CN109126911A - 一种用于wb实验中的微流体芯片 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于WB实验中的微流体芯片，包括芯片体，芯片体包括上盖板、下盖板，下盖板的底部固定设有磁条，下盖板的上表面设有供载片膜放置的反应腔，当载片膜放置在反应腔内后，载片膜上放置有与磁条吸附的铁芯片，上盖板与下盖板之间设有密封垫，下盖板的两侧壁上分别设有与反应腔相通的工作孔，工作孔上分别插接有与流量泵连接的进样接头和出样接头，上盖板与下盖板之间通过夹具组件实现连接固定；使用了本微流体芯片后可以简化实验操作程序，减轻劳动力，节省抗体用量和清洗液，提高实验稳定性。

Description

一种用于WB实验中的微流体芯片
技术领域
本发明涉及生物实验领域，尤其涉及一种用于WB实验中的微流体芯片。
背景技术
WB的全称为WesternBlot印迹方法，又称为免疫印记，是将获得的蛋白质样品通过SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳，对不同分子量的蛋白质进行分离，并通过转移电泳将凝胶上分离到的蛋白质转印至固相支持物（NC膜或PVDF膜）上，用抗靶蛋白的非标记抗体（一抗）与转印后膜上的靶蛋白进行特异性结合，再与经辣根过氧化物酶标记（偶联）的二抗结合，最后用ECL超敏发光液试剂检测。
一般的WB实验过程需要经过多次手动进样、反复清洗、机器震荡等多种步骤进行，造成实验过程的繁琐，效率低下，并且采用手动的方式容易造成实验误差，从而影响了实验的整体稳定性。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于WB实验中的微流体芯片，其优点在于，可以有效提高实验效率以及实验的稳定性。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的: 一种用于WB实验中的微流体芯片，包括芯片体，所述芯片体包括上盖板、下盖板，所述下盖板的底部固定设有磁条，所述下盖板的上表面设有供载片膜放置的反应腔，当载片膜放置在反应腔内后，所述载片膜上放置有与磁条吸附的铁芯片，所述上盖板与下盖板之间设有密封垫，所述下盖板的两侧壁上分别设有与反应腔相通的工作孔，所述工作孔上分别插接有与流量泵连接的进样接头和出样接头，所述上盖板与下盖板之间通过夹具组件实现连接固定。
通过采用上述技术方案，将载有样品的载片膜放置在反应腔内，并将铁芯片放置在载片膜上远离样品处，铁芯片与磁铁相互吸附即可以保证载片膜在反应腔内放置位置稳定牢固，不会发生随意的位置偏移，之后使得上盖板与下盖板重合，并通过夹具组件实现上盖板与下盖板之间的牢固连接；抗体通过进样接头和工作孔进入反应腔内与反应样品进行结合实验，此时由于进样接头以及工作孔的存在，限制了抗体进入反应腔内的流量大小，从而可以实现抗体进入反应腔内的微流现象，小流量的抗体进入反应腔内的流动过程即可以快速充分的与反应样品结合，避免了后期机器震荡的步骤，减少了实验步骤，提高了工作效率，并且通过机器控制抗体的进样可以有效对进样量进行控制，减少了误差，提高了实验的稳定性，密封垫的存在则增强了本微流体芯片内部的密封性，避免实验中抗体的泄露，进一步保证了实验的稳定性。
本发明进一步设置为：所述反应腔的两端均设有与反应腔相通的模型槽，所述模型槽呈三角形状。
通过采用上述技术方案，模型槽采用三角形的设计，三角形的斜侧壁便于液体的流动，从而在后期对反应腔的清洗工作时，利于清洗液的清除。
本发明进一步设置为：所述反应腔表面阵列设有多个支撑柱。
通过采用上述技术方案，由于支撑柱彼此之间存在间隙，从而可以使得载片膜在支撑柱上的放置也存在间隙，有效避免载片膜完全吸附在反应腔表面上，便于后期载片膜的脱离。
本发明进一步设置为：所述上盖板上设有多个排气孔。
通过采用上述技术方案，由于在实验过程中，本微流体芯片的反应腔为密闭状态，此时反应腔内容易产生气泡，在排气孔的作用下，有效避免了反应腔内出现气泡的现象，进一步提高了实验的稳定性。
发明进一步设置为：所述下盖板底部设有置物凹槽，所述磁铁卡嵌设置在置物凹槽内。
通过采用上述技术方案，将磁条设置在盖板内后，可以相对减小本微流体芯片的整体占用空间，并且可以对磁铁进行保护作用，减小磁铁的磨损。
本发明进一步设置为：所述进样接头和出样接头均通过硅胶管头分别实现与工作孔的插接，所述下盖板由PMMA材料制成。
通过采用上述技术方案，PMMA材料制成的下盖板可以在压力作用下发生一定形变，硅胶管头插接入工作孔内后，上盖板与下盖板之间通过夹具组件进行压紧连接后，可以使得工作孔以及硅胶管头一同变形，减少反复使用中工作孔以及硅胶管头产生的疲劳开裂现象，延长了本微流体芯片零部件的使用寿命。
本发明进一步设置为：所述铁芯片外表面均涂覆有防粘附涂层。
通过采用上述技术方案，涂覆有防粘附涂层后的铁芯片在实现对载片膜的定位作用的同时，可以减少对抗体的吸附作用。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1、WB实验中采用了微流体芯片可以有效对抗体流量进行控制，减少实验误差，提高了实验的稳定性；
2、通过微流体芯片可以简化实验步骤，将繁复人工操作工序用机器自动化完成，提高工作效率并且可以节省劳动力；
3、WB实验中通过微流体芯片可以节省抗体以及清洗液的使用，节约了成本；
4、微流体芯片的设计中通过简单的结构可以使得载片膜在反应腔内放置稳定，保证实验的顺利进行，并且装拆方便，操作快速简便；
5、微流体芯片中模型槽的设计可以在不影响实验的情况下相对减小反应腔死点位置，便于后期清洗液的清除工作；
6、微流体芯片中支撑柱的设计可以避免载片膜在反应腔内完全贴附，便于载片膜从反应腔上的拆除脱离；
7、微流体芯片中支撑柱的设计可以增大反应腔空间，便于抗体与反应样品的充分结合，同时也提高了清洗效率；
8、微流体芯片中排气孔的设计可以消除反应腔中所产生的气泡，进一步提高实验的稳定性；
9、微流体芯片中置物凹槽的设计可以便于磁条的嵌置，从而减少本微流体芯片的整体占用面积，也对磁铁进行了保护作用；
10、本微流体芯片中采用多种简单的结构提高了使用过程中的便捷性，以及延长了本微流体芯片的使用寿命。
附图说明
图1是实施例1中本微流体芯片的结构示意图；
图2是实施例1中置物凹槽的结构示意图；
图3是实施例1中下盖板的结构示意图；
图4是实施例2中上盖板的结构示意图；
图5是实施例3中进样接头以及出样接头的结构示意图；
图6是实施例4的结构示意图。
图中：1、上盖板；11、排气孔；2、下盖板；21、反应腔；211、模型槽；212、支撑柱；22、工作孔、23、置物凹槽；3、磁条；4、铁芯片；5、密封垫；6、进样接头；7、出样接头；8、硅胶管头；91、一抗进样接头；92、二抗进样接头；93、一抗出样接头；94、二抗出样接头；95、清洗液进口接头；96、清洗液出口接头。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
实施例1：一种用于WB实验中的微流体芯片，如图1-3所示，包括芯片体，芯片体主要包括一个上盖板1和一个下盖板2，下盖板2的底部设置有一个置物凹槽23，置物凹槽23内卡嵌有一根磁条3，在下盖板2的上表面设有一个反应腔21，该反应腔21呈长方形状，并且反应腔21表面上阵列固定设有多个支撑柱212。
将装载有反应样品的载片膜放置在反应腔21内的支撑柱212上后，将铁芯片4放置在载片膜上远离反应样品处，磁条3对铁芯片4的吸附作用即可以实现载片膜在支撑柱212上放置紧固，即得到位置的固定，并且本铁芯片4外表面涂覆有防粘附涂层，例如由聚四氟乙烯材料制成的涂层，可以有效减少铁芯片4对抗体的吸附。
如图1或2所示，之后在上盖板1与下盖板2之间加入密封垫5，该密封垫5设有与反应腔21形状相同的模型通槽，密封垫5可以采用双面胶粘接的方式实现在本微流体芯片内的连接；最后使得上盖板1与下盖板2进行合闭，并通过夹具组件实现连接固定，夹具组件可以通过螺栓固定的方式或者采用电磁场进行加压固定。
在下盖板2的两侧分别设有与反应腔21相通的工作孔22，在下盖板2的两侧还分别设有由流量泵控制的进样接头6和出样接头7，并且在进样接头6和出样接头7靠近工作孔22处均设有可以插接入工作孔22内的硅胶管头8，为了便于抗体从进样接头6以及出样接头7内的流通，进样接头6和出样接头7插接在下盖板2两端时均呈倾斜状态。
具体实施方式：将载有反应样品的载片膜放置在反应腔21内的支撑柱212上，并通过铁芯片4实现载片膜在反应腔21内位置固定，之后装入密封垫5，最后使得上盖板1与下盖板2重合，并通过夹具组件实现上盖板1与下盖板2之间的牢固连接。
将进样接头6和出样接头7分别插接入下盖两侧的工作孔22内，抗体通过进样接头6和工作孔22进入反应腔21内与反应样品进行结合实验，此时出样接头7关闭；由于流量泵的控制作用，可以对进入反应腔21内的抗体流量进行控制，同时在进样接头6以及工作孔22的存在下，进一步限制了抗体进入反应腔21内的流量大小，从而可以实现抗体进入反应腔21内的微流现象，小流量的抗体进入反应腔21内后即可以延载片膜表面流散，在此流动过程中可以快速的与反应样品结合，由于此时进入反应腔21内与反应样品结合的抗体量较少，从而可以便于抗体充分的与反应样品的结合，完成结合实验，不会造成抗体的浪费。
在结合实验结束后，打开出样接头7，多余的抗体可以通过出样接头7流出，便于下次的继续使用，进一步节省了抗体，节约了成本。
当需要对二抗实验时，需要对反应腔21内进行清洗，此时清洗液也可以直接通过进样接头6进入反应腔21内，并通过其在反应腔21内的流动效果实现对反应腔21的清洗后再由出样接头7流出，此时微流体技术在保证对反应腔21的清洗效果时也可以节省清洗液的用量。
在本实施例中，抗体通过流量泵的流量控制作用，均匀进入反应腔21内，快速充分的与反应样品进行结合实验，省略了后期机器震荡，减少了实验步骤，提高了工作效率和实验的稳定性。
在本实施例中，如图3所示，为了便于本微流体芯片的模具制造，下盖上的反应腔21设置为矩形，此时在反应腔21的两端均设有与反应腔21相通的模型槽211，模型槽211则呈三角形状，此时呈三角形状的模型槽211封口端替代了原先反应腔21两端矩形的封口端，从而减少了封口端的死角，在对反应腔21进行清洗时，三角形状的模型槽211更加利于清洗液的流动，死角的减少也进一步便于对反应腔21内清洗液的清理工作。
在本实施例中，如图3所示，阵列设置在反应腔21内的支撑柱212可以对载片膜进行均匀的支撑作用，同时当载片膜表面粘有液体时，载片膜放置在支撑柱212上时具有空隙，不会构成完全贴附的状态，从而便于载片膜从本微流体芯片内取出，并且取出较为轻松，即对载片膜也起到了一定的保护作用。
上述的载片膜一般都带有许多细孔，由于支撑柱212的存在，在将载片膜放置在支撑柱212上后，可以增大反应腔21空间，此时抗体可以从载片膜的上下进行流动，以增加抗体与反应样品的充分结合，并且在之后的冲洗过程中，同理也可以增强清洗液与非特异的结合，更提高了后期的洗膜效率。
在本实施例中，如图1和2所示，本微流体芯片的下盖板2主要由塑料材料制成，如PMMA、PC、COC等，从而可以在重压下发生微变形，减少了下盖板2的疲劳损坏；当本微流体芯片在夹具组件的作用下上盖板1下盖板2之间连接紧密时，设置在下盖板2两侧的工作孔22以及插接入工作孔22内的硅胶管头8在压力作用下都会发生一致的微变形，降低疲劳开裂的情况发生，利用自身的特性得到的保护作用，延长了本微流体芯片的使用寿命，并且节约了成本。
实施例2：一种用于WB实验中的微流体芯片，与实施例1的不同之处在于，如图4所示，本本微流体芯片的上盖板1由透明玻璃材料制成，并且在上盖板1上设有多个排气孔11，排气孔11分组设置在上盖板1两侧位置处，并与下盖板2模型槽211的位置相对应，这些排气孔11均通过光刻腐蚀的工艺完成，以提高排气孔11的精度；排气孔11的设置可以便于反应腔21内气体的顺利排出，避免反应腔21内出现气泡的现场，进一步提高了实验的稳定性。
实施例3：一种用于WB实验中的微流体芯片，与实施例1的不同之处在于，如图5所示，上述的进样接头6和出样接头7均采用Y型设计，从而可以增大内部的流通流量，便于较大流量和较小流量都可以得到顺利的输送。
实施例4：一种用于WB实验中的微流体芯片，与实施例1的不同之处在于，如图6所示，带有模型通槽的密封垫5设置在本微流体芯片内部时，其厚度即可以直接构成本微流体芯片的反应腔21，在上盖板1上分别设置有与由流量泵控制并与反应腔21相通的一抗进样接头916、二抗进样接头926以及清洗液进口接头95，在下盖板2上分别对应设有一抗出样接头937、二抗出样接头947以及清洗液出口接头96，同实施例1中描述工作过程类似，将载有反应样品的载片膜嵌置在反应腔21内，利用密封垫5的弹性变形力使得载片膜在反应腔21内嵌置牢固，之后通过一抗进样接头916、二抗进样接头926以及清洗液进口接头95分别进行进抗以及清洗的工作，通过一抗出样接头937、二抗出样接头947以及清洗液出口接头96进行排抗以及清洗液的工作，在可以顺利实现结合实验以及清洗工作的前提下，本微流体芯片的抗体和清洗液的进出得到了较好的区分，不会造成两者的混合，便于抗体以及清理液的回收利用。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (7)

1.一种用于WB实验中的微流体芯片，包括芯片体，其特征在于：所述芯片体包括上盖板(1)、下盖板(2)，所述下盖板(2)的底部固定设有磁条(3)，所述下盖板(2)的上表面设有供载片膜放置的反应腔(21)，当载片膜放置在反应腔(21)内后，所述载片膜上放置有与磁条(3)吸附的铁芯片(4)，所述上盖板(1)与下盖板(2)之间设有密封垫(5)，所述下盖板(2)的两侧壁上分别设有与反应腔(21)相通的工作孔(22)，所述工作孔(22)上分别插接有与流量泵连接的进样接头(6)和出样接头(7)，所述上盖板(1)与下盖板(2)之间通过夹具组件实现连接固定。
2.根据权利要求1所述的一种用于WB实验中的微流体芯片，其特征在于：所述反应腔(21)的两端均设有与反应腔(21)相通的模型槽(211)，所述模型槽(211)呈三角形状。
3.根据权利要求1所述的一种用于WB实验中的微流体芯片，其特征在于：所述反应腔(21)表面阵列设有多个支撑柱(212)。
4.根据权利要求1所述的一种用于WB实验中的微流体芯片，其特征在于：所述上盖板(1)上设有多个排气孔(11)。
5.根据权利要求1所述的一种用于WB实验中的微流体芯片，其特征在于：所述下盖板(2)底部设有置物凹槽(23)，所述磁铁卡嵌设置在置物凹槽(23)内。
6.根据权利要求1所述的一种用于WB实验中的微流体芯片，其特征在于：所述进样接头(6)和出样接头(7)均通过硅胶管头(8)分别实现与工作孔（22）的插接，所述下盖板(2)由PMMA材料制成。
7.根据权利要求1所述的一种用于WB实验中的微流体芯片，其特征在于：所述铁芯片(4)外表面均涂覆有防粘附涂层。
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