電機21，使磁珠在溝道內(nèi)充分混合；待磁珠在溝道內(nèi)均勻分布之后，采集光電探測器信號，記錄經(jīng)過檢測區(qū)的磁珠散射光信號，根據(jù)信號強弱區(qū)分單個磁珠和團聚的磁珠，分別記錄統(tǒng)計兩者的數(shù)量，得到被檢對象濃度。
[0091]本實施例中，環(huán)形溝道131的環(huán)形外徑為10-30mm，溝道的寬度為0.05_5mm，深度為0.01-1_，柔性聚合物12的厚度為0.05-5_。
[0092]本實施例中，緩沖液入口 15、樣品入口 16、磁珠入口 17、廢液出口 18形狀任意，順序可以任意排列。
[0093]本實施例中，運動的磁鐵41和42的端面到微流控芯片I表面的距離為0.5-10mm ；固定的磁鐵43和44到磁鐵41端面的距離為5-60mm，且總是大于磁鐵41和42到微流控芯片I表面的距離。
[0094]本實施例中，固定的磁鐵43到運動的磁鐵41的距離5-55mm，固定的磁鐵44到運動的磁鐵41的距離10-60mm，且磁鐵44到永磁鐵41的距離總是大于磁鐵43到磁鐵41的距離；或者
[0095]固定的磁鐵44到運動的磁鐵41的距離5-55mm，固定的磁鐵43到運動的磁鐵41的距離10-60mm，且磁鐵43到永磁鐵41的距離總是大于磁鐵44到磁鐵41的距離；
[0096]本實施例中，磁鐵41繞軸45旋轉(zhuǎn)的速度和磁鐵42繞軸46旋轉(zhuǎn)的速度相等，為30-3000rpm ;磁鐵41的N極朝下時，磁鐵42的S極朝上；磁鐵41的S極朝下時，磁鐵42的N極朝上；
[0097]本實施例中，光學檢測模塊5由激光器或LED、光束整形透鏡組、成像透鏡組、光闌和光電探測器組成；
[0098]激光器或LED輸出的光束經(jīng)所述光束整形透鏡組后匯聚成一個光斑；所述光斑照射到所述芯片的微管道檢測區(qū)115內(nèi)部；
[0099]成像透鏡組將所述檢測區(qū)中心微小區(qū)域的散射光匯聚到所述光電探測器的感光區(qū)域；
[0100]光電探測器前置有光闌，過濾掉檢測區(qū)中心微小區(qū)域發(fā)出的散射光以外的光線。
[0101]該光學檢測模塊5檢測散射光的角度為0.5°至90°。
[0102]實施例2
[0103]本實施例中的基于微流控芯片的免疫團聚檢測系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)如圖2、圖5、圖7、圖9、圖10、圖11和圖13所示。
[0104]本實施例與實施例1的區(qū)別在于:柔性聚合物層12下表面設(shè)有微溝道；所述柔性聚合物12和基片11粘接后形成的微溝道系統(tǒng)。其他結(jié)構(gòu)與實施例1相同，在此不再贅述。
[0105]實施例3
[0106]本實施例中的基于微流控芯片的免疫團聚檢測系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)如圖2、圖5、圖7、圖9、圖10、圖11和圖13所示。
[0107]本實施例與實施例1的區(qū)別在于:運動的磁鐵41繞軸45擺動，運動的磁鐵42繞軸46擺動；磁鐵41繞軸45擺動的速度和磁鐵42繞軸46擺動的頻率相等，為0.1Hz至10Hz ；磁鐵41正對微流控芯片的時候，磁鐵42擺動在不正對微流控芯片的位置；磁鐵42正對微流控芯片的時候，磁鐵41擺動在不正對微流控芯片的位置。其他結(jié)構(gòu)與實施例1相同，在此不再贅述。
[0108]實施例4
[0109]本實施例中的基于微流控芯片的免疫團聚檢測系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)如圖2、圖5、圖7、圖9、圖10、圖12和圖13所示。
[0110]本實施例與實施例3的區(qū)別在于:磁鐵41的擺動軸45不在磁鐵41的中心，磁鐵42的擺動軸46不在磁鐵42的中心。其他結(jié)構(gòu)與實施例3相同，在此不再贅述。
[0111]實施例5
[0112]本實施例中的基于微流控芯片的免疫團聚檢測系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)如圖2、圖5、圖6、圖9、圖10、圖11和圖13所示。
[0113]本實施例與實施例1的區(qū)別在于:所述微閥驅(qū)動機構(gòu)31、32、33、34、35為由電機帶動可以做直線運動的桿。其他結(jié)構(gòu)與實施例1相同，在此不再贅述。
[0114]實施例6
[0115]本實施例的微球免疫團聚檢測系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)如圖2、圖6、圖8、圖9、圖10、圖11和圖14所示。
[0116]本實施例與實施例1的區(qū)別在于:微泵采用直線蠕動泵；微泵驅(qū)動機構(gòu)25、26、27按一定規(guī)律運動，擠壓柔性聚合物層12，使微溝道中的液體向一個方向流動；微泵驅(qū)動機構(gòu)25、26、27為電磁鐵或者能夠輸出直線位移的電機。其他結(jié)構(gòu)與實施例1相同，在此不再贅述。
[0117]以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解；其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。
【主權(quán)項】
1.一種基于微流控芯片的免疫團聚檢測方法，其特征在于，所述方法包括: 利用微流控芯片，通過控制磁場在所述芯片微溝道的特定區(qū)域動態(tài)富集磁珠，形成磁珠塞； 控制樣品液循環(huán)流過所述磁珠塞，使所述樣品液中待測物被所述磁珠捕獲； 被所述磁珠捕獲的待測物與另一磁珠結(jié)合，形成兩個或以上的磁珠的團聚； 通過檢測所述磁珠的散射光信號，統(tǒng)計單個磁珠和團聚磁珠的數(shù)量，獲得樣品中待測物的濃度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述磁珠修飾有免疫探針。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述檢測所述磁珠的散射光信號，包括: 激光器或LED輸出的光束經(jīng)所述光束整形透鏡組后，匯聚成一個光斑； 所述光斑照射到微流控芯片的檢測區(qū)，所述檢測區(qū)的散射光經(jīng)過所述成像透鏡組匯聚到所述光闌； 所述散射光經(jīng)所述光闌的過濾，匯聚到所述光電探測器的感光區(qū)域。
4.一種微流控芯片，包括柔性聚合物層和基片，柔性聚合物層和基片鍵合在一起，其特征在于: 所述芯片中設(shè)有微溝道系統(tǒng)，所述微溝道系統(tǒng)包括緩沖液入口、樣品入口、磁珠入口、廢液出口、微閥、微泵區(qū)、磁珠塞區(qū)、循環(huán)區(qū)及檢測區(qū)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的微流控芯片，其特征在于，所述柔性聚合物為聚二甲基硅氧烷的聚合物層，所述基片為有機玻璃透明聚合物或玻璃。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的微流控芯片，其特征在于，所述微閥包括:緩沖液入口微閥、樣品入口微閥、磁珠入口微閥、廢液出口微閥和循環(huán)區(qū)微閥。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的微流控芯片，其特征在于，所述緩沖液入口、所述樣品入口、所述磁珠入口及所述廢液出口均設(shè)有貫穿所述柔性聚合物層的垂直通孔。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的微流控芯片，其特征在于，所述微泵區(qū)為環(huán)形蠕動泵或直線婦動栗。
9.一種基于微流控芯片的免疫團聚檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括:權(quán)利要求4-8中任一項所述的微流控芯片、微泵驅(qū)動裝置、微閥驅(qū)動裝置、磁珠塞控制裝置及光學檢測模塊； 微泵驅(qū)動裝置，用于為微泵提供驅(qū)動力； 微閥驅(qū)動裝置，位于所述微流控芯片上方，用于控制微閥的打開和關(guān)閉； 磁珠塞控制裝置，用于在所述微流控芯片微溝道的特定區(qū)域產(chǎn)生動態(tài)磁場； 光學檢測模塊，用于采集所述微流控芯片的檢測區(qū)的磁珠散射光信號。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述光學檢測模塊包括:激光器或LED、光束整形透鏡組、成像透鏡組、光闌和光電探測器。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種基于微流控芯片的免疫團聚檢測方法，包括：利用微流控芯片，通過控制磁場在所述芯片微溝道的特定區(qū)域動態(tài)富集免疫磁珠，形成磁珠塞；控制樣品液循環(huán)流過所述磁珠塞，使所述樣品液中抗原被所述免疫磁珠捕獲；被所述磁珠捕獲的抗原與另一磁珠免疫結(jié)合，形成兩個或以上的磁珠的團聚；通過檢測所述磁珠的散射光信號，統(tǒng)計單個磁珠和團聚磁珠的數(shù)量，獲得樣品中抗原的濃度。本發(fā)明提供了一種微流控芯片。本發(fā)明還提供了一種基于微流控芯片的免疫團聚檢測系統(tǒng)，包括：微流控芯片、微泵驅(qū)動裝置、微閥驅(qū)動裝置、磁珠塞控制裝置及光學檢測模塊。本發(fā)明有利于實現(xiàn)微小型免疫檢測儀器，降低檢測限，實現(xiàn)低濃度抗原的檢測。
【IPC分類】B01L3-00, G01N33-553
【公開號】CN104614521
【申請?zhí)枴緾N201510073649
【發(fā)明人】葉雄英, 馬增帥, 成一諾, 謝帥, 張帥
【申請人】清華大學
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2015年2月11日