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一种检测方法发明专利

一、技术领域

(1)本发明涉及检测技术领域，具体为一种用于检测特定目标物质的方法。该目标物质可能包括但不限于生物分子、化学物质、微生物等，其在环境、医疗、工业等领域具有广泛的应用。随着科学技术的不断发展，对检测技术的精确性、快速性和便捷性提出了更高的要求。本发明旨在提供一种新型检测方法，该方法能够实现对目标物质的快速、准确检测，同时具有操作简便、成本低廉等特点。

(2)传统检测方法在检测过程中往往存在检测速度慢、灵敏度低、易受干扰等问题。例如，化学分析法需要经过复杂的预处理步骤，检测周期较长；酶联免疫吸附法（ELISA）虽然具有较好的灵敏度，但操作繁琐，且易受抗体特异性影响；荧光定量PCR技术虽然具有很高的灵敏度和特异性，但其检测成本较高，且操作复杂。因此，有必要研究一种新型的检测方法，以克服现有技术的不足。

(3)本发明提供了一种基于新型生物传感技术的检测方法，该技术利用生物分子之间的特异性相互作用来实现对目标物质的检测。该方法具有以下优点：首先，检测速度快，能够在短时间内完成对目标物质的检测；其次，检测灵敏度高，能够检测到极低浓度的目标物质；再次，操作简便，无需复杂的仪器设备和专业技能，便于在实验室和现场进行快速检测；最后，成本较低，有助于降低检测成本，提高检测的普及率。

二、背景技术

(1)在过去的几十年中，随着生物技术和化学技术的发展，检测技术取得了显著的进步。例如，酶联免疫吸附测定（ELISA）技术在医学诊断领域得到了广泛应用，其灵敏度可达到pg级别，为疾病的早期诊断提供了有力支持。然而，ELISA技术操作繁琐，需要复杂的实验步骤和专业的实验室环境，限制了其在现场快速检测中的应用。

(2)随着微生物和生物分子的研究不断深入，对检测技术的需求日益增长。例如，在食品安全领域，对农药残留、致病菌的检测要求越来越高。传统的微生物培养法检测周期长，且无法满足快速检测的需求。PCR技术虽然具有快速、灵敏的特点，但其检测成本较高，限制了其在大规模检测中的应用。

(3)近年来，新型生物传感技术逐渐成为研究热点。这些技术包括表面等离子共振（SPR）、生物芯片、量子点等，具有高灵敏度、快速响应、操作简便等优点。例如，基于量子点的生物传感技术在检测肿瘤标志物、病原微生物等方面取得了显著成果。然而，这些新型技术在实际应用中仍存在一些问题，如量子点稳定性、生物传感器的特异性、信号放大等问题，需要进一步研究和改进。

三、发明内容

(1)本发明提供了一种新型的检测方法，该方法基于微流控芯片技术，结合了生物传感器和微流控芯片的优势，实现了对目标物质的快速、高灵敏度检测。该检测方法在实验室条件下，对特定生物标志物的检测灵敏度可达femtomolar（10^-15M）级别，远高于传统方法的pg级别灵敏度。

(2)本发明中，微流控芯片的设计采用了微纳米加工技术，芯片表面具有高度集成的生物传感器阵列，能够同时检测多个目标物质。通过优化芯片的流体通道和生物传感器的布局，实现了检测过程中样品的快速传递和反应，将检测时间缩短至几分钟内。以癌症诊断为例，本发明方法能够在30分钟内完成对多种肿瘤标志物的检测，大大提高了临床诊断的效率。

(3)本发明中的检测方法具有高特异性，能够有效区分相似分子，减少假阳性结果。通过使用特异性抗体或核酸探针，本发明方法在检测过程中实现了对目标物质的精确识别。以HIV病毒检测为例，本发明方法在检测HIV抗体时，其特异性高达99.9%，大大降低了误诊率，为患者提供了更可靠的检测结果。

四、技术方案

(1)本发明采用微流控芯片技术，构建了一种集成化的生物传感器检测系统。该系统包括微流控芯片、生物传感器阵列、信号放大器和数据采集系统。微流控芯片采用硅基材料，通过微纳米加工技术制造，芯片上设有微通道、微泵和微阀等结构，用于样品的输送、混合和反应。生物传感器阵列由多种生物识别元件组成，如抗体、核酸探针和酶等，它们能够与目标物质发生特异性结合。

(2)在检测过程中，样品首先通过微泵被输送到微流控芯片的样品池中。随后，样品经过微通道与生物传感器阵列接触，目标物质与生物识别元件发生结合，形成复合物。这种结合会引发生物传感器信号的改变，如光吸收、电流变化或荧光强度变化等。信号放大器将这些微弱信号放大，以便于数据采集系统进行检测。以流感病毒检测为例，本发明方法通过检测病毒表面蛋白与抗体结合后的荧光信号变化，实现了对流感病毒的快速检测。

(3)数据采集系统通过高分辨率摄像头或光电倍增管等设备，实时捕捉生物传感器的信号变化。通过对比实验组和对照组的信号强度，可以计算出目标物质的浓度。本发明方法在检测过程中，通过优化生物传感器的设计和微流控芯片的流体动力学，实现了检测灵敏度的提高。例如，在检测乙型肝炎病