基于蓝光DVD的高通量毒品体液定量检测系统研究

毒品是当今世界最严重的社会问题之一；各国在毒品分析和检测方面都投入了大量的人力与物力。基于现代分析化学和药理学的毒品检验是有效监控毒品使用和遏制毒品犯罪的唯一途径。质谱法是目前最为准确的毒品检测方法，但是它存在检测通量低、周期长、成本高的缺陷，不适合毒品的现场检测。目前国内主要使用的进口金标免疫试剂盒可以进行毒品的现场检测和定性分析，然而这种方法存在干扰因素多，特异性差的缺点。. 本申请项目利用筛选的毒品分子的抗体或DNA核酸适体，采用新型微加工技术在普通光盘上构建生物识别体系，结合纳米技术进行信号的增强，技巧地利用精密的光盘读取原理，实现体液中毒品分子定量检测。. 本项目提出的新型毒品检测系统，能够实现毒品的定量检测，同时具有高通量，设备便携易操作，成本低的明显优点。

传统的化学、生物分子检测方法普遍存在耗时长、工作量大、设备昂贵和操作复杂的缺点，因此很多检测只能在专业的实验室完成，而无法进行在线实时检测。对于毒品检测、医疗诊断以及环境监测最为需要的是低成本、操作简便的即时检测（Point-Of-Care, POC）设备及技术。基于此，本项目建立了基于DVD/BD技术的生物检测平台技术，该技术在光盘表面制备生物化学分子检测阵列，巧妙地利用光驱/光盘播放机以及光盘质量诊断软件，通过数字化直接读取错误数信号，实现生物化学分子的高灵敏度、快速定量检测。在此基础上，设计了一种新型的多染色比色芯片，利用扫描仪通过比色分析实现多种样品的可视化同时检测。与此同时，项目组也开展了基于智能手机、扫描仪等大规模生产电子产品的生物、化学分子的快速定量检测方法的研究工作。.本论文的主要研究内容和结论如下：.1.成功建立了基于DVD和BD技术的生物化学分子检测的平台技术，并且结合间接竞争结构实现了吗啡和可卡因的特异性定量检测和同时检测，特别是实现了唾液样品和血液样品中的吗啡和可卡因的同时检测，分别实现1.0 ng/mL和5.0 ng/mL的检测极限。.2. 在基于DVD的毒品检测的基础上研制了同时检测吗啡、可卡因以及安非他命的多染色比色芯片，实现了这三种毒品的单独定量检测和同时可视化检测，这种多染色比色芯片具有较高的检测灵敏度、相对宽的检测范围、较高的选择性、操作方便等优点。.3. 研究了基于DVD技术的重金属的定量检测。在DVD光盘表面制备了基于DNA发夹结构构型变化的检测阵列，实现了Hg2+和Pb2+的单独定量检测和同时检测，并且实现了0.5nM检测极限和大米样品的Hg2+和Pb2+含量检测。.4. 结合智能手机可读条形码与图片比色分析手段实现了农残中甲基对硫磷的定量检测；结合PDMS微通道技术，利用普通的透射式扫描仪实现对反应区微通道进行成像，并且通过分析检测区中的CMYK值，实现对马拉硫磷农残的定量检测。