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上轉(zhuǎn)化發(fā)光免疫層析快速定量檢測技術(shù)平臺(tái)

原理簡介    

    自然界中存在很多有機(jī)或無機(jī)物質(zhì)，它們可以在電磁輻射激發(fā)下發(fā)射熒光或磷光，且在發(fā)光過程中遵守Stokes 規(guī)則，即發(fā)射光的波長長于激發(fā)光的波長。而在20 世紀(jì)70 年代，科學(xué)家們卻合成了一類可以反Stokes 規(guī)則產(chǎn)生磷光的特殊材料，即UCP。UCP 在紅外光區(qū)（波長＞780nm）被激發(fā)，卻可以發(fā)射波長遠(yuǎn)短于激發(fā)光的可見光（波長475nm-670nm），即能量上轉(zhuǎn)換。物質(zhì)構(gòu)成決定性質(zhì)特點(diǎn)。UCP 是由稀土金屬元素?fù)诫s于晶體的晶格中構(gòu)成的。在這種材料中有三種主要的成分：主基質(zhì)（Host Matrix）、吸收子（Absorber）和發(fā)射子（Emitter）。作為主基質(zhì)的晶體材料有：氧硫化物（如Y2O2S、GdO2S、La2O2S 等）、氟化物（如YF3、GdF3、LaF3 等）、鎵酸鹽（如YGaO3、Y3Ga5O12 等）以及硅酸鹽（如YSi2O5、YSi3O7 等）等；常用作吸收子的稀土金屬離子有：鐿離子（Yb3+）、鉺離子（Er3+）、釤離子（Sm3+）等；常用作發(fā)射子的稀土金屬離子有：鉺離子（Er3+）、鈥離子（Ho3+）、銩離子（Tm3+）、鋱離子（Tb3+）等。吸收子和發(fā)射子這一離子對(duì)在主基質(zhì)晶格內(nèi)適宜的空間取向和距離，是產(chǎn)生上轉(zhuǎn)換發(fā)光的基礎(chǔ)。上轉(zhuǎn)換發(fā)光的產(chǎn)生是一個(gè)涉及多個(gè)（至少兩個(gè)）光子的光學(xué)過程。在這個(gè)過程中（如圖1），UCP 內(nèi)的吸收子（如Yb3+）至少要吸收兩個(gè)低能量光子（紅外光區(qū),如970nm），而后經(jīng)過一系列內(nèi)部能量轉(zhuǎn)換，以非輻射的形式(A1→A2，A2→A3)將這兩個(gè)光子的能量連續(xù)傳遞給發(fā)射子（如Er3+），以使其處于激發(fā)態(tài)（A3）。后者接著發(fā)生一個(gè)返回基態(tài)能級(jí)的躍遷，釋放一個(gè)高能光子（可見光區(qū)，如525nm 或540nm），完成能量上轉(zhuǎn)換。

    不同的吸收子、發(fā)射子、主基質(zhì)結(jié)合可使UCP 具有不同的光學(xué)性質(zhì)。如：主基質(zhì)相同的情況下，一系列UCP 采用相同的吸收子，不同的發(fā)射子，則它可由相同波長的紅外光激發(fā)，產(chǎn)生不同波長的發(fā)射光（如：980nm 紅外光激發(fā) 吸收子- Yb3+—發(fā)射子- Er3+、吸收子- Yb3+—發(fā)射子- Tm3+，分別發(fā)射550nm 綠色可見光、475nm 藍(lán)色可見光）；采用不同的吸收子，相同的發(fā)射子，則雖經(jīng)由不同的激發(fā)光，但卻可產(chǎn)生相同的發(fā)射光。主基質(zhì)不同的情況下，UCP 光譜特征也將改變（如：吸收子- Yb3+—發(fā)射子- Er3+，在主基質(zhì)YF3、GdF3 中，分別發(fā)射紅色和綠色的可見光）。組成的多樣性決定了UCP 光譜（激發(fā)光譜、發(fā)射光譜）的多樣性，由此也就進(jìn)一步締造了其在生物應(yīng)用中的顯著優(yōu)勢。而真正使得UCP 實(shí)現(xiàn)生物應(yīng)用的是上轉(zhuǎn)換發(fā)光技術(shù)（Up-Converting Phosphor Technology ,UPT），即對(duì)UCP 顆粒進(jìn)行一系列的表面修飾與活化后，將其作為生物標(biāo)記物與多種生物活性分子相結(jié)合，并最終應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)檢測領(lǐng)域，在紅外光的照射下以其獨(dú)特的上轉(zhuǎn)換發(fā)光指示生物活性分子之間高敏感特異性的識(shí)別。在該技術(shù)的基礎(chǔ)之上，UCP 作為新型標(biāo)記物與免疫層析技術(shù)、生物傳感技術(shù)交相融合，在生物醫(yī)學(xué)檢測領(lǐng)域中充分地發(fā)揮使其所具有的特性：

  u 高度的敏感性：獨(dú)有的上轉(zhuǎn)換發(fā)光現(xiàn)象確保了UCP 在檢測的過程中絕不存在來自于外界的背景干擾；

  u 高度的靈活性：UCP 發(fā)光標(biāo)記物的特性以及獨(dú)特的可自由組合的多樣化特征光譜（吸收光譜和發(fā)射光譜），使其可同時(shí)適用于定量分析與多重分析；

  u 高度的穩(wěn)定性：UCP 的發(fā)光現(xiàn)象是產(chǎn)生于結(jié)構(gòu)內(nèi)部的純粹物理過程，且其以能量較低的紅外光作為激發(fā)光，因而完全避免了來自檢測樣品腐蝕以及自身衰變導(dǎo)致的發(fā)光淬滅；

  u 高度的安全性：惰性合成材料、紅外光激發(fā)、可見光發(fā)射使得基于UCP 的檢測對(duì)于檢測者、被檢測品、環(huán)境均無任何危害。

微測生物能為您做什么？

一、微測生物的優(yōu)勢

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  u 創(chuàng)新的思維，開放的態(tài)度，闊達(dá)的視野，協(xié)作的精神，共贏的理念讓我們摒棄了閉門造車的窠臼，我們與國內(nèi)外眾多優(yōu)秀的上下游公司、同行企業(yè)、科研院所建立了良好的合作關(guān)系，充分整合國內(nèi)外優(yōu)質(zhì)資源開發(fā)優(yōu)秀產(chǎn)品；

二、C2C服務(wù)模式

      我們所有的開發(fā)過程嚴(yán)格遵循ISO 9001:2008 和ISO13485的指導(dǎo)原則，全程可控，節(jié)點(diǎn)清晰，以客戶的需求為產(chǎn)品的設(shè)計(jì)源頭，注重與客戶的及時(shí)溝通，實(shí)現(xiàn)從設(shè)計(jì)概念到產(chǎn)品開發(fā)、工藝設(shè)計(jì)、生產(chǎn)加工、產(chǎn)品商業(yè)化（concept to Commercialization,C2C））的一站式服務(wù)。

三、微測免疫層析技術(shù)平臺(tái)的特點(diǎn)

  u 微測與國內(nèi)外的主要儀器供應(yīng)商如德國Qiagen、挪威Skannex、芬蘭Magnasense、中科院光機(jī)所等建立了戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系，可根據(jù)您的需求及用途提供豐富多樣的讀數(shù)儀供應(yīng)商選擇，并為您量身定制儀器的各種參數(shù)和功能，一站式提供從樣機(jī)研發(fā)、儀器試劑匹配到大規(guī)模OEM加工的個(gè)性化貼身服務(wù)。

四、產(chǎn)品定制開發(fā)服務(wù)流程