本發(fā)明屬于免疫及檢測，具體涉及一種微流控芯片以及抗原濃度檢測系統(tǒng)。

背景技術：

1、免疫組化、elisa等蛋白檢測技術的應用非常廣泛，其已經(jīng)實現(xiàn)了數(shù)以千計的蛋白生物標志物的檢測。單分子免疫檢測技術具有更高的檢測靈敏度和更寬的檢測范圍，單分子免疫檢測中核心技術之一為抗原結合物共面技術，需要將抗原結合物如磁珠溶液通過正壓或負壓吸入到檢測區(qū)，需保證所有微粒共面并均勻分散。申請公告號為us20100075407a1的美國專利說明書中公開了一種芯片，采用離心方式將磁珠溶液注入到檢測區(qū)，區(qū)內(nèi)設置了微井，每個微粒均需掉入一個微井中，實現(xiàn)微粒的共面和均勻分散，采用該芯片在檢測的過程中磁珠落孔率不高，需使用油層或其他試劑沖洗，步驟繁瑣且浪費試劑；此外，由于微井的設置使得芯片的生產(chǎn)工藝復雜，對芯片生產(chǎn)設備的精度要求也較高，導致該芯片的生產(chǎn)成本高。授權公告號為cn17910491u的中國實用新型專利說明書中公開了一種磁珠平鋪芯片，采用正壓注入磁珠，設計檢測區(qū)足夠小的深度，以保證磁珠的共面和均一性；但利用該芯片檢測抗原濃度時，生成磁珠樣本抗體混合微球以及對混合微球清洗的過程均需在芯片外進行，整個過程較為費時和復雜且混合微球溶液和清洗產(chǎn)生的廢液揮發(fā)會造成氣溶膠污染。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種微流控芯片以及抗原濃度檢測系統(tǒng)，用以解決現(xiàn)有的微流控芯片由于落孔率不高，需使用油層或其他試劑沖洗，步驟繁瑣且浪費試劑的技術問題，還用以解決在檢測抗原濃度時，生成磁珠樣本抗體混合微球以及對混合微球清洗的過程費時和復雜且會造成氣溶膠污染的技術問題。

2、為解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種微流控芯片，包括第二混合流道、第三混合流道、第二清洗位倉、檢測區(qū)以及第一廢液倉，所述第二混合流道用于使樣本、免疫磁珠以及熒光抗體三者混合生成磁珠樣本抗體混合微球，所述第二混合流道的末端通過第二清洗位倉與所述第三混合流道的首端連接，且第二清洗位倉用于容納所述的磁珠樣本抗體混合微球并將其固定，所述第三混合流道的末端與所述檢測區(qū)的入口連接，所述檢測區(qū)的出口與所述第一廢液倉連接；所述第二清洗位倉還分別連接至第二廢液倉以及第二清洗液注射裝置；所述檢測區(qū)的高度小于相鄰的所述的磁珠樣本抗體混合微球之間的間距；所述第一廢液倉和第二廢液倉上分別開設有第一氣孔和第二氣孔，且第一氣孔和第二氣孔用于改變芯片內(nèi)部空間的氣壓從而控制芯片內(nèi)液體的流向。

3、其有益效果為：由于所述檢測區(qū)的高度小于相鄰的所述的磁珠樣本抗體混合微球之間的間距，可避免混合微球在檢測區(qū)內(nèi)上下重疊在一起影響計數(shù)的問題，無需在芯片內(nèi)設置多個微井并將混合微球落入其內(nèi)，更無需在混合微球進入檢測區(qū)后使用油層或其他試劑沖洗；采用本發(fā)明的微流控芯片對抗原濃度檢測，可使整個過程的操作步驟更加簡單，提高了抗原濃度檢測的效率，大大節(jié)約了微流控芯片的生產(chǎn)成本。樣本、免疫磁珠以及熒光抗體可在第二混合流道內(nèi)混合生成混合微球，生成的混合微球可在第二清洗位倉進行清洗，產(chǎn)生的廢液會流入第二廢液倉；生成磁珠樣本抗體混合微球以及對混合微球清洗的過程均在芯片內(nèi)進行且廢液不會與外界空氣接觸，從而避免了廢液或者混合微球溶液揮發(fā)造成氣溶膠污染的問題。

4、優(yōu)選地，還包括第一混合流道、第一清洗位倉、第一清洗液注射裝置以及熒光抗體注射裝置，所述第一混合流道用于混合樣本和免疫磁珠，所述第一混合流道的末端通過所述第一清洗位倉與所述第二混合流道的首端連接，所述的第一清洗位倉用于容納樣本和免疫磁珠混合后生成的混合微球并將其固定；所述第一清洗位倉還分別與所述第一清洗液注射裝置的出口以及第二廢液倉連接，所述熒光抗體注射裝置的出口與所述第二混合流道的首端連接。

5、其有益效果為：通過設置第一清洗位倉和第一清洗液注射裝置，可在第一個清洗倉內(nèi)將樣本中除了抗原磁珠混合微球之外的其他雜質先清洗一遍，較一個清洗倉整體洗的更干凈；經(jīng)第一清洗倉清洗后，再使熒光抗體和抗原磁珠混合微球的結合，使得熒光抗體、免疫磁珠以及抗原三者的結合律更高。

6、優(yōu)選地，還包括第三廢液倉、第一混合流道、第一清洗位倉、第一清洗液注射裝置以及熒光抗體注射裝置，所述第一混合流道用于混合樣本和免疫磁珠，所述第一混合流道的末端通過所述第一清洗位倉與所述第二混合流道的首端連接，且所述的第一清洗位倉用于容納樣本和免疫磁珠混合后生成的混合微球并將其固定，所述第一清洗位倉還分別與所述第一清洗液注射裝置的出口以及所述第三廢液倉連接，在所述第三廢液倉上開設有第三氣孔，所述第三氣孔用于改變芯片內(nèi)部空間的氣壓從而控制芯片內(nèi)的液體的流向。

7、優(yōu)選地，還包括樣本孔、免疫磁珠注射裝置以及熒光抗體注射裝置，所述的第二混合流道的首端分別與所述樣本孔、所述免疫磁珠注射裝置的出口以及所述熒光抗體注射裝置的出口連接。

8、其有益效果為：通過將第二混合流道的首端分別與樣本孔、免疫磁珠注射裝置的出口以及熒光抗體注射裝置的出口連接，更便于將三者注入第二混合流道內(nèi)進行孵育。

9、優(yōu)選地，還包括第一緩沖液注射裝置和第二緩沖液注射裝置，所述的第一緩沖液注射裝置的出口與所述的第一清洗位倉連接，所述的第二緩沖液注射裝置與所述的第二清洗位倉連接。

10、其有益效果為：通過設置緩沖液注射裝置，可在對混合微球清洗過后注入緩沖液對混合微球進行溶解保護。

11、優(yōu)選地，還包括第二緩沖液注射裝置，所述的第二清洗位倉還與所述的第二緩沖液注射裝置的出口連接。

12、其有益效果為：通過設置緩沖液注射裝置，可在對混合微球清洗過后注入緩沖液對混合微球進行溶解保護。

13、為解決上述技術問題，本發(fā)明還提供了一種抗原濃度檢測系統(tǒng)，包括濃度計算裝置以及本發(fā)明的微流控芯片；所述的濃度計算裝置用于對檢測區(qū)的磁珠進行計數(shù)并推導出樣本中抗原的濃度。

14、其有益效果為：由于微流控芯片的檢測區(qū)的高度小于相鄰的所述的磁珠樣本抗體混合微球之間的間距，可避免混合微球在檢測區(qū)內(nèi)上下重疊在一起影響計數(shù)的問題，無需在芯片內(nèi)設置多個微井并將混合微球落入其內(nèi)，更無需在混合微球進入檢測區(qū)后使用油層或其他試劑沖洗；采用本發(fā)明的抗原濃度檢測系統(tǒng)對抗原濃度檢測，可使整個過程的操作步驟更加簡單，提高了抗原濃度檢測的效率，大大節(jié)約了微流控芯片的生產(chǎn)成本。樣本、免疫磁珠以及熒光抗體可在第二混合流道內(nèi)混合生成混合微球，生成的混合微球可在第二清洗位倉進行清洗，產(chǎn)生的廢液會流入第二廢液倉；生成磁珠樣本抗體混合微球以及對混合微球清洗的過程均在芯片內(nèi)進行且廢液不會與外界空氣接觸，從而避免了廢液或者混合微球溶液揮發(fā)造成氣溶膠污染的問題。

技術特征：

1.一種微流控芯片，其特征在于，包括第二混合流道、第三混合流道、第二清洗位倉、檢測區(qū)以及第一廢液倉，所述第二混合流道用于使樣本、免疫磁珠以及熒光抗體三者混合生成磁珠樣本抗體混合微球，所述第二混合流道的末端通過第二清洗位倉與所述第三混合流道的首端連接，且第二清洗位倉用于容納所述的磁珠樣本抗體混合微球并將其固定，所述第三混合流道的末端與所述檢測區(qū)的入口連接，所述檢測區(qū)的出口與所述第一廢液倉連接；所述第二清洗位倉還分別連接至第二廢液倉以及第二清洗液注射裝置；所述檢測區(qū)的高度小于相鄰的所述的磁珠樣本抗體混合微球之間的間距；所述第一廢液倉和第二廢液倉上分別開設有第一氣孔和第二氣孔，且第一氣孔和第二氣孔用于改變芯片內(nèi)部空間的氣壓從而控制芯片內(nèi)液體的流向。

2.如權利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，還包括第一混合流道、第一清洗位倉、第一清洗液注射裝置以及熒光抗體注射裝置，所述第一混合流道用于混合樣本和免疫磁珠，所述第一混合流道的末端通過所述第一清洗位倉與所述第二混合流道的首端連接，所述的第一清洗位倉用于容納樣本和免疫磁珠混合后生成的混合微球并將其固定；所述第一清洗位倉還分別與所述第一清洗液注射裝置的出口以及第二廢液倉連接，所述熒光抗體注射裝置的出口與所述第二混合流道的首端連接。

3.如權利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，還包括第三廢液倉、第一混合流道、第一清洗位倉、第一清洗液注射裝置以及熒光抗體注射裝置，所述第一混合流道用于混合樣本和免疫磁珠，所述第一混合流道的末端通過所述第一清洗位倉與所述第二混合流道的首端連接，且所述的第一清洗位倉用于容納樣本和免疫磁珠混合后生成的混合微球并將其固定，所述第一清洗位倉還分別與所述第一清洗液注射裝置的出口以及所述第三廢液倉連接，在所述第三廢液倉上開設有第三氣孔，所述第三氣孔用于改變芯片內(nèi)部空間的氣壓從而控制芯片內(nèi)的液體的流向。

4.如權利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，還包括樣本孔、免疫磁珠注射裝置以及熒光抗體注射裝置，所述的第二混合流道的首端分別與所述樣本孔、所述免疫磁珠注射裝置的出口以及所述熒光抗體注射裝置的出口連接。

5.如權利要求2或3所述的微流控芯片，其特征在于，還包括第一緩沖液注射裝置和第二緩沖液注射裝置，所述的第一緩沖液注射裝置的出口與所述的第一清洗位倉連接，所述的第二緩沖液注射裝置的出口與所述的第二清洗位倉連接。

6.如權利要求1或4所述的微流控芯片，其特征在于，還包括第二緩沖液注射裝置，所述的第二清洗位倉還與所述的第二緩沖液注射裝置的出口連接。

7.一種抗原濃度檢測系統(tǒng)，其特征在于，包括濃度計算裝置以及如權利要求1～6任意一項所述的微流控芯片；所述的濃度計算裝置用于對檢測區(qū)的磁珠進行計數(shù)并推導出樣本中抗原的濃度。

技術總結
本發(fā)明屬于免疫及檢測技術領域，具體涉及一種微流控芯片以及抗原濃度檢測系統(tǒng)。其中的芯片包括第一氣孔、第二氣孔、第二混合流道、第三混合流道、第二清洗位倉、檢測區(qū)以及第一廢液倉，第二混合流道用于使樣本、免疫磁珠以及熒光抗體三者混合生成磁珠樣本抗體混合微球，第二混合流道的末端通過第二清洗位倉與第三混合流道的首端連接，第三混合流道的末端與檢測區(qū)的入口連接，檢測區(qū)的出口與第一廢液倉連接；第二清洗位倉還分別連接至第二廢液倉以及第二清洗液注射裝置；檢測區(qū)的高度小于相鄰的所述的磁珠樣本抗體混合微球之間的間距；采用本發(fā)明的微流控芯片可以提高抗原濃度檢測的效率，大大節(jié)約微流控芯片的生產(chǎn)成本。

技術研發(fā)人員：潘萌萌,牛晨旭,李瀟亮,吳再輝,王東,劉瑩
受保護的技術使用者：鄭州中科生物醫(yī)學工程技術研究院
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/2