(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210463232.5 (22)申请日 2022.04.29 (71)申请人 湖南超亟检测技 术有限责任公司 地址 412007 湖南省长 沙市高新 开发区谷 苑路229号海凭园4栋901室 (72)发明人 谢成昆　陈小洪　何峰　杨梅　 (74)专利代理 机构 株洲湘知 知识产权代理事务 所(普通合伙) 43232 专利代理师 王宏 (51)Int.Cl. G01N 21/64(2006.01) G01N 21/01(2006.01) (54)发明名称 一种基于光栅与磁阵列式的单分子荧光检 测方法 (57)摘要 一种基于光栅与磁阵列式的单分子荧光检 测方法， 包括多个捕获珠、 被检测分析物、 功能性 荧光颗粒和检测芯片； 捕获珠表 面与被检测分析 物具有亲和力， 当被检测分析物浓度较低时， 基 于泊松分布原理， 在检测时捕获珠只有一部分能 捕获到一个被检测分析物， 捕获到被检测分析物 的捕获珠又能以一对一的方式结合功能性荧光 颗粒， 使得捕获到被检测分析物的捕获珠带有荧 光； 检测时， 结合有功能性荧光颗粒的捕获珠与 没有功能性荧光颗粒的所有多个捕获珠一起平 铺在检测芯片上， 形成阵列式排布， 通过荧光检 测装置对平铺在检测芯片上的所有捕获珠进行 荧光识别， 实现单分子荧光检测。 本发明使得单 分子荧光检测更加简单、 精确、 高效。 权利要求书2页 说明书10页 附图2页 CN 114923886 A 2022.08.19 CN 114923886 A 1.一种基于光栅与磁阵列式的单分子荧光检测方法， 其特征在于： 包括多个捕 获珠、 被 检测分析物、 功能性荧光颗粒和检测芯片； 捕获珠表面与被检测分析物具有亲和力， 当被分 析物浓度较低时， 基于泊松分布原理， 在检测时捕获珠中只有一部分能捕获到单个被检测 分析物， 捕获到被检测分析物的捕获珠又能以一对一的方式结合功能性荧光颗粒， 使得捕 获到被检测分析物的捕获珠带有荧光； 检测时， 结合有功 能性荧光颗粒 的捕获珠与没有功 能性荧光颗粒 的所有多个捕获珠一起平铺在检测芯片上， 形成 阵列式排布， 通过荧光检测 装置对平铺在检测芯片上的所有捕获珠进 行荧光识别， 并通过荧光识别进 行单分子荧光检 测。 2.如权利要求1所述的基于光栅与磁阵列式的单分子荧光检测方法， 其特征在于： 所述 的捕获珠指带有磁性的磁珠； 在捕获珠的表面上包被有与被检测分析物具有亲和力的物 质， 使得捕获珠在检测时能够捕获到被 检测分析物。 3.如权利要求2所述的单分子荧光检测方法， 其特征在于： 所述的磁珠包括超顺磁性纳 米微球， 磁珠必须要 具备超强的顺磁性， 即在磁场的存在下能迅速聚集， 离开磁场能够均匀 分散， 不出现聚集显现 现象。 4.如权利要求1所述的基于光栅与磁阵列式的单分子荧光检测方法， 其特征在于： 所述 的被检测分析物包括化学分析、 蛋白分析、 核酸分析、 细胞分析、 外泌体分析、 循环肿瘤细胞 分析、 纳米材料分析等各种被检测分析物质分子， 可用于精准医疗、 法医鉴定、 食品安全以 及环境保护领域。 5.如权利要求4所述的基于光栅与磁阵列式的单分子荧光检测方法， 其特征在于： 所述 的被检测分析物包括各种核酸、 蛋白质、 外泌体、 循环肿瘤 细胞和小分子物质。 6.如权利要求1所述的基于光栅与磁阵列式的单分子荧光检测方法， 其特征在于： 所述 的功能性荧光颗粒包括硅颗粒、 量子点、 上转换荧光纳米颗粒以及包被有有机小分子染料 等荧光物质的荧 光颗粒。 7.如权利要求1所述的基于光栅与磁阵列式的单分子荧光检测方法， 其特征在于： 所述 的检测芯片为带有磁性阵列的磁阵列芯片， 在检测芯片上按照阵列分布有磁源， 使得捕获 磁珠落在芯片上将自动按照芯片的阵列进行隔离排布。 8.如权利要求7所述的基于光栅与磁阵列式的单分子荧光检测方法， 其特征在于： 所述 的磁源为在检测芯片的底部按照阵列设有孔洞， 在孔洞内安装有可以形成磁性的磁性物 体， 且磁性物体的磁性与捕获磁珠的磁性相吸， 使得捕获磁珠落在检测芯片上时， 由于磁性 相吸， 每一个捕获磁珠都会与一个检测芯片上 的磁性物体相互吸住， 形成捕获磁珠 的阵列 排布。 9.如权利要求1所述的基于光栅与磁阵列式的单分子荧光检测方法， 其特征在于： 所述 的捕获到被检测分析物的捕获珠又能以一对一的方式结合功 能性荧光颗粒是捕获珠上的 被检测分析物与功能性荧光颗粒按照一对一结合在一起的， 并由功能性荧光颗粒点亮捕获 到被检测分析物的捕获珠。 10.如权利要求1所述的基于光栅与磁阵列式的单分子荧光检测方法， 其特征在于： 所 述的结合有功 能性荧光颗粒的捕获珠与没有结合功 能性荧光颗粒的捕获珠一起平铺在检 测芯片上 是指所有捕获珠全部平铺 在检测芯片上。 11.如权利要求1所述的基于光栅与磁阵列式的单分子荧光检测方法， 其特征在于： 所权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114923886 A 2述的通过荧光检测装置对平铺在检测芯片上的所有捕获珠进行荧光识别是在芯片的上方 或下面设置激发光源， 且激发光源照射到检测芯片上， 激发捕获珠上的功能性荧光颗粒， 并 通过光栅与光学识别装置组合的荧光识别系统， 采用荧光识别系统与检测芯片相互之 间的 移动， 来对检测芯片上的捕获珠阵列进行识别。 12.如权利要求11所述的基于光栅与磁阵列式的单分子荧光检测方法， 其特征在于： 所 述的光栅设置在光学识别装置与检测芯片之间， 且光栅具有与检测芯片移动方向的阵列数 量相同数量缝隙的光栅； 光学识别装置的检测 光源透过光栅， 逐排对检测芯片上 的捕获珠 阵列进行 逐一识别， 并将检测的信息传送到荧 光检测系统， 进行 单分子检测分析。 13.如权利要求12所述的基于光栅与磁阵列式的单分子荧光检测方法， 其特征在于： 所 述的逐排对芯片上的捕获珠阵列进行逐一识别是利用荧光识别系统与芯片之间的往返相 互移动， 荧光识别系统的检测光源扫描检测芯片上 的捕获磁珠阵列， 并记录通过荧光识别 系统的捕获珠 的总数量和带有荧光的捕获珠 的数量， 进而计算出对应分析物的浓度值， 实 现数字化单分子检测。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114923886 A 3