專利名稱:基于膜材料的微流控芯片的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種微流控芯片，尤其涉及一種基于膜材料的微流控芯片；包括依次相互連通的加樣口、流體通道、檢測區(qū)和液體收集區(qū)，其中，流體通道用于將自加樣口添加的樣本在毛細(xì)作用下輸送至檢測區(qū)，檢測區(qū)內(nèi)設(shè)置有用于對樣本進(jìn)行側(cè)向?qū)游鰴z測的檢測膜，液體收集區(qū)內(nèi)設(shè)置有用于吸收多余樣本的收集裝置，檢測膜的一端與流體通道相接、另一端與收集裝置相接；本實(shí)用新型的基于膜材料的微流控芯片，有效提高側(cè)向?qū)游黾夹g(shù)的精密度及準(zhǔn)確度。
【專利說明】
基于膜材料的微流控芯片
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種微流控芯片，尤其涉及一種基于膜材料的微流控芯片。
【背景技術(shù)】
[0002]微流控芯片又稱芯片實(shí)驗(yàn)室(Lab-on-a-Chip)，是一種微型全分析系統(tǒng)(μ-TAS)，它是一種操控微小體積的流體在微小通道或構(gòu)件中流動的系統(tǒng)，涉及到物理、化學(xué)、生物等多個基礎(chǔ)學(xué)科領(lǐng)域。它以微流控技術(shù)為基礎(chǔ)，制備出小尺度(從微米到納米)的通道、腔、閥、栗等器件，并利用各種物理手段研究小尺度上器件的特異性質(zhì)，發(fā)展小尺度控制流體運(yùn)動和物理化學(xué)變化?，F(xiàn)有的微流控芯片技術(shù)主要驅(qū)動力為壓力驅(qū)動、電滲驅(qū)動、離心驅(qū)動等，需要借助外力對芯片內(nèi)物質(zhì)進(jìn)行控制，無法實(shí)現(xiàn)自主流動。
[0003]側(cè)向?qū)游黾夹g(shù)(lateralflow)起源于二十世紀(jì)七十年代，探索于八、九十年代，進(jìn)入二十一世紀(jì)后開始逐步步入成熟期。目前側(cè)向?qū)游黾夹g(shù)是全球體外診斷產(chǎn)業(yè)(IVD)的熱點(diǎn)之一，因其簡便快速準(zhǔn)確等諸多優(yōu)點(diǎn)，在多個檢測等各個領(lǐng)域迅猛發(fā)展。但是側(cè)向?qū)游黾夹g(shù)沒有較好的控制手段，沒有辦法整合芯片精度級別結(jié)構(gòu)，這限制了側(cè)向?qū)游黾夹g(shù)在精密度及準(zhǔn)確度上的提升。
[0004]有鑒于側(cè)向?qū)游黾夹g(shù)的上述缺陷，本設(shè)計人，積極加以研究創(chuàng)新，以期結(jié)合微流控芯片技術(shù)和側(cè)向?qū)游黾夹g(shù)，創(chuàng)設(shè)一種新型結(jié)構(gòu)的基于膜材料的微流控芯片，使其更具有產(chǎn)業(yè)上的利用價值。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的目的是提供一種有效提高側(cè)向?qū)游黾夹g(shù)的精密度及準(zhǔn)確度的基于膜材料的微流控芯片。
[0006]本實(shí)用新型的基于膜材料的微流控芯片，包括依次相互連通的加樣口、流體通道、檢測區(qū)和液體收集區(qū)，其中，所述流體通道用于將自加樣口添加的樣本在毛細(xì)作用下輸送至檢測區(qū)，所述檢測區(qū)內(nèi)設(shè)置有用于對樣本進(jìn)行側(cè)向?qū)游鰴z測的檢測膜，所述液體收集區(qū)內(nèi)設(shè)置有用于吸收多余樣本的收集裝置，所述檢測膜的一端與所述流體通道相接、另一端與所述收集裝置相接。
[0007]進(jìn)一步的，還包括分散流道，所述分散流道設(shè)置在流體通道的出口側(cè)，所述分散流道用于將樣本分散后輸送至所述檢測膜。
[0008]具體的，所述分散流道包括沿液體流動方向上開口逐漸增大的主流道、以及設(shè)置在主流道內(nèi)的多個隔水柱，所述隔水柱的數(shù)量沿液體流動方向逐漸增加。
[0009]具體的，所述主流道的深度沿液體流動方向逐漸變小，所述隔水柱的頂面與所述主流道的頂面齊平。
[0010]進(jìn)一步的，所述檢測膜包括多個相互獨(dú)立對樣本進(jìn)行側(cè)向?qū)游鰴z測的檢測膜片，所述液體通道中包括分流結(jié)構(gòu)，所述分流結(jié)構(gòu)用于將樣本分流后分別輸送至各個檢測膜片。
[0011]具體的，所述分流結(jié)構(gòu)包括至少一級多通通道，所述多通通道包括位于液體流動方向前側(cè)的前通道、以及位于液體流動方向后側(cè)的且連接在前通道后端的至少兩個后通道。
[0012]進(jìn)一步的，所述液體通道中包括混勻結(jié)構(gòu)，所述混勻結(jié)構(gòu)用于將樣本混合均勻后輸送至檢測區(qū)。
[0013]具體的，所述混勻結(jié)構(gòu)為直線混勻槽道、S型混勻槽道或圓型混勻槽道，其中，所述S型混勻槽道為呈S型排布的毛細(xì)管槽;所述圓型混勻槽道包括前毛細(xì)槽道和后毛細(xì)槽道，所述前毛細(xì)槽道的后段與后毛細(xì)槽道的前段相互并排并呈螺旋形排布、并且前毛細(xì)槽道的后端與后毛細(xì)槽道的前端相連。
[0014]具體的，所述前毛細(xì)槽道的后端與后毛細(xì)槽道的前端的連接處設(shè)置有混勻腔，所述混勻腔內(nèi)設(shè)置有圓柱形的混勻柱。
[0015]進(jìn)一步的，所述加樣口還設(shè)置有芯片轉(zhuǎn)接頭。
[0016]進(jìn)一步的，還包括芯片上片和芯片下片，所述加樣口和流體通道設(shè)置在所述芯片上片上，所述檢測區(qū)和液體收集區(qū)設(shè)置在所述芯片下片上，所述芯片上片密封在所述芯片下片頂面。
[0017]具體的，所述芯片上片和芯片下片為聚甲基丙烯酸甲酯芯片、環(huán)烯烴共聚物、或聚碳酸酯材質(zhì)的芯片上片和芯片下片。
[0018]進(jìn)一步的，所述流體通道的出口側(cè)疊加在所述檢測區(qū)一側(cè)的上方。
[0019]進(jìn)一步的，所述檢測區(qū)為槽狀主體，所述檢測膜設(shè)置在所述槽狀主體內(nèi)，所述檢測膜為通過澆注、3D打印或靜電紡絲而成的硝酸纖維素檢測膜、表面改性的硝基纖維素膜、再生纖維素膜或尼龍膜。
[0020]進(jìn)一步的，所述收集裝置為吸水材料，例如吸水紙。
[0021]借由上述方案，本實(shí)用新型至少具有以下優(yōu)點(diǎn):I)采用微流控芯片和膜材料結(jié)合的方法。通過在微流控芯片中制作膜材料多孔結(jié)構(gòu)做為反應(yīng)區(qū)，不再使用外原動力作為反應(yīng)動力源，實(shí)現(xiàn)芯片上的自主流動反應(yīng)體系；2)實(shí)現(xiàn)了檢測膜上的多通道同時檢測，降低了不同檢測項目之間的干擾因素;也可以實(shí)現(xiàn)在多通道中檢測同一個項目，計算檢測結(jié)果的平均值，大幅度提高了結(jié)果的精密度;3)本實(shí)用新型制備的檢測試劑檢測儀器設(shè)計簡單，操作簡單，無需專業(yè)操作人員;檢測快速，10?20分鐘即可得到檢測結(jié)果;試劑盒儲存方便。
[0022]上述說明僅是本實(shí)用新型技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本實(shí)用新型的技術(shù)手段，并可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，以下以本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例并配合附圖詳細(xì)說明如后。
【附圖說明】

[0023]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0024]圖2是本實(shí)用新型芯片上片和芯片下片的組裝圖；
[0025]圖3是本實(shí)用新型芯片上片的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖4是本實(shí)用新型中芯片轉(zhuǎn)接頭俯視的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖5是本實(shí)用新型中芯片轉(zhuǎn)接頭仰視的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖6是本實(shí)用新型中S型混勻槽道的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖7是本實(shí)用新型中第一種圓型混勻槽道的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖8是本實(shí)用新型中第二種圓型混勻槽道的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031 ]圖9是本實(shí)用新型中分流結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖10是本實(shí)用新型中分散流道的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說明本實(shí)用新型，但不用來限制本實(shí)用新型的范圍。
[0034]實(shí)施例一
[0035]參見圖1，本實(shí)用新型一較佳實(shí)施例的基于膜材料的微流控芯片，包括依次相互連通的加樣口 1、流體通道2、檢測區(qū)3和液體收集區(qū)4，其中，流體通道2用于將自加樣口添加的樣本在毛細(xì)作用下輸送至檢測區(qū)，檢測區(qū)3內(nèi)設(shè)置有用于對樣本進(jìn)行側(cè)向?qū)游鰴z測的檢測膜，液體收集區(qū)4內(nèi)設(shè)置有用于吸收多余樣本的收集裝置，檢測膜的一端與流體通道相接、另一端與收集裝置相接。應(yīng)當(dāng)說明的是，本實(shí)用新型的基于膜材料的微流控芯片，其與現(xiàn)有技術(shù)的主要區(qū)別點(diǎn)在于采用微流控技術(shù)，使樣本液體在毛細(xì)作用下自主流動，不再使用外原動力作為反應(yīng)動力源，實(shí)現(xiàn)芯片上的自主流動反應(yīng)體系，不僅定量、穩(wěn)定，而且檢測準(zhǔn)確性較高。
[0036]對于前述微流控芯片，可以通過多種方式實(shí)現(xiàn)，例如采用激光燒制孔道的方式制成流體通道，或者采用注塑的方式制作芯片，或者如圖2和圖3所示，采用芯片上片5和芯片下片6的分體式設(shè)計，然后通過激光、熱壓或蝕刻的方式分別在芯片上片和芯片下片成型微流控結(jié)構(gòu)，如加樣口 I和流體通道2設(shè)置在芯片上片5上，檢測區(qū)3和液體收集區(qū)4設(shè)置在芯片下片6上，然后將芯片上片5封裝在芯片下片6的頂面。附圖2和3中，并未對液體收集區(qū)做進(jìn)一步說明。
[0037]為了使流體通道流出的樣本穩(wěn)定均勻地流至檢測區(qū)，避免流體通道2與檢測區(qū)3接觸不良導(dǎo)致的斷流問題，流體通道2的出口側(cè)疊加在檢測區(qū)3—側(cè)的上方;應(yīng)當(dāng)說明的是，檢測膜可以設(shè)置為如硝酸纖維素試紙的多種側(cè)向?qū)游鲈嚰?，然而試紙需要切條后夾裝在芯片上片和芯片下片之間，存在安裝不穩(wěn)定的問題，也可將檢測區(qū)3設(shè)置為槽狀主體，將檢測膜設(shè)置在槽狀主體內(nèi)，而檢測膜為通過澆注、3D打印或靜電紡絲而成的硝酸纖維素檢測膜、表面改性的硝基纖維素膜、再生纖維素膜或尼龍膜，檢測膜上可設(shè)置有檢測線301和控制線
302。
[0038]為了實(shí)現(xiàn)芯片上片和芯片下片的穩(wěn)定固定連接，可將其設(shè)置為硬質(zhì)的聚甲基丙烯酸甲酯、環(huán)烯烴共聚物、或聚碳酸酯芯片材質(zhì)的芯片上片和芯片下片，而芯片上片與芯片下片之間的封裝形式，可采用膠裝、卡裝、夾裝等多種方式中的一種，也可相互配合使用；其中，膠裝可采用雙面膠、熱固化膠、光固化膠等方式，卡裝可采用在芯片上片和芯片下片上分別設(shè)置相互配合的卡件和卡槽以卡裝固定，夾裝可采用單獨(dú)配置的夾具，將芯片上片和芯片下片夾裝固定。
[0039]應(yīng)當(dāng)說明的是，收集裝置的作用在于吸收來自檢測膜的多余樣本，一方面可以避免液體堆積在檢測膜上阻礙檢測效果，另一方面提供液體自流動的動力，收集裝置通過毛細(xì)作用、吸水作用或其它具有吸附液體功能的裝置如多孔結(jié)構(gòu)等來實(shí)現(xiàn)樣本吸附；凡是能夠?qū)崿F(xiàn)這一功能的收集裝置均應(yīng)落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，較為簡單的，為了降低生產(chǎn)加工成本，可以將收集裝置設(shè)置為吸水材料，例如吸水紙。
[0040]另外，為了方便本實(shí)用新型的微流控芯片與其他芯片相接使用，如圖4和圖5所示，加樣口 I還設(shè)置有芯片轉(zhuǎn)接頭7，該芯片轉(zhuǎn)接頭7可以通過插接的方式實(shí)現(xiàn)芯片和芯片之間的流道連接，并在側(cè)面設(shè)置螺紋或環(huán)狀突起/凹陷，用于與其它芯片上的相應(yīng)結(jié)構(gòu)匹配，以實(shí)現(xiàn)位置固定。
[0041]應(yīng)當(dāng)說明的是，液體通道的作用在于將將自加樣口添加的樣本在毛細(xì)作用下輸送至檢測區(qū)，然而該過程中涉及到加樣的樣本混合均勻、分流、分散注入檢測膜等問題。因而，液體通道中還包括混勻結(jié)構(gòu)，混勻結(jié)構(gòu)用于將樣本混合均勻后輸送至檢測區(qū)。應(yīng)當(dāng)說明的是，凡是能夠?qū)崿F(xiàn)樣本混勻的微流控結(jié)構(gòu)，均應(yīng)落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，具體可以如圖6所示，混勻結(jié)構(gòu)設(shè)置為S型混勻槽道，或者如圖7和圖8所示，設(shè)置為圓型混勻槽道，也可簡單設(shè)置為直線混勻槽道，其中，S型混勻槽道為呈S型排布的毛細(xì)管槽201，利用液體在細(xì)彎管中過彎路徑不一樣引發(fā)液體內(nèi)部攪動，以實(shí)現(xiàn)混勻；圓型混勻槽道包括前毛細(xì)槽道202和后毛細(xì)槽道203，前毛細(xì)槽道202的后段與后毛細(xì)槽道203的前段相互并排并呈螺旋形排布、并且前毛細(xì)槽道的后端與后毛細(xì)槽道的前端相連；圓型混勻槽道同樣利用液體在細(xì)彎管中過彎路徑不一樣引發(fā)液體內(nèi)部攪動，以實(shí)現(xiàn)混勻，然而過彎角度和長度大于S型混勻槽道，混勻效果較好。
[0042]為了進(jìn)一步提高混勻效果，如圖7所示，前毛細(xì)槽道202的后端與后毛細(xì)槽道203的前端的連接處設(shè)置有混勻腔204，混勻腔204內(nèi)設(shè)置有圓柱形的混勻柱205，通過在中心區(qū)域形成對流以增加混合的效果。
[0043]應(yīng)當(dāng)說明的是，檢測膜可以單通道對樣本進(jìn)行檢驗(yàn)，也可實(shí)現(xiàn)多通道對樣本進(jìn)行檢驗(yàn)，即檢測膜包括多個相互獨(dú)立對樣本進(jìn)行側(cè)向?qū)游鰴z測的檢測膜片，相應(yīng)的，如圖9所示，液體通道中包括分流結(jié)構(gòu)206，分流結(jié)構(gòu)206用于將樣本分流后分別輸送至各個檢測膜片，實(shí)現(xiàn)了檢測膜上的多通道同時檢測，降低了不同檢測項目之間的干擾因素;也可以實(shí)現(xiàn)在多通道中檢測同一個項目，計算檢測結(jié)果的平均值，大幅度提高了結(jié)果的精密度。
[0044]分流結(jié)構(gòu)206包括至少一級多通通道，多通通道包括位于液體流動方向前側(cè)的前通道、以及位于液體流動方向后側(cè)的且連接在前通道后端的至少兩個后通道;如圖3所示，包括一級多通通道，每一個多通通道包括一個前通道和三個后通道，實(shí)現(xiàn)樣本單通道分為3通道，可在3個通道內(nèi)對樣本進(jìn)行檢測；如圖9所示，還可包括兩級多通通道，每一個多通通道包括一個前通道207和兩個后通道208，實(shí)現(xiàn)樣本單通道分為4通道，可在4個通道內(nèi)對樣本進(jìn)行檢測。
[0045]為了提高液體分散流入檢測膜的效果，如圖10所示，還包括分散流道209，分散流道209設(shè)置在流體通道的出口側(cè)，分散流道209用于將樣本分散后輸送至檢測膜。分散流道209包括沿液體流動方向上開口逐漸增大的主流道210、以及設(shè)置在主流道內(nèi)的多個菱形的隔水柱211，隔水柱211的數(shù)量沿液體流動方向逐漸增加；由于主通道內(nèi)的流量有限，為了均勻化分散主通道內(nèi)的樣本，主流道的深度沿液體流動方向逐漸變小，隔水柱的頂面與主流道的頂面齊平。
[0046]應(yīng)當(dāng)說明的是，為了保證分散流道出口處齊平，出口處的隔水柱設(shè)置為三角形，而主通道內(nèi)隔水柱211的數(shù)量，并不做進(jìn)一步的限定;若菱形隔水柱的數(shù)量為零，則在出口處設(shè)置I至2個三角形的隔水柱即可，使樣本液體有更多的表面積接觸檢測膜，更快更均勻的讓檢測膜接觸吸收樣本液體。
[0047]實(shí)施例二
[0048]本實(shí)用新型提供一種前述基于膜材料的微流控芯片的制備方法，包括以下步驟:
[0049]S1、芯片制備:將芯片上片和芯片下片加工成如圖1至圖10所示的結(jié)構(gòu)；
[0050]S2、檢測膜制備:將膜材料原料澆注到檢測區(qū)中，定型后去除掉多余的易揮發(fā)成分，形成用于檢測檢測膜；
[0051]S3、流道加工:在軟件上設(shè)計流道需要被灼燒去除的部分，使用激光根據(jù)設(shè)計在檢測膜上加工出流道，形成多個檢測膜片；
[0052]S4、探針制備:將側(cè)向?qū)游鰴z測過程中所需抗體偶聯(lián)到熒光蛋白；
[0053]S5、免疫試劑制備:將所需抗體或抗原分別包被在層析試紙的檢測線和控制線上，干燥烘干；
[0054]S6、鍵合:將經(jīng)過上述加工的芯片下片和芯片上片鍵合到一起，形成完整的檢測芯片。
[0055]S7、樣品稀釋液制備:若檢測樣本為血液，則樣品稀釋液為含有牛血清白蛋白、蛋白保護(hù)劑、表面活性劑和防腐劑的緩沖液；
[0056]S8、樣品檢驗(yàn):將血清樣品與凍干探針混合分散一段時間后，取出一定量加入樣品稀釋液中，待混合均勻后滴加至免疫層析試紙條上進(jìn)行免疫層析反應(yīng);隨后在熒光檢測器下采用與兩種熒光膠乳微粒相對應(yīng)的兩種發(fā)射光波長進(jìn)行熒光檢測。檢測用熒光檢測器，包含激發(fā)檢測模塊、前置放大模塊、控制分析模塊以及軟件系統(tǒng)。其中激發(fā)檢測模塊的光源為發(fā)射波長為300?500nm的發(fā)光二極管，前置放大模塊為一前置放大電路。
[0057]上述步驟SI中，所用的芯片上片和芯片下片是使用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、環(huán)烯烴共聚物、或聚碳酸酯等材料，在PS底板上通過吹塑等方式加工制備而成，然后使用機(jī)械加工、激光加工，親水處理等方式按圖樣加工出流體通道等微觀結(jié)構(gòu)。
[0058]上述步驟S2中，采用乙醇、丙酮、或二甲基亞砜等有機(jī)溶劑，溶解硝酸纖維素等膜纖維材料，然后澆注在檢測區(qū)內(nèi)，待定型后揮發(fā)掉有機(jī)溶劑，使膜材料固定成約200ul厚多孔結(jié)構(gòu)。
[0059]上述步驟S3中，流道加工使用的是激光、熱壓、蝕刻等方式去多余的膜材料;若使用激光，其使用能量為IW?50W。具體而言，將所需加工分割的流道在激光加工畫圖軟件中畫出，用試片估計加工位置，將加工定型后的芯片固定在⑶2激光工作臺面的加工位置上，調(diào)整激光加工強(qiáng)度為10w，開啟激光加工，灼燒掉多余部分，使檢測膜形成多個檢測膜片，SP實(shí)現(xiàn)多通道。
[0060]實(shí)施例三
[0061]本實(shí)用新型提供一種實(shí)施例一所述的基于膜材料的微流控芯片的使用方法。本實(shí)施例采用常規(guī)單克隆抗體技術(shù)制備的肌紅蛋白單克隆抗體，在檢測膜的靠后區(qū)域分別固定肌紅蛋白抗體及兔IgG形成檢測線和控制線，同時將結(jié)合不同抗原表位的肌紅蛋白單克隆抗體和羊抗兔IgG與熒光微球(直徑200nm)進(jìn)行偶聯(lián)作為探針溶液，然后利用雙抗體夾心法檢測樣本中的肌紅蛋白抗原，檢測待測液體樣品中的肌紅蛋白的含量。
[0062]具體步驟如下:
[0063]S1、探針制備
[0064]I)取500μ1發(fā)射光波長為550nm到700nm的熒光膠乳微粒溶液(含羧基)用pH6.0MES緩沖液洗滌離心分離三次后，沉淀用pH6.0MES緩沖液稀釋，加入1mg EDC混勻后，在室溫下反應(yīng)活化30min，離心分離后，沉淀繼續(xù)用pH6.0MES緩沖液洗滌三遍，隨后沉淀用pH6.0MES緩沖液稀釋，加入125yg肌紅蛋白抗體，室溫下反應(yīng)3h，加入BSA封閉，繼續(xù)反應(yīng)30min，離心后沉淀用PH7.4PBS緩沖液洗滌四次，得到標(biāo)記有熒光膠乳微粒的肌紅蛋白抗體沉淀，同理可以得到標(biāo)記有熒光膠乳微粒的羊抗兔IgG沉淀，將沉淀重懸在500μ1 pH7.4 PBS緩沖液中，加入15μ1 proclin，在4°C下保存。
[0065]2)將偶聯(lián)有肌紅蛋白抗體的膠乳微粒與偶聯(lián)有羊抗兔IgG的膠乳微粒按體積比1:6混合得到混合膠乳微粒，混合膠乳微粒與50倍體積的5 %硅藻糖水溶液漩渦混合，得到探針溶液，取30μ1探針溶液加入到500μ1凍存管中，密封保存在4°C冰箱。
[0066]S2、芯片制作
[0067]采用實(shí)施例二的方法加工制備微流控芯片，檢測膜被加工為3個檢測膜片，S卩3通道同時檢測。
[0068]分別將與熒光膠乳微粒標(biāo)記的肌紅蛋白抗體位于不同表位另一株肌紅蛋白抗體和兔IgG用包被液分別配制成0.5mg/ml和lmg/ml的抗體包被液。將肌紅蛋白抗體包被液和兔IgG包被液以Ιμ?/cm的線速包被在3個檢測膜片上對應(yīng)的檢測線和控制線上，檢測線和控制線間隔8mm，在濕度〈30%條件下37 °C烘干Ih。
[0069]S3、樣品稀釋液配制
[0070]取0.0lM pH8.5的PBS緩沖液IL，加入9.3g吐溫20，15g抗體保護(hù)劑，6.1g牛血清白蛋白和0.19g疊氮鈉，超聲直至固體全部溶解，混勻。
[0071]S4、樣本檢測
[0072]I)工作原理
[0073]使用時，將血清樣品加入到稀釋液中，混合均勻后加入到加樣口中即可;隨后在熒光檢測器下采用與熒光膠乳微粒相對應(yīng)的發(fā)射光波長進(jìn)行熒光檢測?；旌弦后w中肌紅蛋白與標(biāo)記有熒光膠乳微粒的肌紅蛋白抗體碰撞結(jié)合形成復(fù)合物，其中的復(fù)合物繼續(xù)順著硝酸纖維素膜滲透到檢測線上，與固定在檢測線上的肌紅蛋白抗體形成雙抗體夾心的新復(fù)合物，檢測線上的肌紅蛋白抗體與探針中的肌紅蛋白抗體，其在肌紅蛋白上的表位不同；剩余的抗原-熒光標(biāo)記的抗體復(fù)合物、未結(jié)合的標(biāo)記有熒光膠乳微粒的所需項目抗體、以及標(biāo)記有熒光膠乳微粒的羊抗兔IgG繼續(xù)滲透到控制線，標(biāo)記有熒光膠乳微粒的羊抗兔IgG會與控制線上固定的兔IgG結(jié)合形成抗原-抗體復(fù)合物；熒光檢測器下熒光檢測時，僅在控制線上檢測到信號，才能證明檢測結(jié)果是有效的。
[0074]2)線性、檢測限和精密度評估:
[0075]采用陰性牛血清作為稀釋液，將肌紅蛋白標(biāo)準(zhǔn)品配制成濃度為300、270、240、210、180、150、120、90、60、30和Ong/ml的標(biāo)準(zhǔn)品溶液，取標(biāo)準(zhǔn)品100μ I與100μ I樣品稀釋液加入到含有凍干探針的凍存管中，吹打15次后取100μ1加入到加樣孔中，15分鐘后采用熒光檢測器檢測。結(jié)果表明，線性的相關(guān)系數(shù)r~2大于0.99，檢測限為0.60ng/ml，各濃度的檢測變異系數(shù)均小于8%。各檢測膜片的重復(fù)性較高。
[0076]3)線性參數(shù)的驗(yàn)證:
[0077]采用低值人血清和高值人血清，配制濃度為300、240、180、120、60ng/ml的肌紅蛋白人血清溶液，每個樣本重復(fù)4次，同時3個檢測膜片作為3次重復(fù)試驗(yàn)，結(jié)果表明，r~2大于
0.99,最高檢測范圍可達(dá)到300ng/ml。
[0078]4)準(zhǔn)確度的評估
[0079]采用肌紅蛋白濃度為10ng/ml的人血清樣本作為基礎(chǔ)樣本，加入同體積不同濃度的肌紅蛋白標(biāo)準(zhǔn)物人血清，配制成濃度為200、67、30ng/ml的肌紅蛋白人血清溶液；另一份樣本加入相同體積的陰性人血清，對回收樣本和基礎(chǔ)樣本進(jìn)行4次重復(fù)檢測分析，同時3個檢測膜片作為3次重復(fù)試驗(yàn)，進(jìn)行計算。結(jié)果表明，回收率在95% —105%范圍內(nèi)。
[0080]應(yīng)當(dāng)說明的是，上述步驟SI探針制備中，根據(jù)不同檢測情況，實(shí)驗(yàn)過程可相應(yīng)調(diào)整，具體如下:
[0081]a)將熒光膠乳微粒溶液按1:5?5:1比例混合，混合均勻后加入活化劑1-(3-二甲氨基丙基)-3_乙基碳二亞胺鹽酸鹽室溫下反應(yīng)0.5?2h，其中，1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽與熒光膠乳微粒的重量比為0.5:100?5:1OO0
[0082]b)需偶聯(lián)抗體與活化熒光膠乳微粒的混合比例為0.5:100?5:100，混合后室溫下偶聯(lián)反應(yīng)2?5h ；
[0083]c)按1:3?1:6的比例混合待檢抗體熒光膠乳微粒和質(zhì)控抗體熒光膠乳微粒，得到混合熒光膠乳微粒，將混合熒光膠乳微粒用含糖量5?30%的硅藻糖水溶液稀釋10?50倍。
[0084]應(yīng)當(dāng)說明的是，上述步驟S3樣品稀釋液配制中，根據(jù)不同檢測情況，實(shí)驗(yàn)過程可相應(yīng)調(diào)整，具體如下:
[0085]若檢測樣本為血樣，樣品稀釋液通常含有緩沖液、牛血清白蛋白、蛋白保護(hù)劑、表面活性劑和防腐劑;其中，緩沖液包括PBS緩沖液、檢測ri s緩沖液、甘氨酸緩沖液、MES緩沖液、HEPES緩沖液中的一種或幾種，表面活性劑為吐溫20、吐溫80、曲拉通X-100或聚乙二醇，防腐劑為疊氮鈉或procline。
[0086]以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，并不用于限制本實(shí)用新型，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變型，這些改進(jìn)和變型也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.一種基于膜材料的微流控芯片，其特征在于:包括依次相互連通的加樣口、流體通道、檢測區(qū)和液體收集區(qū)，其中，所述流體通道用于將自加樣口添加的樣本在毛細(xì)作用下輸送至檢測區(qū)，所述檢測區(qū)內(nèi)設(shè)置有用于對樣本進(jìn)行側(cè)向?qū)游鰴z測的檢測膜，所述液體收集區(qū)內(nèi)設(shè)置有用于吸收多余樣本的收集裝置，所述檢測膜的一端與所述流體通道相接、另一端與所述收集裝置相接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于膜材料的微流控芯片，其特征在于:還包括分散流道，所述分散流道設(shè)置在流體通道的出口側(cè)，所述分散流道用于將樣本分散后輸送至所述檢測膜。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于膜材料的微流控芯片，其特征在于:所述分散流道包括沿液體流動方向上開口逐漸增大的主流道、以及設(shè)置在主流道內(nèi)的多個隔水柱，所述隔水柱的數(shù)量沿液體流動方向逐漸增加。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于膜材料的微流控芯片，其特征在于:所述檢測膜包括多個相互獨(dú)立對樣本進(jìn)行側(cè)向?qū)游鰴z測的檢測膜片，所述液體通道中包括分流結(jié)構(gòu)，所述分流結(jié)構(gòu)用于將樣本分流后分別輸送至各個檢測膜片。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于膜材料的微流控芯片，其特征在于:所述分流結(jié)構(gòu)包括至少一級多通通道，所述多通通道包括位于液體流動方向前側(cè)的前通道、以及位于液體流動方向后側(cè)的且連接在前通道后端的至少兩個后通道。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于膜材料的微流控芯片，其特征在于:所述液體通道中包括混勻結(jié)構(gòu)，所述混勻結(jié)構(gòu)用于將樣本混合均勻后輸送至檢測區(qū)。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于膜材料的微流控芯片，其特征在于:所述混勻結(jié)構(gòu)為直線混勻槽道、S型混勻槽道或圓型混勻槽道，其中，所述S型混勻槽道為呈S型排布的毛細(xì)管槽；所述圓型混勻槽道包括前毛細(xì)槽道和后毛細(xì)槽道，所述前毛細(xì)槽道的后段與后毛細(xì)槽道的前段相互并排并呈螺旋形排布、并且前毛細(xì)槽道的后端與后毛細(xì)槽道的前端相連。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于膜材料的微流控芯片，其特征在于:還包括芯片上片和芯片下片，所述加樣口和流體通道設(shè)置在所述芯片上片上，所述檢測區(qū)和液體收集區(qū)設(shè)置在所述芯片下片上，所述芯片上片密封在所述芯片下片頂面。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于膜材料的微流控芯片，其特征在于:所述流體通道的出口側(cè)疊加在所述檢測區(qū)一側(cè)的上方。10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于膜材料的微流控芯片，其特征在于:所述檢測區(qū)為槽狀主體，所述檢測膜設(shè)置在所述槽狀主體內(nèi)，所述檢測膜為通過澆注、3D打印或靜電紡絲而成的硝酸纖維素檢測膜、表面改性的硝基纖維素膜、再生纖維素膜或尼龍膜。
【文檔編號】G01N33/558GK205720243SQ201620267407
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年3月31日
【發(fā)明人】張鵬, 徐兢, 廖平璋
【申請人】蘇州市博納泰科生物技術(shù)有限公司