CN105214744A - 一种磁微粒化学发光微流控芯片 - Google Patents

一种磁微粒化学发光微流控芯片 Download PDF

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姜润华
李泉
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深圳华迈兴微医疗科技有限公司
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Abstract

本发明公开了一种磁微粒化学发光微流控芯片,所述微流控芯片包括顶板(1)和底板(2),其中所述顶板(1)包含气泵(3)、加样口(4)、样本填充区(12)、标记配体存储池(5)和样本混合区(13);所述底板(2)包含过滤区(6)、磁微粒包被区(7)、清洗区(14)、检测区(8)、清洗液存储池(9)、发光基底液存储池(10)和液体释放通道(16);所述顶板和底板都包含液体传感装置,用来确定微流控芯片内液体的流动状态以及是否混入气泡等。

Description

一种磁微粒化学发光微流控芯片

技术领域

[0001] 本发明属于微流控芯片化学发光免疫检测技术领域,特别涉及一种利用磁微粒化学发光技术和微流控芯片技术实现分析物高灵敏定量检测的芯片。

背景技术

[0002]目前,体外诊断(IVD)主要有两种发展趋势:一种是自动化、一体集成化,即利用大型医院配套的中心实验室的全自动化、高灵敏的大型仪器设备,实现高精度的疾病分析诊断;另一种小型化、床旁化,即通过掌上小型简易设备,实现现场快速分析诊断。小型医院资金不足、样本量少,并不适合购买价格昂贵的大型设备。现阶段小型快速检测设备主要是试纸条及其配套设备,但试纸条只能实现定性或半定量检测,检测灵敏度低、特异性差、重复性差、受干扰明显。由于中国人口众多,老龄化加剧,发病率剧增,单纯依靠大型医院已不堪重负。因此研制操作简便、灵敏度高、重复性好和定量准确的快速检测方法和设备变得极为迫切。

[0003] 微流控芯片又称为芯片实验室(Lab-on-a-chip),是指把生物、化学和医学等领域中所涉及的样品制备、反应、分离、检测等基本操作单元集成到一块具有微米尺度微通道的芯片上,自动完成反应和分析的全过程。基于微流控芯片实现的分析检测装置的优点是:样本用量少,分析速度快,便于制成便携式仪器,非常适用于即时、现场分析。

[0004] 化学发光是指化学反应过程中的反应中间体、反应产物或外加发光试剂将化学能转变为光能的现象。与荧光和吸收光相比,化学发光没有外来激发光源背景信号干扰,交叉干扰小,具有灵敏度高、线性范围宽等优点。由此建立的化学发光分析己广泛应用于临床诊断等领域。化学发光仪是IVD主要的大型分析检测设备。

[0005] 但是,将微流控芯片和化学发光结合起来的资料及文献并不多,实用及可产业化的更少,如中国专利200910114403.8描述了一种微流控芯片化学发光测定人单个血红细胞内物质的方法,其需依赖显微镜平台或透镜和滤光片组成的复杂光路;中国专利200910154432.7公开了毛细管电泳分离和化学发光检测的微流控芯片,其流路结构单一,进样未经充分混合从而导致反应效率较低,无法达到最大发光强度。

[0006]另外,基于微流控芯片实现的反应和分析,其基本过程是在芯片内预封装或者从外部引入一种或多种反应试剂,然后将液体样本加入芯片,样本按照预先设定的微通道流路与试剂接触并进行反应,通过仪器或者肉眼对结果进行读取。目前微流控芯片主流的检测手段包括激光诱导荧光、化学发光和紫外吸收等。要实现分析结果的准确性,最重要的微通道内多种液体要准确定量的按照预先设定的通道在指定的时间内到达指定位置。但是实际情况并不一定理想,由于芯片或者样本的原因,微流控芯片内的反应可能并没有按照设定的过程进行,如产生气泡导致芯片内液体流动停止,或者芯片发生渗漏导致液体无法填充各预定通道等,这些都会使预定反应的试剂或底物之间反应不完全,使得分析结果产生错误。但是由于芯片内的反应是自动完成,实验者或检测者看到的只是最终结果,缺少对中间过程的监控,这样必然会导致对结果的错误分析,从而影响了分析的准确性。

发明内容

[0007] 本发明的目的在于提供一种磁微粒化学发光微流控芯片,其特征在于该芯片通过集成化芯片(把除测试样本外所有组分均集成到芯片内)并配套小型便携设备,从而实现现场样本中分析物的快速、准确、高灵敏定量检测。

[0008] 本发明的另一目的在于提供一种具备液体传感系统的微流控芯片。

[0009] 一种磁微粒化学发光微流控芯片,其特征在于,所述微流控芯片包括顶板(I)和底板(2),其中所述顶板包含气栗(3)、加样口(4)、标记配体存储池(5)、样本填充区(12)和样本混合区(13);所述底板包含过滤区¢)、磁微粒包被区(7)、化学发光检测区(8)、清洗液存储池(9)、发光基底液存储池(10)、清洗区(14)、废液池(15)和液体释放通道(16);所述的顶板(I)和底板(2)用双面胶带(19)和单面胶带(20)密封,组装成微流控芯片;所述顶板(I)和底板(2)都包含液体传感系统;所述液体传感系统由一个或一个以上液体传感装置构成;所述液体传感装置包括:导电针(31)、接触探针(30)、金属基板(28)及配套电路板(29);所述导电针镶嵌在微流控芯片液体释放通道旁,与微通道相通,且在芯片的表面是裸露的;所述接触探针一端安装在配套电路板上,另一端穿过金属基板,与微流控芯片上的导电针一对一接触;所述金属基板用来装载微流控芯片和固定电路板;所述配套电路板用来实现对探针上的电信号进行检测;

[0010] 所述气栗(3)和加样口(4)联通,加样口(4)和标记配体存储池(5)由样本填充区(12)连接,标记配体存储池(5)与样本混合区(13)连接;所述底板的检测区(8)与清洗液存储池(9)和发光基底液存储池(10)通过液体释放通道(16)连接;所述过滤区¢)、磁微粒包被区(7)、清洗区(14)、检测区(8)依次连接;所述样本混合区(13)末端与过滤区(6)连通;

[0011] 所述气栗(3)上覆有一层弹性胶带(23),在微流控芯片上形成一个密封的空气腔,通过按压和松开弹性胶带,可以提供正、负压气流,从而驱动样本向前或向后流动;

[0012] 所述标记配体存储池(5)、清洗液存储池(9)、发光基底液存储池(10)和磁微粒包被区(7)中预封装有试剂;存储池中的液体是密封的,可通过外力挤压使得局部破裂而释放液体;

[0013] 所述过滤区(6)包含滤血膜,通过物理分离方式截留全血样本中的红细胞;

[0014] 所述微流控芯片在测试时,需用磁铁操控磁微粒移动或聚集。

[0015] 如图2所示,所述顶板⑴和所述底板(2)的成型材料为聚合物,包含但不限于聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、环氧树脂等;所述胶带(19和20)可为双面胶或单面胶,其中双面胶可用两片单面胶替代。微流控芯片在测试过程中,需要用磁铁在上方控制磁微粒的移动或聚集,因此,在发光基底液和清洗液存储池区域,以及磁铁滑轨区域,在顶板上需留出存储池和磁铁滑轨的让位孔(分别为17和18),在双胶带上应留出存储池和样本混合液流入过滤区时的让位孔(分别为21和22)。

[0016] 所述液体传感装置的导电针(31)的材料为金、铜、铝等纯金属或合金导电材料;所述接触探针(30)可用电测试用探针,探针内部带弹簧,探头可以为圆头或平头;通过检测导电针与参考点之间,或两两导电针之间的阻抗值,与标准参数之间的比对,确定微流控芯片内液体的流动状态以及是否混入气泡等。

[0017] 所述微流控芯片的测试流程包括:

[0018] (I)顶板流程:将全血样本滴入加样口(4),样本流入样本填充区(12),将微流控芯片放入配套仪器中,酶或发光剂标配体从标记配体存储池(5)释放后,气栗(3)使样本和酶或发光剂标配体于样本混合区(13)混合均匀,然后通过让位孔(22)注入底板过滤区(6);

[0019] (2)底板流程:样本经过滤区(6)过滤后,到达磁微粒包被区(7),溶解磁标配体,控制磁铁移动,加速样本中分析物与磁标配体反应,然后磁铁收集磁微粒;清洗液存储池

(9)释放清洗液,磁微粒清洗后,磁铁将磁微粒移至检测区(8);发光基底液存储池(9)释放发光基底液,仪器检测系统检测发光信号强度,从而实现分析物的定量检测。

[0020] 所述底板流程中分析物与配体的反应,包含分析物与酶标抗体和磁微粒标记抗体形成三明治结构,以及分析物与酶标抗体竞争,减少磁微粒与酶标抗体的结合。

[0021] 本发明的分析物配体包含抗原、半抗原、单克隆抗体、多克隆抗体和激素受体。该配体可与分析物结合(如双抗体夹心法)或者与分析物竞争(如竞争法)。其中发光剂标记的抗体与磁颗粒标记的抗体可以相同,也可以不同。

[0022] 如图3所示,所述发光基底液还可拆分为底物液和发光增强液,分别注入发光基底液存储池A (24)、发光基底液存储池B (25),释放后通过发光基底液预混合通道(26)混合均匀。

[0023] 本发明的样本体积在10〜500 μ L,优选20〜100 μ L0作为优选,在实施例中加样体积为50 μ L。

[0024] 本发明所用磁颗粒包含铁、钴、镍的化合物,主要包含但不限于三氧化二铁和四氧化三铁化合物。优选磁颗粒为聚苯乙烯为壳,三氧化二铁为核的颗粒。由于磁颗粒易沉淀,传统化学发光仪采用手工混合,并以持续振荡维持磁颗粒的悬浮状态,但微流控芯片内磁颗粒混均操作难以在小型便携仪器中实现。本发明将磁颗粒包被、干燥于微流控芯片沟道中,并设计了磁铁主动驱动磁颗粒(而传统微流控芯片一般采用流体驱动或电驱动),从而使磁颗粒复溶,并在微流控芯片不同区域实现免疫反应、清洗、发光。此设计不仅解决了磁颗粒应用于微流控芯片时易沉淀、重复性差等问题,还实现了更可控的免疫反应和物理清洗,提高了灵敏度和重复性。其中磁铁磁性和磁颗粒尺寸对检测效果有明显影响,本发明选择磁铁磁感应强度为500-30000高斯,优选1000-8000高斯;磁颗粒尺寸为0.1_10 μπι,优选 0.5-3 μm。

[0025] 本发明所述磁微粒化学发光微流控芯片需要配套一台小型便携设备,用于实现微流控芯片上气栗挤压、多个存储池液体释放、磁铁移动控制以及化学发光信号检测等功能。本发明的微流控芯片为快速检测,检测时间应小于30分钟,作为优选,实施例中采用15分钟。

[0026] 本发明提供的一种磁微粒化学发光微流控芯片是一种以化学发光为基础,实现分析物快速、准确、高灵敏检测的的微流控芯片。可用于定量样本中的分析物。分析物包括小分子(药物和毒品)、抗原、抗体、激素、抗生素、细菌和病毒及其他生化标志物。其中,其他生化标志物包括心血管标志物、肿瘤标志物和自身免疫性疾病标志物。

[0027] 本发明的核心是采用磁微粒化学发光免疫检测技术在微流控芯片实现目标物的快速、高灵敏度、准确定量检测。

[0028] 利用本发明所提供的液体传感装置,可以对芯片内的液体流动状态进行监控,通过读取液体传感装置的检测数据,可以判断液体是否按照设定的过程进行了反应,以及液路中是否存在气泡等,从而增加了微流控芯片分析结果的准确性。

[0029] 本发明的微流控芯片将检测过程所需的所有试剂组分(酶标配体、磁颗粒标记配体、清洗液、发光基底液等)均集成、内置到微流控芯片中,并通过巧妙沟道设计,在配套仪器的操作下,实现微流控芯片的一键式操作(只需按开始键就能实现检测,无需复杂操作),实现检测样本分离、免疫反应、清洗分离、化学发光检测,从而避免了现有微流控芯片中结构设计简单、检测时操作复杂等不足和缺陷。本发明的微流控芯片可以用于全血检测,克服了传统化学发光仪只能进行血清或血浆检测,而不能对全血样本进行检测的缺点。

[0030] 本发明中微流控芯片配套仪器与微流控芯片无液体接触,无需要清洗的部件,避免了传统大型化学发光仪需要搅拌或加样、清洗等操作而产生的交叉干扰及污染。

[0031] 本发明并不是简单叠加磁微粒化学发光技术和微流控芯片技术,而是通过液体密封设计、沟道设计,把检测所需所有化学组分集成、内置到微流控芯片中,并以磁铁主动驱动,实现一键式的磁微粒化学发光免疫检测,从而在便携配套仪器中实现全血中分析物的快速、高灵敏度、准确定量检测。

附图说明

[0032] 图1为磁微粒化学发光微流控芯片的结构示意图,其中I为顶板,2为底板,3为气栗,4为加样口,5为标记配体存储池,6为过滤区,7为磁颗粒包被区,8为检测区,9为清洗液存储池,10为发光基底液存储池,11为盖子,12为样本填充区,13为样本混合区,14为清洗区,15为废液池,16为液体释放通道,17为发光基底液和清洗液存储池让位孔(于顶板),18为磁铁滑轨让位孔。

[0033]图2为磁微粒化学发光微流控芯片顶板和底板的组装结构示意图,其中I为顶板,2为底板,19为双面胶带,20为单面胶带,21为发光基底液和清洗液存储池让位孔,22为混合液流入过滤区时的让位孔,23为气栗上的弹性密封胶带。

[0034]图3为本发明较佳实施例的一种双发光基底液的微流控芯片底板结构示意图,其中24为发光基底液存储池A,25为发光基底液存储池B,26为发光液预混合通道。

[0035]图4是本发明提供的液体传感装置结构截面示意图。27为微流控芯片(顶板或底板),28为金属基板,29为配套电路板,30为接触探针,31为导电针。

[0036]图5为本发明较佳实施例的微流控芯片顶板的液体传感器装置结构示意图。al、bl、Cl、dl为镶嵌在微通道上的四个导电针。

[0037]图6为本发明较佳实施例的微流控芯片底板的液体传感器装置结构示意图。a2、b2、c2、d2、e2为镶嵌在微通道上的五个导电针。

具体实施方式

[0038] 本发明公开了一种磁微粒化学发光微流控芯片,本领域技术人员可以借鉴本文内容,适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是,所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的,它们都被视为包括在本发明。本发明的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述,相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合,来实现和应用本发明技术。

[0039] 为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

[0040] 实施例1:带有液体传感器装置的微流控芯片

[0041] 如图4所示,为一种用于微流控芯片的液体传感装置结构截面示意图。微流控芯片(27)上镶嵌有一个导电针(31),接触探针(30) —端安装在配套的电路板(29)上,另一端穿过金属基板(28),与微流控芯片上裸露的导电针接触。金属基板顶部用来承载微流控芯片和固定电路板,配套电路板用来检测探针上的电信号。

[0042] 如图5和图6所示,在微流控芯片的不同位置上镶嵌有多个导电针,均位于微流控芯片上有液体经过的微通道的旁边,与微通道相通。导电针采用铝材料加工成直径Imm的针状圆柱体,导电针高度等同于芯片厚度。导电针在芯片注塑成型的过程中作为嵌件镶嵌到芯片的模具中,使导电针和芯片成为一体,保证带有导电针的微通道不会发生漏液。根据芯片实现的功能,顶板上设计有四个导电针,位置如下:导电针al靠近样本加样口(4),位于样本填充区(12)的起始端,导电针bl位于样本填充区末端,且靠近标记配体存储池(5),导电针Cl和dl则分别位于样本混合区(13)的起始端和末端;底板的五个导电针的位置设计如下:导电针a2位于样本过滤区¢)出口、磁微粒包被区(7)的起始端,导电针b2位于磁微粒包被区(7)的末端,导电针c2和d2分别位于清洗液存储池(9)和发光基底液存储池(10)出口上,导电针e2位于液体释放通道(16)的末端、检测区(8)的前端位置。根据图4所示的液体传感装置的结构,每个导电针底部需对应有一个接触探针,此处所示的接触探针选用的是电测试用的圆头电池探针,探针内部带弹簧。通过配套电路测量两两导电针之间阻抗值,从而判断对应微通道之间的液体流动状态。

[0043] 对于顶板(I):导电针al和bl之间的阻抗值用来在加样后判断样本量是否足够,以及气栗是否驱动样本完全进入样本混合区(13),导电针Cl和dl之间的阻抗值用来判断样本混合区(13)的填充状态,以及混合完成后气栗是否驱动样本向下进入到底板。

[0044] 对于底板(2):导电针a2和b2之间的阻抗值判断样本过滤后是否充满磁微粒包被区(7),导电针c2和e2以及d2和e2之间的阻抗值则分别用来判断清洗液和发光底物液的流动情况,是否从存储池中释放并填满整个液体释放通道(16)。

[0045] 所有的阻抗值在液体充满通道时有一个标准值,实际测量值与标准值进行比对,如果实测值与标准值的有明显偏差,则说明微通道内的液体流动状态出现误差。比如,如果液体流量不足以填满微通道,那么测得的阻抗值通常要高于标准值;同样,如果通道内混入了气泡,测得的阻抗值也会高于标准值。如果液体传感装置测得的结果与标准值有明显偏差,那么此微流控芯片最后的检测结果则不能反应被测样品的真实值,而需要重新检测。

[0046] 实施例2:双抗体夹心测定超敏肌钙蛋白I (cTnl)

[0047]( 一 )抗体标记

[0048] 取5 μ g HRP溶解于ImL蒸馏水中,再加入0.2mL 0.1M新配Na104溶液,室温避光反应20min后,以ImM pH4.4醋酸钠缓冲液透析纯化溶液。再以0.2M pH9.5碳酸盐缓冲液调节pH至9.0,加入10 μ g抗cTnl单抗,室温避光反应2h。加0.1mL新配的4mg/mL NaBH4液,混匀,于4°C反应2h。将上述溶液装入透析袋,以0.15M pH7.4 PBS透析,4°C过夜,得到HRP标记cTnl抗体。

[0049] 向Iml 1mM pH7.4磷酸缓冲液中加入Img磁颗粒(尺寸为2 μ m)、10 μ gEDC和15 μ g NHS溶液和15 μ g抗cTnl单抗(与HRP标记的抗体不同)溶液,混合均匀并于室温下反应4h,加入Img甘氨酸封闭。以磁铁富集,去除未反应的抗cTnl单抗,得到磁颗粒标记cTnl抗体。

[0050] ( 二)微流控芯片组装

[0051] HRP标记cTnl抗体溶液中含0.1 %牛血清白蛋白、0.1 %吐温20和0.01 %Proclin300的pH7.4磷酸缓冲液;磁颗粒标记cTnl抗体溶液为包含0.5%牛血清白蛋白、0.1 %酪蛋白、0.2%吐温20和0.01% Procl in300的pH7.4磷酸缓冲液。

[0052] 清洗液为包含0.2% BSA,0.5%吐温20和0.01% Proclin300的ρΗ7.4磷酸缓冲液。发光基底液分A液和B液,A液为含鲁米诺的酸性溶液,B液为含苯衍生物的碱性溶液。

[0053] 将HRP标记抗体溶液放入顶板酶标配体存储池(5)中,密封。将磁颗粒标记抗体溶液放入底板包被区(7)中,室温干燥。将清洗液注入清洗液存储池(9)中,将发光基底液的A液和B液分别注入发光基底液存储池A (24)和发光基底液存储池B (25),密封。按图1所示,将滤血膜粘入底板过滤区中,将存储池内置入底板。然后按图2所示,以单面胶带和双面胶带,将顶板和底板组装成微流控芯片。装入铝箔袋中,密封4°C保存。

[0054](三)样本检测

[0055] 用正常大血楽作稀释液,将cTnl标准品稀释成如下浓度:0pg/ml、5pg/ml、50pg/ml、500pg/ml、5ng/ml、50ng/ml 和 200ng/mlo

[0056] 将50 μ I样本滴入加样口后,盖上盖子。将微流控芯片放入配套仪器(磁铁磁感应强度为6000高斯)中,仪器挤出HRP标记单抗,并使样本和HRP标记单抗混合均匀后注入底板过滤区。样本过滤后,到达微通道,并溶解磁颗粒标记单抗,磁铁加速样本反应,形成HRP标记单抗-cTnl抗原-磁颗粒标记单抗的三明治结构,然后磁铁收集磁颗粒。存储池释放清洗液,将磁颗粒清洗后,发光基底液释放,仪器检测系统检测发光信号强度。总检测时间15min。每个样本分别用3个微流控芯片测定3次,取平均值,绘制标准曲线。

[0057] 将50 μ I全血样本滴入加样口,15分钟内仪器检测系统检测发光信号强度,依据标准曲线获得样本中cTnl浓度。

[0058] 检测原理为:当全血加入微流控芯片后,全血先与HRP标记抗体混合,然后经过滤区后,混合了 HRP标记抗体的血浆到达微通道,血浆溶解磁标记抗体。当血样中含有cTnl,则形成HRP标记抗体-cTnl-磁颗粒标记抗体的三明治结构(双抗体夹心法)。经清洗后,再发光基底液作用下发光,仪器检测系统测试发光信号。依据配套仪器获取的标准曲线,进而分析血样中cTnl浓度。样本中cTnl含量越高,则发光信号越强。

[0059] 结果表明,其最低检测限为10pg/ml,最低定量限为50pg/ml,在定量检测范围内,相关系数R2> 0.99,未出现HOOK效应,且批内与批间重复性均较好,可为心梗心衰疾病诊断提供参考。

[0060] 实施例3:磁微粒颗粒尺寸筛选

[0061] 其他的实验条件参见实施例2,磁颗粒尺寸和磁铁磁感应强度按照以下方案进行。

[0062]颗粒尺寸为 0.1 μ m、0.5 μ m、1.8 μ m、2.4 μ m、I μ m、3 μ m、10 μ m。磁铁磁感应强度为500高斯、1000高斯、4000高斯、8000高斯、12000高斯。分别以这五种磁铁驱动七种尺寸的磁颗粒。

[0063] 实验结果显示:0.1 μπι磁颗粒和500高斯磁铁组合时,其最低检测限为500pg/ml,定量检测范围为0.5〜50ng/ml,线性相关系数R2> 0.95 ;批内与批间重复性均小于20%。

即:化学发光信号较弱,灵敏度不高,重复性较差。

[0064] 10 μ m磁颗粒和12000高斯磁铁组合时,其最低检测限为150pg/ml,定量检测范围为0.1〜10ng/ml,线性相关系数R2> 0.95 ;批内与批间重复性均小于20%。即:阴性样本信号较高(清洗不充分),线性范围不宽。

[0065] 0.5〜3 μ m的磁颗粒和1000〜8000高斯的磁铁组合使用时,其最低检测限均小于100pg/ml,定量检测范围可达到0.1〜50ng/ml,线性相关系数R2> 0.98 ;批内与批间重复性均小于12%。满足为临床心梗心衰疾病诊断提供参考的需要。

[0066] 根据以上结果,磁颗粒尺寸优选0.5〜3 μ m,磁铁磁感应强度优选1000〜8000高斯。

[0067] 以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种磁微粒化学发光微流控芯片,其特征在于,所述微流控芯片包括顶板(I)和底板(2),其中所述顶板(I)包含气栗(3)、加样口(4)、标记配体存储池(5)、样本填充区(12)和样本混合区(13);所述底板(2)包含过滤区¢)、磁微粒包被区(7)、化学发光检测区(8)、清洗液存储池(9)、发光基底液存储池(10)、清洗区(14)、废液池(15)和液体释放通道(16);所述的顶板(I)和底板(2)用双面胶带(19)和单面胶带(20)密封,组装成微流控芯片;所述顶板(I)和底板(2)都包含液体传感系统;所述液体传感系统由一个或一个以上液体传感装置构成;所述液体传感装置包括:导电针(31)、接触探针(30)、金属基板(28)及配套电路板(29);所述导电针镶嵌在微流控芯片液体释放通道旁,与微通道相通,且在芯片的表面是裸露的;所述接触探针一端安装在配套电路板上,另一端穿过金属基板,与微流控芯片上的导电针一对一接触;所述金属基板用来装载微流控芯片和固定电路板;所述配套电路板用来实现对探针上的电信号进行检测; 所述气栗(3)和加样口(4)联通,加样口(4)和标记配体存储池(5)由样本填充区(12)连接,标记配体存储池(5)与样本混合区(13)连接;所述底板的检测区(8)与清洗液存储池(9)和发光基底液存储池(10)通过液体释放通道(16)连接;所述过滤区¢)、磁微粒包被区(7)、清洗区(14)、检测区⑶依次连接;所述样本混合区(13)末端与过滤区(6)连通; 所述气栗(3)上覆有一层弹性胶带(23),在微流控芯片上形成一个密封的空气腔,通过按压和松开弹性胶带,可以提供正、负压气流,从而驱动样本向前或向后流动; 所述标记配体存储池(5)、清洗液存储池(9)、发光基底液存储池(10)和磁微粒包被区(7)中预封装有试剂;存储池中的液体是密封的,可通过外力挤压使得局部破裂而释放液体; 所述过滤区(6)包含滤血膜,通过物理分离方式截留全血样本中的红细胞; 所述微流控芯片在测试时,需用磁铁操控磁微粒移动或聚集。
2.如权利要求1所述的磁微粒化学发光微流控芯片,其特征在于,所述液体传感装置的导电针(31)的材料为金、铜、铝等纯金属或合金导电材料;所述接触探针(30)为电测试用探针,探针内部带弹簧,探头可以为圆头或平头;通过检测导电针与参考点之间,或两两导电针之间的阻抗值,与标准参数之间的比对,确定微流控芯片内液体的流动状态以及是否混入气泡等。
3.如权利要求1所述的磁微粒化学发光微流控芯片,其特征在于,所述微流控芯片的测试流程包括: 步骤I)顶板流程:将全血样本滴入加样口(4),样本流入样本填充区(12),将微流控芯片放入配套仪器中,酶或发光剂标配体从标记配体存储池(5)释放后,气栗(3)使样本和酶或发光剂标配体于样本混合区(13)混合均匀,然后通过让位孔(22)注入底板过滤区(6); 步骤2)底板流程:样本经过滤区(6)过滤后,到达磁微粒包被区(7),溶解磁标配体,控制磁铁移动,加速样本中分析物与磁标配体反应,然后磁铁收集磁微粒;清洗液存储池(9)释放清洗液,磁微粒清洗后,磁铁将磁微粒移至检测区(8);发光基底液存储池(9)释放发光基底液,仪器检测系统检测发光信号强度,从而实现分析物的定量检测。
4.如权利要求3所述的磁微粒化学发光微流控芯片,其特征在于,顶板流程中所述样本体积为10-500 μ L0
5.如权利要求3所述的磁微粒化学发光微流控芯片,其特征在于,底板流程中所述磁微粒尺寸为0. 1〜10 ym ;所述磁铁的磁感应强度为500-30000高斯。
6.如权利要求3所述的磁微粒化学发光微流控芯片,其特征在于,底板流程中所述磁微粒尺寸为0. 5〜3 ym ;所述磁铁的磁感应强度为1000-8000高斯。
7.如权利要求3所述的磁微粒化学发光微流控芯片,其特征在于,底板流程中所述分析物与配体的反应,包含分析物与酶标抗体和磁微粒标记抗体形成三明治结构,以及分析物与酶标抗体竞争,减少磁微粒与酶标抗体的结合。
8.如权利要求1-7所述的磁微粒化学发光微流控芯片,其特征在于所述微流控芯片需要配套一台小型便携设备,用于实现微流控芯片上气栗挤压、多个存储池液体释放、磁铁移动控制以及化学发光信号检测等功能。
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