CN101821620B - 微流体传感器复合结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种微流体传感器复合结构，其包括下板、中间板和上板。参比电极、工作电极和电极接头形成在该下板上。该中间板中包括微流体通道。该上板覆盖在该中间板上，用于在形成于该中间板上的该微流体通道中诱导毛细现象。该微流体传感器复合结构允许仅通过毛细现象驱动样品的移动，而没有额外的操作，并允许在引入样品后的一个循环中进行免疫反应、清洗和电化学分析。因此，仅需要很短的测量时间、便于处理并且表现出敏感性和选择性。此外，由于可以使用简单方法从常见的有机聚合物制作，因而可以大规模地生产。基于分析电化学，该微流体传感器复合结构可以用作小型传感器，可以在实际部位使用。

Description

微流体传感器复合结构
技术领域
本发明涉及一种微流体传感器复合结构，可以在向其中引入样品之后顺序进行免疫反应、清洗过程、底物引入和分析信号产生。
背景技术
随着科学技术的显著发展带来的对生活质量大大提高的关注，对疾病诊断和预防的重要性、食品质量确保和环境全面监测的需求不断增加。因此，对部位的相关有机或无机分析物的定量测量非常需要，并且事实上，准确地确定有机或无机分析物水平的能力对于疾病诊断、食品化学或工业化学领域中的特定质量控制过程以及环境工业中污染物的监测是必不可少的。对于改善相关有机、无机和生物材料的定量分析的准确性已经进行了许多尝试。
此外，对于处理和输送极少量样品或试剂的技术的兴趣不断增加，这是因为由于科学技术的发展，微分析成为可能。生物传感器技术作为在众多研究和发展领域中处理极微量样品和试剂的方式正在受到高度重视，例如，临床试验、新鲜和食品污染的测试、生物过程的控制、环境监测等，因为它允许快速方便地分析各种相关材料。
生物传感器是一种使用检测部件来检测与诸如酶、微生物、抗体、天然或人工受体、DNA探针等生物成分混合的分析物的装置，其被构造成使生物物质与电子或生理化学传导相关，使生物物质与信号产生元件相关，造成电活性分析物的物理变化，并检测分析物或以电化学、光学、热或压电方式的变化。基于抗体对抗原特定识别原理而设计的免疫传感器显示出了高选择性和低检出限，从而作为医疗领域中使用的诊断传感器引起了高度重视。
免疫传感器主要是基于固相夹心酶免疫分析。在固相夹心酶免疫分析中，抗原结合到固定的抗体上，然后在不同的抗原决定部位与辅助的抗体-酶联物缔合。已知的是，固相夹心酶免疫分析具有比其他免疫分析更高的灵敏度。例如，在用作固相竞争性免疫分析中的反应部位的基质中的免疫反应可能会由于其他物质的空间位阻而中断。然而，在夹心酶免疫分析的情况下，免疫反应仅发生在抗原决定部位，使它的中断程度远比竞争性免疫分析小，从而产生敏感的信号。在夹心酶免疫分析中，病原体、病毒、细胞等保持相关的分析物，并且通常是大尺寸蛋白，它们与固定的抗体结合、清洗并与辅助抗体-酶联物缔合。因此，固相上剩余的标记酶量与分析物量成比例。在通过清洗去除辅助抗体-酶联物后，通过测量与底物的反应速率可以检测出标记酶的量。由于显示出更好的特异性和敏感性，尤其是对于蛋白分析物，因此夹心酶免疫分析广泛应用于临床上重要的血液蛋白的分析。
芯片上的实验室是一种通过将多种装置集成在板(或芯片)上形成的化学微处理器，板(或芯片)的大小只有几平方厘米，并使用一般用于半导体技术中的光刻或微加工由玻璃、硅或塑料制成。因此，芯片上的实验室可以用来以高产量、高效率和低成本地进行自动化实验。
这种微分析系统正逐渐成为最近急剧发展的制药业中的重要技术，因为它可以大大降低寻找新药物所需的成本和时间。此外，芯片上的实验室是可以在各个领域中发现应用的核心技术，包括医疗诊断仪器、床头健康监测设备、化学或生物过程监控、环境污染物测试用便携式分析设备、无人化学/生物试剂检测/识别装置等。
然而，常规芯片上的实验室感应器在大规模生产方面具有有问题的结构。鉴于芯片上的实验室技术在大多数情况下被应用于一次性生物化学传感器，很难以低成本和高可靠性制造常规结构。进一步地，芯片上的实验室中的常规生物传感器结构复杂，因为它们使用微型阀、高压毛细管电泳和/或通过通道输送流体的复杂微型化机械部件的组合，并且需要清洗过程。
为完成本发明，本发明人深入研究了易于制作、便于携带和构造简单、适合大规模生产的生物传感器，其被设计成方便实用的芯片上的实验室系统，一旦注入样品后，借助于顺序地通过分别含有抗体-酶联物和信号产生底物的分割通道和贮槽以及通过抗体固定的电极而出现的毛细现象驱动样品到总的酶联电化学免疫分析用的清洗通道。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种构造简单、便于携带并可大规模生产的微流体传感器复合结构。
为了实现上述目的，本发明提供一种微流体传感器复合结构，其包括：下板，其上形成有多个参比电极、工作电极、流体感应电极和相应的电极接头；中间板，覆盖在所述下板上，其中包括：样品进入通道；微流体通道，从所述样品进入通道延伸，用作样品在整个中间板上流动的导引，并在接近所述样品进入通道的位置处分成分别设置酶联物贮槽和底物贮槽的两个分支，所述两个分支在露出所述参比电极和所述工作电极的检测通道之前汇合；混合通道，在所述微流体通道汇合位置之前从所述底物贮槽延伸设置，包括用于使流经所述底物贮槽的样品比流经所述酶联物贮槽的样品更晚到达所述检测通道的空气排放通道；吸收通道，吸收从所述检测通道流出的样品流体；空气进入通道，设置在所述吸收通道的端部；和上板，覆盖在所述中间板上，用于在形成于所述中间板上的所述微流体通道中诱导毛细现象。
根据所述微流体传感器复合结构的一种优选改进，所述下板设有流体感应电极，用于检测到达所述中间板的吸收通道端部的样品。
根据所述微流体传感器复合结构的一种优选改进，所述流体感应电极被设置成通过检测所述样品的到达而指示允许所述底物进一步前进的时间点。
根据所述微流体传感器复合结构的一种优选改进，所述下板还设有用于使检测到的信号的偏差最小的一个或多个校验电极。
根据所述微流体传感器复合结构的一种优选改进，所述校验电极包括用于测量背景信号的第一校验电极和用于检测饱和或部分饱和的酶联物的饱和信号的第二校验电极。
根据所述微流体传感器复合结构的一种优选改进，所述中间板还设有过滤垫通道和过滤垫，它们均用于只选择所述样品的一种分析物组分。
根据所述微流体传感器复合结构的一种优选改进，所述过滤垫被设计成仅将血清引入所述样品进入通道。
根据所述微流体传感器复合结构的一种优选改进，从所述酶联物贮槽流出的样品比从所述底物贮槽流出的样品提早预定时间到达所述工作电极。
根据所述微流体传感器复合结构的一种优选改进，能够诱导所述样品的分析物的免疫反应的抗体或分子识别物质被固定在所述工作电极上。
根据所述微流体传感器复合结构的一种优选改进，所述检测通道用于在抗体或分子识别物质与分析物的免疫反应后发送经酶联物和底物流体之间的酶-底物反应产生的电化学信号，从而产生所述分析物的定量信息。
根据所述微流体传感器复合结构的一种优选改进，所述吸收通道在微流体通道中维持毛细现象而驱动所述样品的移动，使得在所述检测通道中持续反应，并且所述吸收通道用于提高未反应材料的清洗效果，从而产生高敏感的检测信号。
根据所述微流体传感器复合结构的一种优选改进，所述上板覆盖在所述中间板上，使得所述样品进入通道和所述吸收通道的终端区露出，从而在所述微流体传感器复合结构上诱导毛细现象。
根据本发明的一个方面，本发明提供一种使用上述的微流体传感器复合结构来定量分析分析物的方法。
根据本发明的微流体传感器复合结构允许仅通过毛细现象驱动样品的移动，而没有额外的操作，并允许在引入样品后的一个循环中进行免疫反应、清洗和电化学分析。因此，仅需要很短的测量时间、便于处理并且表现出敏感性和选择性。此外，由于可以使用简单方法从常见的有机聚合物制作，因而可以大规模地生产微流体传感器复合结构。基于分析电化学，所述微流体传感器复合结构可以用作小型传感器，可以在实际部位使用。
附图说明
图1是根据本发明一个实施例的微流体传感器复合结构的分解立体图。
图2是图1的微流体传感器复合结构的组装结构的立体图和平面图。
图3是图1的微流体传感器复合结构的平面图。
图4是根据本发明一个实施例的微流体传感器复合结构中反应路线的示图，沿着该反应路线使样品中所含的相关分析物反应。
图5是根据本发明一个实施例的微流体传感器复合结构的分解立体图。
图6是图5的微流体传感器复合结构的组装结构的立体图和平面图。
图7是图5的微流体传感器复合结构的平面图。
图8是在根据本发明一个实施例的微流体传感器复合结构上形成的微流体通道的平面图。
图9是形成根据本发明实施例的微流体传感器复合结构的微流体通道的方法示图。
图10是通过根据本发明实施例的微流体传感器复合结构测量的电流值对肌红蛋白量的校准曲线。
附图标记说明
100：下板                  101：工作电极
102：参比电极              103：电极接头
104：流体感应电极          105：第一校验电极
106：第二校验电极          107：流动感应电极
108：生物传感器确认电极    200：中间板
201：血液过滤垫通道        202：血液过滤垫
203：样品进入通道          204：酶联物贮槽
205：底物贮槽            206：混合通道
207：空气排放通道        208：检测通道
209：吸收通道            210：空气进入通道
300：上板
具体实施方式
下面参考附图说明本发明，在附图中相同的附图标记在不同附图中用于指代相同或相似的部件。
参考图1，示出根据本发明一个实施例的微流体传感器复合结构的分解立体图。其组装结构的立体图和平面图示于图2中。
如图所示，根据本发明一个实施例的微流体传感器复合结构是一种叠置结构，包括下板100，其上形成有由工作电极101、参比电极102和电极接头103构成的电极单元；中间板200，设有样品进入通道203、吸收通道209和微流体通道，微流体通道通过电极单元从样品进入通道203延伸到吸收通道209；和上板(或盖子)300。
下板100由有机聚合物制成，如聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯等。通过丝网印刷法或物理/化学气相沉积法使下板100上的导电材料图案化形成电极单元。
中间板200可以由与下板100相同的材料制成。可通过压模工艺提供微流体通道。例如，将由材料制成的双面胶带压在模具上。优选地，使用光刻法在干光刻胶膜上制作微流体通道。例如，通过层压机的滚筒将干光刻胶膜热粘合在70℃以上温度的下板100上，然后用其上设计有微流体通道的光掩模覆盖，然后用蚀刻剂蚀刻露出部分，在下板100上形成中间层200，微流体通道形成在其中(参见图9)。
用作盖子的上板300覆盖在中间板上，从而完成能够诱导毛细现象的微流体通道。上板300可以是透明或不透明的，其材料根据制作微流体通道的方法确定。例如，当使用干光刻胶膜来构造中间板200时，上板300由有机聚合物制成，粘合剂涂布到与中间板200接触的面上。
上板300放在中间板200上，使得样品进入通道203和吸收通道209的终端区露出。因此，露出的终端区作为空气进入通道210以诱导毛细现象。
参考图3，示出图1的微流体传感器复合结构的去除上板300的平面图。
如图3所示，在中间板200中，微流体通道被制作成包括样品进入通道203、酶联物贮槽204、底物贮槽205、空气排放通道207、检测通道208和吸收通道209，用于保持样品流动，以诱导连续反应和清洗效果。在样品进入通道203之后，微流体通道分成两个通道，其上分别设置酶联物贮槽204和底物贮槽205。
在沿着微流体传感器复合结构的微流体通道流动的同时，样品中所含的相关分析物根据参考图4所示的反应路线反应。
如图4所示，引入样品进入通道中的样品借助毛细现象通过两个分支通道输送。在沿着分支通道流动的同时，样品流体溶解分别保存在通道上的贮槽204和205中的酶联物和底物。在贮槽204中样品溶解的酶联物与样品中所含的相关分析物的特定部位结合。在接近形成有电极单元的检测通道208的入口处，样品流体的流动在两个分支通道之间变得不同。尽管含有与酶联物结合的分析物的样品朝着检测通道208的电极单元移动，但是含有底物的样品不能进一步前进，而是留在混合通道206中，这是因为从酶联物贮槽204流出的样品的空气排放阻塞造成的毛细现象未得以维持。此时，在样品的分析物和固定在工作电极101上的抗体或分子识别物质之间发生免疫反应。免疫反应后，当空气排放通道207打开时，保存在混合通道206中的含有底物的样品由于吸收通道209维持毛细现象而前进到工作电极101。一旦洗掉在检测通道208中未反应的酶联物后，底物诱导信号产生。信号强度根据分析物浓度变化，从而允许电化学分析。
因此，一旦样品被引入根据本发明的微流体传感器复合结构中，其微流体通道结构允许免疫反应、清洗和电化学分析。
参考图5，示出根据本发明另一实施例的微流体传感器复合结构的分解立体图。其组装结构示于图6的立体图(a)和平面图(b)中。图7示出微流体传感器复合结构的微流体通道结构的平面图。
根据该实施例，微流体传感器复合结构包括在中间层中的过滤垫通道和过滤垫，它们均用于只选择样品的一种分析物组分。
如图5～7所示，血液过滤垫通道201和血液过滤垫202均安装在样品进入通道203中。血液过滤垫202被设计成过滤掉血球并仅将血清引入样品进入通道203。由于相关分析物在大多数情况下存在于血清中并且大尺寸的血球会破坏分析物的测量，因此当过滤掉血球时可以更为准确地分析。
此外，根据本发明的微流体传感器复合结构优选在下板中还包括传感器装置，用于检测样品到达中间板的吸收通道的端部。
当样品被引入样品进入通道203并通过酶联物贮槽204和检测通道208移到吸收通道209时，底物从底物贮槽205移到检测通道208，使得信号可以被检测到。优选地，设置用于指示底物开始朝着检测通道208移动的时间点的感应装置104。例如，感应装置可以是流体感应电极。当感应到样品流入时，位于吸收通道209内的流体感应电极104可用于读取微信号，并将其转换成声音，从而通知用户引入时间。感应装置可以提高测量结果的重复性。感应装置可以根据吸收通道209的结构布置，优选位于吸收通道209的端部区域，这样在免疫反应完成后可以恰当地进行清洗过程。通过定量分析引入的样品，可以确定感应装置后运行的微流体通道的长度和宽度。
当感应装置检测到样品的流入并指示引入时间点时，例如，使用尖锐工具(例如针)物理地形成空气排放通道207，或者预先形成的空气排放通道打开，从而使底物朝着电极单元前进。此后，在检测通道中电化学分析样品的分析物，以确定血液中的分析物水平。
检测通道用于在抗体或分子识别物质与分析物的免疫反应后发送经酶联物和底物流体之间的酶-底物反应产生的电化学信号，从而产生分析物的定量信息。
吸收通道借助于在整个微流体通道中维持毛细现象而驱动样品移动而使得在检测通道中持续反应方面起作用。此外，吸收通道用于提高未反应材料的清洗效果，从而产生高敏感的检测信号。
此外，根据本发明的微流体传感器复合结构还包括在下板中的至少一个校验电极，以尽量减少检测到的信号的偏差。
参考图8，示出根据本发明另一个实施例的微流体传感器复合结构的平面图，在检测通道208中包括两个自校验电极(第一校验电极105和第二校验电极106)，
使用校验电极，可测量重复信号，其平均值被确定为标准信号值(背景信号值或饱和信号值)。将由工作电极101检测到的信号与标准信号值作比较以进行校正，从而可以减少实验之间的差异。
在图8的微流体传感器复合结构中，例如，第一校验电极105用于测量背景信号，工作电极101用于将抗体与相关分析物固定并根据分析物浓度测量检测信号，第二校验电极106用于检测饱和或部分饱和的酶联物的饱和信号。通过第一校验电极105，可以检查在抗体和酶联物之间是否发生非特异性反应。第二校验电极106用于检查酶联物的问题在于其量还是其溶解度。这三个电极(工作电极101、第一校验电极105和第二校验电极106)均与参比电极102连接，以测量分析物的浓度。这可以使用检测器进行。对于校验电极的数量或位置没有限制。
根据本发明的微流体传感器复合结构可以按下述制作。
首先，通过在下板100上印刷或沉积碳或金属基板形成电极单元(工作电极101、参比电极102、电极接头103和流体感应电极104)。在中间板中形成微流体通道，包括样品进入通道203、酶联物贮槽204、混合通道206、空气排放通道207、检测通道208和吸收通道209。可以使用压模法(通过在热压模具上施用一条由有机聚合物制成的双面胶带)或使用光刻法(利用干光刻胶膜)来实现微流体通道的形成。此后，将抗体或分子识别物质固定在露出的工作电极101上，它们的各自贮槽204和205与酶联物和底物连通。在适当条件下固定各组分之后，安装样品进入通道和空气进入通道，使得在整个微流体传感器复合结构中维持毛细现象。
可以物理或化学地实现将抗体或分子识别物质固定在工作电极101上。在这方面，物理吸附法可用于固定，该方法利用抗体和电极之间的亲脂性。经稀释的抗体溶液液滴装载在工作电极101上，并在适当的条件下干燥。因此，物理法很简单，只需要很短时间进行固定。至于化学法，抗体经由共价连接剂附着在电极表面上，如伯胺基团、巯基或碳水化合物，使得功能分子可以在电极表面上长时间地以高密度排列。
为了发挥其功能，涂布在酶联物贮槽204上的酶联物必须溶解在样品中。优选使用快速冷冻-干燥法，以用酶联物涂布酶联物贮槽204，然后在添加剂的辅助下溶解。同样地，蛋白(白蛋白(BSA)、脱脂牛奶、酪蛋白等)和糖类(葡萄糖、蔗糖、海藻糖等)用来制备酶联物溶液。蛋白用于维持抗体的活性，防止蛋白酶分解抗体，以及减少非特异性吸收。糖类被用作稳定剂，以防止干燥后蛋白结晶化并保持蛋白结构。此外，表面活性剂(Tween 20、Tween 80、Triton X-100)用于提高酶的活性。酶联物溶液还可以包括对于所用酶的活性所必需的金属离子。保存在酶联物贮槽中的酶可以根据使用的底物选自各种酶。例如，葡萄糖氧化酶要求葡萄糖作为其底物。碱性磷酸酶与作为底物的对氨基苯基磷酸酯一起使用。对于辣根过氧化物酶，当测量减少电流时使用过氧化物。用作标记的这些酶使得能够电化学检测分析物。此外，各种抗体或分子识别物质可用于本发明的微流体传感器复合结构，以分析生物样品中的有机物或无机物水平，如环境样品、农业样品或食品样品。
此外，本发明涉及使用上述微流体传感器复合结构定量分析分析物的方法。例如，如图10所示，当根据本发明的微流体传感器复合结构用于根据肌红蛋白的量测量电流值时，已经发现，电流值与肌红蛋白水平成比例，标准偏差为0.02～0.18。因此，根据本发明的微流体传感器复合结构是非常敏感的并适用于各种分析物的定量分析。
如上所述，根据本发明的微流体传感器复合结构由于可以从有机聚合物容易地制作，因而可以大规模地生产。此外，当将样品引入到样品进入通道中时，由于毛细现象驱动移动的原因，其可以在整个微流体通道中移动。因此，上述微流体传感器复合结构可以用作免疫传感器，其中样品可以溶解各组分和诱导免疫反应，并且可被洗去和定量测量，从而提供快速和准确的分析结果。
可以在没有调节值或泵的情况下在毛细通道中控制样品流动，使得可以低成本地制作微流体传感器复合结构，并且可以简单地操作。因此，上述微流体传感器复合结构可用作适于各种分析物的生物传感器。
实施方式
通过下面的例子可以更好地理解本发明，这些例子仅是说明性的，而不被解释为限制本发明。
实施例1：制作定量分析肌红蛋白的微流体传感器1
(1)制备电极和微流体通道
使用通常用于半导体技术中的光刻形成微流体通道。在这方面，丙烯酸酯类涂布的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜用作板。碳糊丝网印刷在膜上，形成工作电极、电极接头和流体感应电极。使用银浆形成参比电极和电极接头。将干光刻胶膜热压在其上形成电极的膜上，然后使用曝光系统形成微流体通道。使用CAD程序设计微流体通道，并印刷在OHP膜上，然后用作图案掩模。在经过预定量的紫外光束曝光后，用2％碳酸钠溶液蚀刻干光刻胶膜，形成图案。蚀刻剂保持在30℃下。在遮蔽条件下干燥由此制备的传感器芯片并保存。
(2)抗体、酶联物和底物的固定
将肌红蛋白抗体物理地固定在工作电极上。首先，将肌红蛋白抗体在pH 7.2的0.01M磷酸盐缓冲液中的稀释液滴在工作电极上，并在25℃下干燥。涂布在酶联物贮槽上的酶联物是与碱性磷酸酶结合的辅助肌红蛋白抗体，并允许使用夹心酶免疫分析对其进行分析。将预定量的酶联物的稀释液置于酶联物贮槽上，并在25℃下干燥。在含有20mM磷酸盐缓冲液、pH 7.2，0.5％BSA、1％海藻糖、0.1％聚乙烯醇(PVA)和0.01％Tween 20的缓冲液中稀释酶联物。向稀释缓冲液中加入各种用于在酶联物溶解后使其移动的试剂。在底物贮槽中，通过使溶液干燥，浓缩用作碱性磷酸酶的底物的4-氨基苯基磷酸酯。该溶液含有1.0M碳酸盐缓冲液、0.5％海藻糖、0.05％Tween 20和0.5％CMC(羧甲基纤维素)，从而在很短的时间内使底物水合。
随后，将用作胶带一面的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜应用到中间板上，从而形成微流体传感器。
实施例2：制作定量分析肌红蛋白的微流体传感器2
按与实施例1所述相同方式制作微流体传感器，除了在样品进入通道处设置血液过滤垫，并且流体感应电极安装在吸收通道的端部区域。
血液过滤垫可从Lydall Filtration以LyPore Grade 9389商购得到。与工作电极一样，使用碳糊制备流体感应电极。
实施例3：制作定量分析肌红蛋白的微流体传感器3
按与实施例1所述相同方式制作微流体传感器，除了还安装两个校验电极。两个校验电极由碳糊形成，并且用BSA涂布第一校验电极，用IgG涂布第二校验电极。
用BSA涂布的第一校验电极用于检测背景信号，而用与快速试剂盒中对照线一致的IgG涂布的第二校验电极用于通过与未反应的酶联物结合而监测酶联物溶液，也就是说，用于监测饱和信号。
实施例4：制作定量分析抗生素的微流体传感器1
按与制作定量分析肌红蛋白的微流体传感器相同方式，制作定量分析抗生素(例如，四环素、氯霉素、氨苄青霉素、磺胺间二甲氧嘧啶等)的微流体传感器。使用竞争性酶免疫分析而不是使用夹心酶免疫分析来测量抗生素，因为抗生素的分子量很小。通过将抗体固定在工作电极上，抗生素和酶联物可以是竞争性的。
将抗生素抗体在pH 7.2的0.01M磷酸盐缓冲液中的稀释液滴在工作电极上，并在25℃下干燥。涂布在酶联物贮槽上的酶联物是抗生素-HRP(辣根过氧化物酶)结合物，其中使用HRP与抗生素直接结合。向稀释缓冲液中加入各种用于在酶联物溶解后使其移动的试剂。在底物贮槽中，通过使溶液干燥，浓缩用作HRP的底物的过氧化物和TMB(3，3’，5，5’-四甲基联苯胺)。
随后，将用作胶带一面的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜应用到中间板上，从而形成微流体传感器。
实施例5：制作定量分析抗生素的微流体传感器2
可以设计与实施例4不同的竞争性酶免疫分析。将抗生素-蛋白结合物固定在工作电极上，可以使固定的抗生素-蛋白结合物和游离抗生素在抗生素抗体-酶联物上均变成竞争性的。
将抗生素-BSA(或BTG，OVA)物理地固定在工作电极上并干燥。涂布在酶联物贮槽上的酶联物是使用碱性磷酸酶制备的抗体-酶联物。在底物贮槽中，涂布用作碱性磷酸酶的底物的4-氨基苯基磷酸酯。
随后，将胶带应用到中间板上，从而形成微流体传感器。
实验例1：测量肌红蛋白浓度
进行下面的试验，检查根据本发明的微流体传感器复合结构是否可以用作生物传感器。
将含有浓度0、0.01、0.05、0.1、0.5或1μg/ml的肌红蛋白的血浆引入按实施例1制作的微流体传感器的样品进入通道中。当样品到达吸收通道的流体感应电极时，使用针打开空气排放通道，使得水合的底物被允许流入电极单元。此后，使用EZ恒电位程序，向每个电极施加+150mV电势，测量电流60秒。结果绘制在图10中，并总结在下表1中。
表1
从图10和表1可以看到，电流随肌红蛋白的浓度变化，在0～0.1μg/ml范围内敏感性斜率的线性度为0.786，在0.1～1μg/ml范围内敏感性斜率的线性度为0.977，这表明该微流体传感器复合结构可以用作定量分析生物分析物的生物传感器。
因此，根据本发明的微流体传感器复合结构可用于适于分析各种分析物的生物传感器。
虽然出于说明目的已经披露了本发明的优选实施例，但是本领域技术人员可以理解，在所附权利要求披露的本发明范围和精神内可以作出各种修改、添加和替代。

Claims (11)

1.一种微流体传感器复合结构，其包括：
下板，其上形成有参比电极、工作电极和电极接头；
其中所述下板还设有用于使检测到的信号的偏差最小的一个或多个校验电极，所述校验电极包括用于测量背景信号的第一校验电极和用于检测饱和或部分饱和的酶联物的饱和信号的第二校验电极，
中间板，覆盖在所述下板上，其中包括：
样品进入通道；
微流体通道，从所述样品进入通道延伸，用作样品在整个中间板上流动的导引，并在接近所述样品进入通道的位置处分成分别设置酶联物贮槽和底物贮槽的两个分支，所述两个分支在露出所述参比电极和所述工作电极的检测通道之前汇合；
混合通道，在所述微流体通道汇合位置之前从所述底物贮槽延伸设置，包括用于使流经所述底物贮槽的样品比流经所述酶联物贮槽的样品更晚到达所述检测通道的空气排放通道；
吸收通道，吸收从所述检测通道流出的样品流体；
空气进入通道，设置在所述吸收通道的端部；和
上板，覆盖在所述中间板上，用于在形成于所述中间板上的所述微流体通道中诱导毛细现象。
2.如权利要求1所述的微流体传感器复合结构，其中所述下板设有流体感应电极，用于检测到达所述中间板的吸收通道端部的样品。
3.如权利要求2所述的微流体传感器复合结构，其中所述流体感应电极被设置成通过检测所述样品的到达而指示允许所述底物进一步前进的时间点。
4.如权利要求1所述的微流体传感器复合结构，其中所述中间板还设有过滤垫通道和过滤垫，它们均用于只选择所述样品的一种分析物组分。
5.如权利要求4所述的微流体传感器复合结构，其中所述过滤垫被设计成仅将血清引入所述样品进入通道。
6.如权利要求1所述的微流体传感器复合结构，其中从所述酶联物贮槽流出的样品比从所述底物贮槽流出的样品提早预定时间到达所述工作电极。
7.如权利要求1所述的微流体传感器复合结构，其中能够诱导所述样品的分析物的免疫反应的抗体或分子识别物质被固定在所述工作电极上。
8.如权利要求1所述的微流体传感器复合结构，其中所述检测通道用于在抗体或分子识别物质与分析物的免疫反应后发送经酶联物和底物流体之间的酶-底物反应产生的电化学信号，从而产生所述分析物的定量信息。
9.如权利要求1所述的微流体传感器复合结构，其中所述吸收通道在微流体通道中维持毛细现象而驱动所述样品的移动，使得在所述检测通道中持续反应，并且所述吸收通道用于提高未反应材料的清洗效果，从而产生高敏感的检测信号。
10.如权利要求1所述的微流体传感器复合结构，其中所述上板覆盖在所述中间板上，使得所述样品进入通道和所述吸收通道的终端区露出，从而在所述微流体传感器复合结构上诱导毛细现象。
11.一种使用权利要求1～10中任一项所述的微流体传感器复合结构来定量分析分析物的方法。
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