷，固著于該多個局部基材表面；以及第二有機分子，固著于這些相間隔的納米粒子表面，其中該第二有機分子與該第一有機分子兩者間具有特異性。2.如實施例1所述的感測芯片，其中該感測芯片可拆卸地設置于具有通孔的有孔元件以在該有孔元件的一端關閉該通孔，以形成感測裝置。3.如實施例1至2所述的感測芯片，其中：該第二有機分子直接固著于這些相間隔的納米粒子的表面；以及該感測芯片為蛋白質芯片或基因芯片。4.一種感測方法，用于感測待測物中的第一有機分子，該方法包含以下步驟：(1)提供感測芯片，該芯片包含基材、在該基材上多個相間隔的納米粒子以及在該多個相間隔的納米粒子間的多個局部基材表面；(2)使硅烷固著于該多個局部基材表面；以及(3)將第二有機分子固著至這些相間隔的納米粒子表面，其中該第二有機分子與該第有機分子兩者間具有特異性。5.如實施例4所述的感測方法，該方法還包括：將第二有機分子固著至這些相間隔的納米粒子表面后，進行酶聯(lián)免疫吸附測定法。6.如實施例4至5所述的感測方法，其中：該第二有機分子直接固著至這些相間隔的納米粒子的表面；并且該第二有機分子為抗原或抗體。7.一種感測芯片，用于感測待測物中的第一有機分子，所述芯片包括：基材，在該基材上具有多個相間隔的納米粒子以及在該多個相間隔的納米粒子間的多個局部基材表面；第二有機分子，固著至該多個相間隔的納米粒子表面，其中該第二有機分子與該第一有機分子兩者間具有特異性；以及改性劑，固著于該多個局部基材表面，并誘使該第二有機分子遠離該多個局部基材表面。8.如實施例7所述的感測芯片，其中該改性劑為硅烷。9.如實施例7至8所述的感測芯片，其中：該第二有機分子直接固著于這些相間隔的納米粒子的表面；以及該感測芯片為蛋白質芯片或基因芯片。10.一種感測方法，用以感測待測物中的第一有機分子，該方法包含以下步驟：(1)提供感測芯片，該芯片包含基材、在該基材上多個相間隔的納米粒子以及在該多個相間隔的納米粒子間的多個局部基材表面；(2)使改性劑固著于該多個局部基材表面，該改性劑增強第二有機分子對這些相間隔的納米粒子表面的吸附性；以及(3)將該第二有機分子固著至這些相間隔的納米粒子表面，其中該第二有機分子與該 第一有機分子兩者間具有特異性。11.如實施例10所述的感測方法，該方法更包含：將該第二有機分子固著至這些相間隔的納米粒子表面后，進行酶聯(lián)免疫吸附測定法。12.如實施例10至11所述的感測方法，其中：該第二有機分子直接固著于這些相間隔的納米粒子的表面；以及該第一有機分子為抗原或抗體。請參見圖1及圖3(a)，本發(fā)明的第一實施例提供了一種感測芯片11，用于感測待測物中的第一有機分子116。該感測芯片11包含基材111，在該基材111上具多個相間隔的納米粒子112以及在該多個相間隔的納米粒子112間的多個局部基材表面113；硅烷114，固著于該多個局部基材表面113；以及第二有機分子115，固著于這些相間隔的納米粒子112表面，其中該第二有機分子115與該第一有機分子116兩者間具有特異性。如圖4至圖6所示，本實施例的感測芯片11能夠可拆卸地設置于具有通孔421、521、621的有孔元件42、52、62，以在該有孔元件42、52、62的一端關閉該通孔421、521、621，以形成感測裝置43、53、63。如圖6所示的該感測裝置63可直接用于感測該待測物中的該第一有機分子116；如圖4及圖5所示的該感測裝置43、53可進一步組裝于如圖7所示的框架7以進行該待測物中的該第一有機分子116的感測。用該感測裝置43、53、63進行的感測可使用任何可和實驗用孔盤配合使用的儀器，例如光譜儀及自動微孔盤洗盤機，其中該光譜儀可為酶標儀(ELISAreader)。本實施例的感測芯片可為蛋白質芯片或基因芯片，該蛋白質芯片或該基因芯片可直接用于感測，無需結合其他元件。該第二有機分子115可直接固著于這些相間隔的納米粒子112的表面。該待測物可為血液、尿液、細胞培養(yǎng)液及其他體液，但不限于此。該第一有機分子116可為蛋白質，該蛋白質可為抗原或抗體。該基材可由透光材料制成。這些相間隔的納米粒子112由金屬制成，所述金屬選自由金(Au)、銀(Ag)、鈀(Pd)、鉑(Pt)、鉻(Cr)、鈷(Co)、鉬 (Mo)、銅(Cu)、鎳(Ni)、鋁(Al)、鐵(Fe)、鎂(Mg)、錫(Sn)、鈦(Ti)，鉈(Ta)及銥(Ir)、上述金屬的合金及其組合所組成的組。該納米粒子的形狀選自由圓形、島形、長條形、三角形、星形、環(huán)形、中空形及其組合所組成的組。該納米粒子的粒徑可為1nm至200nm。該局部基材表面113具有直徑，該直徑可為1nm至100nm。該硅烷114可為烷基硅烷、氨基硅烷或其他硅烷，氨基硅烷舉例來說可以是3-氨基丙基三甲氧基硅烷(3-aminopropryltrimethoxysilane,APTMS)或3-氨基丙基三乙氧基硅烷(3-aminopropyltriethoxysilane,APTS)。該第二有機分子115可為蛋白質，所述蛋白質可為抗原或抗體。本實施例的感測芯片11或感測裝置43、53、63可加入適合的抗體、標準品、緩沖液、顯色劑、封閉液、底物液及終止液等以制成試劑盒。請參見1及圖3(a)，本發(fā)明第一實施例還提供了一種感測方法，用于感測待測物中的第一有機分子116。該感測方法包含以下步驟：提供感測芯片11，該感測芯片11包含基材111、在該基材111上多個相間隔的納米粒子112以及在該多個相間隔的納米粒子112間的多個局部基材表面113；使硅烷114固著于該多個局部基材表面113；以及將第二有機分子115固著至這些相間隔的納米粒子112表面，其中該第二有機分子115與該第一有機分子116兩者間具有特異性。本實施例的感測方法在將該第二有機分子115固著至這些相間隔的納米粒子112表面后，可進行酶聯(lián)免疫吸附測定法，即，將待測物加入至該通孔421、521、621中；在該待測物中的該第一有機分子116與第二有機分子115特異性結合后，將具有酶119的第三有機分子118加入至該通孔421、521、621中；在該第三有機分子118與該第一有機分子116特異性結合后，將該酶119的底物120加入到該通孔421、521、621中以進行顯色反應；加入終止液終止該顯色反應以獲得顯色反應結果；以及讀取該顯色反應結果的數(shù)值。如圖4至圖6所示，本實施例的感測方法可進一步將該感測芯片11可拆卸地設置于具有通孔421、521、621的有孔元件42、52、62， 以在該有孔元件42、52、62的一端關閉該通孔421、521、621，以形成感測裝置43、53、63。如圖6所示的該感測裝置63可直接用于感測該待測物中的該第一有機分子116；如圖4及圖5所示的該感測裝置43、53可進一步組裝于如圖7所示的框架7以進行該待測物中的該第一有機分子116的感測。使用該感測裝置43、53、63進行感測可使用任何可和實驗用孔盤配合使用的儀器，例如光譜儀及自動微孔盤洗盤機，其中該光譜儀可為酶標儀。該第二有機分子115可直接固著于這些相間隔的納米粒子112的表面。該待測物可為血液、尿液、細胞培養(yǎng)液及其他體液，但不限于此。該第一有機分子116可以為蛋白質，該蛋白質可為抗原或抗體。該基材111可以透光材料制成。這些相間隔的納米粒子112由金屬制成，該金屬系選自由金(Au)、銀(Ag)、鈀(Pd)、鉑(Pt)、鉻(Cr)、鈷(Co)、鉬(Mo)、銅(Cu)、鎳(Ni)、鋁(Al)、鐵(Fe)、鎂(Mg)、錫(Sn)、鈦(Ti)，鉈(Ta)及銥(Ir)、上述金屬的合金及其組合所組成的組。該納米粒子112的形狀選自由圓形、島形、長條形、三角形、星形、環(huán)形、中空形及其組合所組成的組。該納米粒子112的粒徑可為1nm至200nm。該多個局部基材表面115具有直徑，該直徑可為1nm至100nm。該硅烷114可為烷基硅烷、氨基硅烷或其他硅烷，氨基硅烷舉例來說可為3-氨基丙基三甲氧基硅烷或3-氨基丙基三乙氧基硅烷，但不限于此。第二有機分子115可為蛋白質，所述蛋白質可為抗原或抗體。請參見圖2及圖3(b)，本發(fā)明第二實施例提供了一種感測芯片11，用于感測待測物中的第一有機分子116。該感測芯片11包含基材111，在該基材111上具多個相間隔的納米粒子112以及在該多個相間隔的納米粒子112間的多個局部基材表面113；第二有機分子115，固著至該多個相間隔的納米粒子112表面，其中該第二有機分子115與該第一有機分子116兩者間具有特異性；以及改性劑117，固著于該多個局部基材表面113，并驅使該第二有機分子115離開該多個局部基材表面113。如圖4至圖6所示，本實施例的感測芯片11能夠可拆卸地設置于具有通孔421、521、621的有孔元件42、52、62，以在該有孔元件 42、52、62的一端關閉該通孔421、521、621，以形成感測裝置43、53、63。如圖6所示的該感測裝置63可直接用于感測該待測物中的該第一有機分子116；如圖4及圖5所示的該感測裝置43、53可進一步組裝于如圖7所示的框架7以進行該待測物中的該第一有機分子116的感測。使用該感測裝置43、53、63進行感測可使用任何可和實驗用孔盤配合使用的儀器，例如光譜儀及自動微孔盤洗盤機，其中該光譜儀可為酶標儀。本實施例的感測芯片11可為蛋白質芯片或基因芯片，該蛋白質芯片或該基因芯片可直接用于感測，無需結合其他元件。該第二有機分子115可直接固著于這些相間隔的納米粒子112的表面。該待測物可為血液、尿液、細胞培養(yǎng)液及其他體液，但不限于此。該第一有機分子116可為蛋白質，該蛋白質可為抗原或抗體。該基材111可以透光材料制成。這些相間隔的納米粒子112由金屬所制成，該金屬選自由金(Au)、銀(Ag)、鈀(Pd)、鉑(Pt)、鉻(Cr)、鈷(Co)、鉬(Mo)、銅(Cu)、鎳(Ni)、鋁(Al)、鐵(Fe)、鎂(Mg)、錫(Sn)、鈦(Ti)，鉈(Ta)及銥(Ir)、上述金屬的合金及其組合所組成的組。該納米粒子112的形狀選自由圓形、島形、長條形、三角形、星形、環(huán)形、中空形及其組合所組成的組。該納米粒子112的粒徑可為1nm至200nm。該局部基材表面113具有直徑，該直徑可為1nm至100nm。該改性劑117可為硅烷、醇胺或烯胺。該硅烷可為烷基硅烷、氨基硅烷或其他硅烷，氨基硅烷舉例來說可為3-氨基丙基三甲氧基硅烷或3-氨基丙基三乙氧基硅烷，但不限于此。第二有機分子115可為蛋白質，該蛋白質可為抗原或抗體。本實施例的感測芯片11或感測裝置43、53、63可加入適合的抗體、標準品、緩沖液、顯色劑、封閉液、底物液及終止液等，以制成試劑盒。請參見圖2及圖3(b)，本發(fā)明第二實施例還提供了一種感測方法，用于感測待測物中的第一有機分子116。該感測方法包含下列步驟：提供感測芯片11，該感測芯片11包含基材111、在該基材111上多個相間隔的納米粒子112以及在該多 個相間隔的納米粒子112間的多個局部基材表面113；使改性劑117固著于該多個局部基材表面，該改性劑117增強第二有機分子115對這些相間隔的納米粒子112表面的吸附性；以及將該第二有機分子115固著至這些相間隔的納米粒子112表面，其中該第二有機分子115與該第一有機分子116兩者間具有特異性。本實施例的感測方法在將第二有機分子115固著至這些相間隔的納米粒子112表面后，可進行酶聯(lián)免疫吸附測定法，即，加入一待測物至該通孔421、521、621中；在該待測物中的該第一有機分子116與第二有機分子115特異性結合后，加入具有酶119的第三有機分子118至該通孔421、521、621中；在該第三有機分子118與該第一有機分子116特異性結合后，將該酶119的底物120加入該通孔421、521、621中以進行顯色反應；加入終止液終止該顯色反應以獲得顯色反應結果；以及讀取該顯色反應結果的數(shù)值。如圖4至圖6所示，本實施例的感測方法可進一步將該感測芯片可拆卸地設置于具有通孔421、521、621的有孔元件42、52、62以在該有孔元件42、52、62的一端關閉該通孔421、521、621，以形成感測裝置43、53、63。如圖6所示的該感測裝置63可直接用于感測該待測物中的該第一有機分子116；如圖4和圖5所示的該感測裝置43、53可進一步組裝于如圖7所示的框架7以進行該待測物中的該第一有機分子116的感測。以該感測裝置進行感測可使用任何可和實驗用孔盤配合使用的儀器，例如光譜儀及自動微孔盤洗盤機，其中該光譜儀可為酶標儀。該第二有機分子115可直接固著于這些相間隔的納米粒子112的表面。該待測物可為血液、尿液、細胞培養(yǎng)液及其他體液，但不限于此。該第一有機分子116可為蛋白質，該蛋白質可為抗原或抗體。該基材111可由透光材料制成。這些相間隔的納米粒子112由金屬所制成，該金屬系選自由金(Au)、銀(Ag)、鈀(Pd)、鉑(Pt)、鉻(Cr)、鈷(Co)、鉬(Mo)、銅(Cu)、鎳(Ni)、鋁(Al)、鐵(Fe)、鎂(Mg)、錫(Sn)、鈦(Ti)，鉈(Ta)及銥(Ir)、上述金屬的合金及其組合所組成的組。該納米粒子的形狀選自由圓形、島形、長條形、三角形、星形、環(huán)形、中空形及其 組合所組成的組。該納米粒子的粒徑可為1nm至200nm。該多個局部基材表面115具有直徑，該直徑可為1nm至100nm。該改性劑117可為硅烷、醇胺或烯胺。該硅烷可為烷基硅烷、氨基硅烷或其他硅烷，氨基硅烷舉例來說可為3-氨基丙基三甲氧基硅烷(3-aminopropryltrimethoxysilane,APTMS)或3-氨基丙基三乙氧基硅烷(3-aminopropyltriethoxysilane,APTS)，但不限于此。第二有機分子115可為蛋白質，該蛋白質可為抗原或抗體。將本發(fā)明的感測芯片用于進行一般酶聯(lián)免疫吸附測定法，透過設置于基材上的納米粒子，可有效增強酶聯(lián)免疫吸附測定法的檢測信號，使其檢測極限降低到<1pg/mL。使用本發(fā)明的感測芯片執(zhí)行一般酶聯(lián)免疫吸附測定法的方法為：先制備金納米粒子陣列，其表面用硅烷修飾，直接固著蛋白質過夜，接著進行一般酶聯(lián)免疫吸附測定法檢測的標準流程。結果發(fā)現(xiàn)金納米粒子可以增強信號因而提高OD值，使劑量與反應之間的距離可以拉得比較開，其機制為透過金納米粒子表面吸附蛋白質，蛋白質被金納米粒子吸附后呈現(xiàn)三維立體結構，使蛋白質結構能夠有效展開，從吸附方位的觀點來看，具有較高的特異性。即使在低濃度時，信號點跟信號點之間也可有效被區(qū)分開。此外，修飾硅烷是必須的，主要是讓蛋白質固著可以更加均勻，使其在低濃度時，信號點與信號點之間不會亂跳，提高整個信號的穩(wěn)定性，使其檢測極限可以達到0.064pg/ml，達到可測量低濃度的效果。本發(fā)明的感測芯片應用于酶聯(lián)免疫吸附測定法，可以直接而有效地進行蛋白質固著，不同蛋白質的表面結構特性使其可透過三種主要的力吸附于金納米粒子表面上，此三種力分別為疏水作用力、電荷引力及配位鍵結合力。疏水作用力：在本發(fā)明的感測方法及感測芯片實施例中，當烷基硅烷吸附于納米粒子之間的基材后，烷基硅烷可以增加基材接觸角，所增加的接觸角可幫助蛋白質靠近金納米粒子表面。一旦蛋白質與金納米粒子表面十分接近(之間的距離約小于1nm)，蛋白質的疏水區(qū)很有可能與金納米粒子表面的疏水區(qū)接觸并且與之結合。因此，對于富 含非極性氨基酸(例如色氨酸、纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸或苯丙氨酸)的蛋白質而言，其可與金納米粒子表面發(fā)生強的結合作用。所以透過烷基硅烷本身的末端官能團特性，確實能增強蛋白質對金納米粒子的表面吸附性。電荷引力：氨基硅烷分子吸附于基材后末端所帶的NH2，在水溶液中易形成NH3+，造成氨基硅烷分子帶有正電荷，因此對于帶有正電荷的蛋白質，會形成排斥作用。金納米粒子表面帶有負電荷，負電荷會吸引帶有正電荷的蛋白質并足以使其靠近結合區(qū)的表面，環(huán)境pH值低于等電點時蛋白質帶有正電荷，因此會與金納米粒子表面發(fā)生強烈的吸引作用。尤其是富含賴氨酸和精氨酸的蛋白質區(qū)域在環(huán)境pH值低于賴氨酸的等電點(pH10.4)和精氨酸的等電點(pH12.5)時會帶有大量的正電荷。因此，氨基硅烷分子所帶的正電荷有助于富含賴氨酸和精氨酸的蛋白質吸附于金納米粒子的表面。配位鍵結合力：配位鍵結合力是所有吸引力中最強的，含有大量富含硫的氨基酸(半胱氨酸和甲硫氨酸)的蛋白質和金納米粒子表面會強力結合，這是由在金原子(具有傳導帶電子的能力)和硫原子(帶有價電子)之間的吸引力造成的。透過這三種力，金納米粒子可以有效率的吸附蛋白質，使其蛋白質吸附效率有效提升，可用最少的蛋白質濃度及最短的時間進行固著，同時得出的信號結果也優(yōu)于一般市售的ELISA孔盤。因此，本發(fā)明的感測方法及感測芯片具有靈敏度高、成本便宜以及節(jié)省時間等優(yōu)點，且其可用于檢測不同抗體及病毒。本發(fā)明可應用于實驗開發(fā)，如免疫分析化學分析及酶分析等；建立實驗程序，如動力學功能及溫度控制等；抗體鑒定，如抗體/配體親合性篩檢、單抗體抗原表位測定、腫瘤細胞篩選并鑒定期數(shù)、抗獨特性抗體篩選、抗體濃度測定及片段篩檢等；以及臨床前與臨床上診斷，如生物標記分析及重點照護等，用途十分廣泛。實驗例1.以氨基硅烷修飾本發(fā)明的感測芯片以進行抗原或抗體的檢測實驗：先以能量較弱的氧氣電漿對本發(fā)明的感測芯片的基板表面做親水性改性，再將基板浸入3-氨基丙基三甲氧基硅烷(3-aminopropyltrimethoxysilane,APTMS)溶液中，便可以使APTMS與納米粒子間的空白基板結合，接著直接加入抗體(抗原)就可使抗體(抗原)固著于納米粒子上，再加入待測物抗原(抗體)與其反應，以進行抗原或抗體的檢測實驗。2.本發(fā)明的感測裝置與Corning的COR-9018孔盤的比較：請參見圖8，分別以本發(fā)明的感測裝置與Corning的COR-9018孔盤針對轉化生長因子-β(TGF-β)進行ELISA。TGF-β會促進腫瘤的惡化、侵潤和轉移，是一種癌癥惡化指標。使用本發(fā)明的感測裝置進行ELISA可測得濃度遠低于1pg/ml的TGF-β，靈敏度明顯優(yōu)于Corning的COR-9018孔盤。3.分別以本發(fā)明的感測裝置與Corning的COR-9018孔盤使用eBioscience的人類/小鼠轉化生長因子β1ELISA試劑盒(human/mouseTGFbeta1ELISAkit,商品編號88-8350-88)以夾心ELISA法來定量人類/小鼠轉化生長因子β1：分析盤準備：步驟1.用1X固著緩沖液(coatingbuffer)稀釋捕獲抗體，并將100μl稀釋后的捕獲抗體加入到每個分析盤的孔中，將盤子密封后置于4℃過夜(O/N)。步驟2.過夜后，吸干每個孔的捕獲抗體液體后，每個孔用100μl的清洗緩沖液清洗。共清洗5次,使用八爪分注器時盡量沿著96孔分析盤的管壁加入，以減少氣泡產(chǎn)生，在最后一次清洗步驟后，將分析盤倒扣在擦手紙上，以除去殘余的清洗液。步驟3.將100μl的封閉緩沖液(1X分析稀釋液)加入到每個孔中，并置于室溫下至少一小時。步驟4.步驟3后，吸干每個孔的液體，每個孔用100μl的清洗液清洗。共清洗5次。ELISA流程：步驟1.標準品及樣本：將標準品由最高濃度1000pg/ml往下依 次稀釋七個濃度，并且最后一點(第八點)為空白值(blank)，并將100μl的每個濃度的標準品及樣品(在1X分析稀釋液中)加入到每個孔中，每個標準品及樣品進行三次重復試驗。加入后置于室溫下至少兩小時。步驟2.測定：在步驟1之后，吸干每個孔的液體，每個孔用100μl的清洗液清洗。共清洗5次。于每個孔中加入100μl(在1X分析稀釋液中)稀釋后的檢測抗體，并置于室溫下一小時。步驟3.親和素-辣根過氧化物酶(Avidin-HRP)：在步驟2之后，吸干每個孔的液體，每個孔再用100μl的清洗液清洗。共清洗5次。于每個孔中加入100μl(在1X分析稀釋液中)稀釋后的Avidin-HRP，并于室溫避光靜置30分鐘。步驟4.加TMB底物(底物液(Substratesolution))：在步驟3之后，吸干每個孔的液體，再用100μl的清洗液清洗每個孔。共清洗7次。向每個孔中加入100μl的底物，并于室溫避光靜置顯色15分鐘(清洗前先在孔加入清洗液浸泡1～2分鐘)。步驟5.將50μL終止液加入到每個孔后利用ELISA分析儀于450nm吸收波長測定結果，并用630nm波長校正?！⒁猓悍磻K止后15分鐘至30分鐘內(nèi)利用ELISA分析儀測定結果。請參見圖9及圖10，Corning的COR-9018孔盤最低檢測濃度為8pg/mL，本發(fā)明的感測裝置(本實施例中為96孔微孔盤)最低檢測濃度為0.064pg/mL。由于整個TGF-β家族都有9個半胱氨酸，這9個半胱氨酸中的8個會2個為一組二硫鍵形成半胱氨酸結，而這個結構即為整個TGF-β超家族的共同特征，第9個半胱氨酸則會與另外一個次單元的半胱氨酸形成二硫鍵產(chǎn)生二聚體。其他的TGF-β保守結構多為通過疏水性交互作用形成的二級結構。因此，這類型蛋白質的結構特性與金納米粒子的表面結構特性，通過配位鍵結合力，可使這類型蛋白質有效的吸附于金納米粒子表面，所以在低濃度時可以降低信噪，提高整體信號靈敏度。4.分別以本發(fā)明的感測裝置與Corning的COR-9018孔盤使用 eBioscience的人類/小鼠轉化生長因子β1ELISA試劑盒(human/mouseTGFbeta1ELISAkit,商品編號88-8350-88)，以夾心ELISA法來定量人類/小鼠轉化生長因子β1：請參見圖11及表1，其中圖11由表1的數(shù)據(jù)繪制而成。在實驗中，本發(fā)明的感測裝置在TGF-β1濃度檢測極限最佳可達0.064pg/ml，而在市售分析試劑盒塑料孔盤中，Corning的COR-9018孔盤濃度檢測極限僅達8pg/ml，本發(fā)明的感測裝置的濃度檢測極限超過傳統(tǒng)孔盤100倍(0.064pg/ml:8pg/ml)。表1TGF-β1濃度(pg/ml)本發(fā)明的感測裝置COR-901810003.70642.90432001.01550.6148400.279350.132680.123650.05161.60.099850.0420.320.07860.03020.0640.07060.0275空白對照組0.066550.04295.分別以本發(fā)明的感測裝置與Corning的COR-9018孔盤使用市售的ELISA試劑盒，以夾心ELISA法來定量C-反應蛋白：請參見圖12及表2。圖12由表2的數(shù)據(jù)繪制而成。本發(fā)明的感測裝置對CRP濃度檢測極限最佳可達0.32pg/ml，而在市售分析試劑盒塑料孔盤中，Corning的COR-9018孔盤濃度檢測極限可達8pg/ml，本發(fā)明的感測裝置的濃度檢測極限超過傳統(tǒng)孔盤約25倍(0.32pg/ml:8pg/ml)。表2CRP濃度(pg/ml)本發(fā)明的感測裝置COR-90182000.95851.44165400.47720.686780.296150.52171.60.22840.48130.320.20350.47285空白對照組0.191250.483956.使用(1)玻璃基板上有金納米粒子，且金納米粒子表面以氨基硅烷修飾、(2)玻璃基板上僅有金納米粒子、(3)玻璃基板表面直接以氨基硅烷修飾、以及(4)僅有玻璃基板四種不同材質的感測裝置進行ELISA比較：請參見圖13(a)至圖13(d)。使用金納米粒子表面以氨基硅烷修飾的感測裝置，針對eBioscience的人類/小鼠轉化生長因子β1ELISA試劑盒(human/mouseTGFbeta1ELISAkit,商品編號88-8350-88)進行實驗，其信號靈敏度最佳可達0.064pg/ml，而一般塑料孔盤的信號靈敏度僅為8pg/ml，因此金納米粒子表面以氨基硅烷修飾的感測裝置的信號靈敏度超過傳統(tǒng)孔盤100倍以上(0.064pgml:8pg/ml)。玻璃基板上僅有金納米粒子，未以氨基硅烷修飾時，在低濃度時其信號較不穩(wěn)定而易跳動，可信度下降，因此其信號靈敏度較金納米粒子表面以氨基硅烷修飾的感測裝置差。玻璃基板表面直接以氨基硅烷修飾以及僅有玻璃基板的兩種材質的感測裝置皆無法提高靈敏度。7.在低濃度條件下(濃度檢測極限測試)，針對以玻璃基板上有金納米粒子，且金納米粒子表面以氨基硅烷修飾以及僅有玻璃基板兩種不同材質的感測裝置來進行ELISA的濃度檢測極限測試的比較：請參見圖14(a)及圖14(b)。玻璃基板上有金納米粒子，且金納米粒子表面以氨基硅烷修飾的感測裝置的濃度檢測極限，遠優(yōu)于僅有玻璃基板的感測裝置。8.應用本發(fā)明的感測芯片的蛋白質芯片：將一般蛋白質芯片上的反應區(qū)改為具有納米粒子陣列及有機分子層的反應區(qū)，該蛋白質芯片的規(guī)格為75mm*25mm，并具有60mm*21mm的反應區(qū)。9.應用本發(fā)明的感測芯片的基因芯片：將一般基因芯片上的反應區(qū)改為具有納米粒子陣列及有機分子層的反應區(qū)，采用核酸探針雜交進行核酸序列測定，接著經(jīng)掃描儀讀取后產(chǎn)生圖形文件，經(jīng)過劃格(Griding)、確定雜交點范圍(SpotIdentifying)、過濾背景信噪(NoiseFiltering)等圖像識別過程，最終得到基因表達的螢光信號強度值，并以列表形式輸出。當前第1頁1 2 3