在线亲和预富集芯片手性整体柱电色谱技术用于生物体内及单细胞中手性物质的分析研究

生物样品组分复杂且被测组分含量低,生物体内及单细胞中手性物质分析方法必需具有灵敏度高、选择性好和分辨率高的特点。本项目针对复杂生物样品体系，将免疫亲和整体柱制作形成一个芯片样品预处理单元,与后续的手性聚合物整体柱电色谱分离单元集成于同一块芯片上，构建集成靶分子的特异性捕获、干扰物的冲洗，靶分子的洗脱、手性分离和检测功能的微流控芯片系统，建立生物体内及单细胞中手性物质的在线浓缩预富集、分离和检测新方法。基于免疫反应原理的亲和整体柱能够特异性萃取靶分子，消除复杂基体的影响，有效提高靶分子的富集效率和检出限。高效手性马来海松酸聚合物整体柱作为电色谱分离单元，可为生物体内及单细胞中手性物质分析方法提供高选择性和高分辨率。开展该项工作，可为细胞水平的生理学、病理学及了解生命过程提供一种活体检测手段。研究成果可望在生命科学和生物医学研究中发挥重要作用。

本项目设计研制了适用于生物体内及单细胞中生物活性物质分析的新型微流控芯片电泳化学发光检测系统，以HRP标记的抗原为示踪迹，建立了微流控芯片电泳竞争免疫-化学发光检测孕酮及皮质醇的新方法，其检测限分别达到3.8和4.2 nM (S/N=3)。对实际生物样品进行分析，获得了有重要应用价值和理论意义的数据。创新研发了系列改性硅胶整体柱，为微流控芯片整体柱电色谱提供了必备的功能基质制备关键技术。研发了包埋极性胺基的C16整体柱、BSA手性整体柱、基于金纳米粒子修饰的离子液体整体柱及C18开管柱等新型电色谱柱，建立了较为完善的功能整体柱制备关键技术，并系统研究了反相、反相-离子交换、多作用混合模式等分离机制。高效整体柱作为电色谱分离单元，可为生物体内及单细胞中生物活性分子分析方法提供高选择性和高分辨率。在样品前处理方面，基于金纳米粒子对目标微量生物活性分子的亲和作用，研发了可用于生物体液样品中巯基类生物活性分子的选择性富集固相萃取整体柱；以及固载生物活性分子药靶酶的亲和色谱整体柱固定化酶，用于天然产物中活性成分-α葡萄糖苷酶抑制剂筛选的高通量快速筛选研究。该类亲和整体柱有望用作芯片样品预处理单元，可特异性萃取靶分子，消除复杂基体的影响，有效提高靶分子的富集效率和检出限。研究成果可望在生命科学和生物医学研究中发挥重要作用。