CN110208534A - 自吸式多种肿瘤标志物多样品检测芯片 - Google Patents

自吸式多种肿瘤标志物多样品检测芯片 Download PDF

Info

Publication number
CN110208534A
CN110208534A CN201910447485.1A CN201910447485A CN110208534A CN 110208534 A CN110208534 A CN 110208534A CN 201910447485 A CN201910447485 A CN 201910447485A CN 110208534 A CN110208534 A CN 110208534A
Authority
CN
China
Prior art keywords
tumor markers
chip
priming
upper layer
self
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910447485.1A
Other languages
English (en)
Inventor
戴博
付永峰
印成
郑璐璐
张大伟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
University of Shanghai for Science and Technology
Original Assignee
University of Shanghai for Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by University of Shanghai for Science and Technology filed Critical University of Shanghai for Science and Technology
Priority to CN201910447485.1A priority Critical patent/CN110208534A/zh
Publication of CN110208534A publication Critical patent/CN110208534A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
    • B01L3/5027—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/574—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor for cancer
    • G01N33/57484—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor for cancer involving compounds serving as markers for tumor, cancer, neoplasia, e.g. cellular determinants, receptors, heat shock/stress proteins, A-protein, oligosaccharides, metabolites

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Hospice & Palliative Care (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Oncology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Clinical Laboratory Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)

Abstract

本发明公开了一种自吸式多种肿瘤标志物多样品检测芯片，包括上层芯片及下层芯片；所述上层芯片由聚二甲基硅氧烷制成，所述上层芯片的下表面具有若干条微管道，每条微管道含有若干节反应腔，微管道两端分别设置进液孔和第一出液孔；所述下层芯片为生物基片，布置在上层芯片下方，所述下层芯片上表面修饰肿瘤标志物抗体，所述肿瘤标志物抗体修饰的位置与上层芯片中反应腔的位置对应，所述下层芯片上设置第二出液孔，且所述出液孔处设置用于抽吸微管道中液体的吸水体。本发明具有结构简单，操作便利，高通量，成本低等优点，具有显著的进步性和良好的推广价值。

Description

自吸式多种肿瘤标志物多样品检测芯片
技术领域
本发明涉及肿瘤检测领域，尤其是涉及自吸式多种肿瘤标志物多样品检测芯片。
背景技术
肿瘤在人类历史上一直是亟待攻克的疾病之一，而提早发现肿瘤的存在对延长患者生命周期，提高治疗效果均有十分重要的意义。在对于早期肿瘤的诊断往往是通过CT、B超等影像学技术检测、显微检测和生化免疫诊断共同完成。生化免疫检测中常使用ELISA、RIA、荧光偏振免疫测定、免疫发光技术、自动化免疫分析等。其中免疫发光技术是肿瘤标志物检验中常用的检验方法，其通过抗体上标记物的发光检测技术来检验肿瘤生物标志物，其选择性、灵敏性均较高，但样品以及检测试剂用量较多，并且一次只能检测单一肿瘤标志物指标。("Indocyanine Green(ICG)Fluorescence Imaging in Sentinel Lymph NodeBiopsy(SLNB)for Early Breast Cancer:First Indian Experience."Indian Journalof Gynecologic Oncology 17.2(2019):31.)
微流控芯片是一种将生物、化学等学科技术在微米尺度的空间里微缩并且在几平方厘米上对流体进行操控的科学技术，因此又被称为芯片实验室。当今，主流的微流控芯片多由各种不同的微管道组成的微网络，来合理地控制流体运动，并实现生化反应。在专利《一种基于微流控双向介电电泳的细菌检测装置》中可以了解到微流控芯片具有高灵敏度、效率高和检测成本较低的优点。该芯片中样品由高精度气动压力泵压入微流控芯片，且细菌细胞通过电极产生的介点电泳力来运动。通过将微流泵设计为高精度气动压力泵，从而更加精确的控制待检测样品的流速，从而使检测结果更加准确；通过p-DEP电极和EIS电极共用同一电极的设置使结构更加简单成本更低。
随着对微流控技术的逐步掌握，微流控芯片业越来越多的应用在了医学检测方面，微流控芯片在肿瘤检测方向上也日渐成熟。专利《一种基于尺寸检测循环肿瘤细胞的微流控装置及方法》中通过进样泵将样品及检测试剂注入芯片中，再经过温室孵育步骤总耗时需87min才能检测出结果且一次检测样本数量也较少。专利《六种典型肿瘤标志物多通道同时检测用微流控芯片装置》通过在该微流控芯片的液流终端其近邻位置贴附装设微型超声波换能器，来产生压力差驱动样品向终端方向流动。
现有技术存在不足，即检测过程中样品及检测试剂用量高，反应时间长。
发明内容
本发明的目的就是为了解决上述问题，提供一种自吸式多种肿瘤标志物多样品检测芯片，使得检测过程中样品及检测试剂用量低，反应时间短。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种自吸式多种肿瘤标志物多样品检测芯片，包括上层芯片及下层芯片；所述上层芯片由聚二甲基硅氧烷制成，所述上层芯片的下表面具有若干条微管道，每条微管道含有若干节反应腔，微管道两端分别设置进液孔和第一出液孔；所述下层芯片为生物基片，布置在上层芯片下方，所述下层芯片上表面修饰肿瘤标志物抗体，所述肿瘤标志物抗体修饰的位置与上层芯片中反应腔的位置对应，所述下层芯片上设置第二出液孔，且所述出液孔处设置用于抽吸微管道中液体的吸水体。
进一步，所述微管道的数量为两条。
进一步，所述反应腔的形状为液滴状。
进一步，所述反应腔的数量为三节。
进一步，所述肿瘤标志物抗体布置方式为点阵列或者条带型。
进一步，所述吸水体为海绵。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：(1)本发明可以极大程度上减少肿瘤检测过程中样品及检测试剂用量高，同时可以增加检测指标，提高了检测效率，增加了检测灵敏度，并且无需使用额外的注射泵或其他辅助设备推动芯片中的液体，降低了检测成本，缩小了检测仪器的体积。(2)本发明具有结构简单，操作便利，高通量，成本低等优点，具有显著的进步性和良好的推广价值。
附图说明
图1为上层芯片结构示意图。
图2为下层芯片结构示意图。
图3为基于芯片的肿瘤检测系统。
附图标记说明：1、微流控芯片(上层芯片)，2、进液孔，3、反应腔，4、上层出液孔(第一出液孔)，5、肿瘤标志物抗体，6、下层出液孔(第二出液孔)，7、下层芯片，8、激发光源，9、海绵，10、成像系统。
具体实施方式
参见图1到图3，一种自吸式多种肿瘤标志物多样品检测芯片，包括上层芯片及下层芯片。
所述上层芯片由聚二甲基硅氧烷(PDMS)制成，所述上层芯片的下表面具有若干条微管道，每条微管道含有若干节反应腔，微管道两端分别设置进液孔和第一出液孔。
所述下层芯片为生物基片，布置在上层芯片下方，所述下层芯片上表面修饰肿瘤标志物抗体，所述肿瘤标志物抗体修饰的位置与上层芯片中反应腔的位置对应，所述下层芯片上设置第二出液孔，且所述出液孔处设置用于抽吸微管道中液体的吸水体。
本实施例中，所述微管道的数量为两条。
本实施例中，所述反应腔的形状为液滴状。本领域技术人员应当知晓，反应腔的形状还可以是其他构型，例如横截面呈椭圆形或者圆形。
本实施例中，所述反应腔的数量为三节。
本实施例中，所述肿瘤标志物抗体布置方式为点阵列或者条带型。
本实施例中，所述吸水体为海绵。
每个反应腔相连，且每个反应腔下方对应位置处修饰一种肿瘤标志物抗体。在样品从进液孔向出液孔流动时可以一次性检测多种肿瘤指标。并且，上层芯片下表面可以含有多条管道，每条管道上可以含有多个反应腔，从而达到同时检测多个样品的目的。整个检测具有反应时间短、高通量和检测试剂用量少的优点。
下层芯片出液孔处放置吸水海绵，当液体在出液孔接触到海绵后，海绵对微管道中的液体施以拉力。该拉力大于液体在微管道中的受到的粘滞力，使管道中的液体连续流向出液孔。利用液体重力驱动、毛细力助推及海绵抽拉液体的方式实现液体自动从进液孔流向出液孔，无需使用额外的注射泵或其他辅助设备推动微流控芯片中的液体。
反应腔采用类似液滴状的管道。在进液孔的液体具有一定的高度，与微管道的高度差产生液体流动的驱动力(驱动力来自重力势)。当液体进入微管道时，微管道的截面尺寸会逐渐缩小，按照流体力学方程中体积流量Qv＝uA(平均流速u和管道横截面积A)可知截面尺寸减小，液体流速将增大，有助于加快样品向出液口流动。
使用方法：在使用该芯片之前，将荧光抗体与血液样品混合，使荧光抗体与血液中的肿瘤抗原结合。
将定量的混有荧光抗体的血液样品加入进液孔，在进液孔的样品具有一定的高度，样品在重力和液体表面张力引起的毛细力的作用下流向出液孔(第一出液孔与第二出液孔)；当样品流经反应腔时，血液样品中若是含有肿瘤标记物，该标记物会被修饰在下层芯片上的肿瘤标志物抗体捕获。当样品流至出液孔处，吸水海绵会将管道中的样品全部吸至出液孔处，当样品全部被海绵吸至出液孔后，在进液孔处加入洗涤缓冲液，由于样品中的肿瘤标志物与肿瘤标志物抗体相结合，被滞留在反应腔内，而样品中的其他成分会被洗涤缓冲液推出微管道。最后打开激发光源，光学成像系统在带有滤光片的镜头作用下，识别出反应腔内与肿瘤标记物相结合的荧光抗体发出的荧光，根据三维荧光图谱法计算之后得到的荧光强度，可以分析出肿瘤标记物的浓度。
以上所述仅为本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅限于上述实施方式，凡是属于本发明原理的技术方案均属于本发明的保护范围。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明的原理的前提下进行的若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种自吸式多种肿瘤标志物多样品检测芯片，其特征在于，包括上层芯片及下层芯片；
所述上层芯片由聚二甲基硅氧烷制成，所述上层芯片的下表面具有若干条微管道，每条微管道含有若干节反应腔，微管道两端分别设置进液孔和第一出液孔；
所述下层芯片为生物基片，布置在上层芯片下方，所述下层芯片上表面修饰肿瘤标志物抗体，所述肿瘤标志物抗体修饰的位置与上层芯片中反应腔的位置对应，所述下层芯片上设置第二出液孔，且所述出液孔处设置用于抽吸微管道中液体的吸水体。
2.根据权利要求1所述的自吸式多种肿瘤标志物多样品检测芯片，其特征在于，所述微管道的数量为两条。
3.根据权利要求1所述的自吸式多种肿瘤标志物多样品检测芯片，其特征在于，所述反应腔的形状为液滴状。
4.根据权利要求1所述的自吸式多种肿瘤标志物多样品检测芯片，其特征在于，所述反应腔的数量为三节。
5.根据权利要求1所述的自吸式多种肿瘤标志物多样品检测芯片，其特征在于，所述肿瘤标志物抗体布置方式为点阵列或者条带型。
6.根据权利要求1所述的自吸式多种肿瘤标志物多样品检测芯片，其特征在于，所述吸水体为海绵。
CN201910447485.1A 2019-05-27 2019-05-27 自吸式多种肿瘤标志物多样品检测芯片 Pending CN110208534A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910447485.1A CN110208534A (zh) 2019-05-27 2019-05-27 自吸式多种肿瘤标志物多样品检测芯片

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910447485.1A CN110208534A (zh) 2019-05-27 2019-05-27 自吸式多种肿瘤标志物多样品检测芯片

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110208534A true CN110208534A (zh) 2019-09-06

Family

ID=67788906

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910447485.1A Pending CN110208534A (zh) 2019-05-27 2019-05-27 自吸式多种肿瘤标志物多样品检测芯片

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110208534A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110878285A (zh) * 2019-11-29 2020-03-13 许传亮 一种膀胱肿瘤化疗药物筛选的芯片器官模型及其制作方法

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090233805A1 (en) * 2005-08-31 2009-09-17 Rohm Co., Ltd Biochip and immunological analysis method
CN103145086A (zh) * 2013-03-06 2013-06-12 江苏科技大学 玻璃基仿生微纳通道及其制作方法
CN103226127A (zh) * 2013-03-27 2013-07-31 清华大学 一种多通道微流控芯片-质谱联用装置
CN105572337A (zh) * 2016-01-14 2016-05-11 中国科学院理化技术研究所 一种检测多靶标的自驱动微流体检测卡
CN105964315A (zh) * 2016-05-23 2016-09-28 杭州霆科生物科技有限公司 一种多级自控的微流控芯片
CN106706916A (zh) * 2017-01-07 2017-05-24 孙翠敏 一种肿瘤标志物群检测用微流控芯片
CN107694635A (zh) * 2016-08-09 2018-02-16 宋岳 六种典型肿瘤标志物多通道同时检测用微流控芯片装置
WO2018056700A1 (ko) * 2016-09-20 2018-03-29 피씨엘 (주) 반응과 분석을 포함한 단일 진단칩의 고감도 신속진단방법
CN207703876U (zh) * 2018-01-16 2018-08-07 北京旌准医疗科技有限公司 一种基于微流控的荧光免疫检测芯片
CN109541210A (zh) * 2018-11-13 2019-03-29 广东工业大学 一种多通道肿瘤标志物并行检测传感器及其使用方法
WO2019084051A1 (en) * 2017-10-23 2019-05-02 The General Hospital Corporation INTEGRATED MICROFLUIDIC ELECTRODE ARRAY SYSTEM FOR ENZYME-RELATED IMMUNO-SORBENT TITRATION FOR INTERVENTION DETECTION OF BIOMARKERS
CN109772480A (zh) * 2017-11-15 2019-05-21 中国科学院青岛生物能源与过程研究所 单个微粒包裹液滴在微流控芯片中形成并分别导出的方法

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090233805A1 (en) * 2005-08-31 2009-09-17 Rohm Co., Ltd Biochip and immunological analysis method
CN103145086A (zh) * 2013-03-06 2013-06-12 江苏科技大学 玻璃基仿生微纳通道及其制作方法
CN103226127A (zh) * 2013-03-27 2013-07-31 清华大学 一种多通道微流控芯片-质谱联用装置
CN105572337A (zh) * 2016-01-14 2016-05-11 中国科学院理化技术研究所 一种检测多靶标的自驱动微流体检测卡
CN105964315A (zh) * 2016-05-23 2016-09-28 杭州霆科生物科技有限公司 一种多级自控的微流控芯片
CN107694635A (zh) * 2016-08-09 2018-02-16 宋岳 六种典型肿瘤标志物多通道同时检测用微流控芯片装置
WO2018056700A1 (ko) * 2016-09-20 2018-03-29 피씨엘 (주) 반응과 분석을 포함한 단일 진단칩의 고감도 신속진단방법
CN106706916A (zh) * 2017-01-07 2017-05-24 孙翠敏 一种肿瘤标志物群检测用微流控芯片
WO2019084051A1 (en) * 2017-10-23 2019-05-02 The General Hospital Corporation INTEGRATED MICROFLUIDIC ELECTRODE ARRAY SYSTEM FOR ENZYME-RELATED IMMUNO-SORBENT TITRATION FOR INTERVENTION DETECTION OF BIOMARKERS
CN109772480A (zh) * 2017-11-15 2019-05-21 中国科学院青岛生物能源与过程研究所 单个微粒包裹液滴在微流控芯片中形成并分别导出的方法
CN207703876U (zh) * 2018-01-16 2018-08-07 北京旌准医疗科技有限公司 一种基于微流控的荧光免疫检测芯片
CN109541210A (zh) * 2018-11-13 2019-03-29 广东工业大学 一种多通道肿瘤标志物并行检测传感器及其使用方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
杨铁军主编: "《产业专利分析报告》", 30 September 2011, pages: 254 - 255 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110878285A (zh) * 2019-11-29 2020-03-13 许传亮 一种膀胱肿瘤化疗药物筛选的芯片器官模型及其制作方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7453653B2 (ja) 粒子分離システムおよび方法
Vembadi et al. Cell cytometry: Review and perspective on biotechnological advances
CN102713640B (zh) 鞘流装置和方法
CN104651315B (zh) 一种在微流控芯片中同时利用抗原抗体特异性识别和细胞尺寸差别分选肿瘤细胞的方法
CN103616427B (zh) 一种针对前列腺癌不同类型血清标志物进行同时检测的微流控电化学生物传感系统
CN110320355B (zh) 一种微流控芯片及循环外泌体的检测方法
US20210033504A1 (en) Micro-nano particles detection system and method thereof
CN206244772U (zh) 一种用于细胞捕获、荧光染色的微流控芯片
CN108519373A (zh) 一种化学发光微流控芯片及含其的分析仪器
CN107446807A (zh) 集成式太赫兹超结构纳米生物芯片及其应用和方法
KR102140036B1 (ko) 미세입자 분리 및 포획을 위한 장치
CN208224274U (zh) 一种微流控芯片及具有该微流控芯片的分析仪器
CN112986063B (zh) 高通量染色体和细胞骨架应变流式分析仪及实施方法
CN108344866A (zh) 一种微流控芯片检测系统及基于该系统进行样品检测的方法
TWI616534B (zh) 利用非接觸式與自動辨識的血液循環腫瘤細胞純化分離之方法及裝置
CN102879377A (zh) 一种白血病早期检测的微流控芯片
US20150076049A1 (en) Microfilter and apparatus for separating a biological entity from a sample volume
CN108716938A (zh) 一种液体定量装置及其应用
CN208795661U (zh) 一种化学发光微流控芯片及含其的分析仪器
CN209549516U (zh) 一种微流控芯片及含其的分析仪器
CN106442962A (zh) 一种poct即时检测装置
JP2018522241A (ja) アッセイを実行するための流体システム
CN107099450A (zh) 一种用于循环肿瘤细胞分离的微流控芯片，一种循环肿瘤细胞分离方法以及计数方法
CN1901997A (zh) 系统
CN209131768U (zh) 一种液体定量装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190906

RJ01 Rejection of invention patent application after publication