CN113058666A - 一种用于阿尔茨海默病相关蛋白nod样受体3检测的微流控芯片 - Google Patents

一种用于阿尔茨海默病相关蛋白nod样受体3检测的微流控芯片 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于阿尔茨海默病相关蛋白NOD样受体3检测的微流控芯片，微流控芯片包括覆盖板、透明缓冲上端弹力软膜和主体刻录板，其中主体刻录板上设置的主体微槽是微流控芯片的主体结构。主体微槽由正压加气动力微泵微池、血液样品送样微池、预先处理微池、微小磁珠修饰加工反应微池、微小探针修饰加工反应微池、洗涤冲洗原液微池和负压抽气动力微泵微池、白细胞处理微池、红细胞处理微池和血小板处理微池组成，本发明的微流控芯片对阿尔茨海默病相关蛋白NOD样受体3具有检测自动化、时间可控化、操作简单化等积极优势，这将为我国检测阿尔茨海默病相关蛋白NOD样受体3提供最新检测技术并为临床研究阿尔茨海默病奠定坚实的基础。

Description

一种用于阿尔茨海默病相关蛋白NOD样受体3检测的微流控 芯片
技术领域
本发明涉及微流控芯片技术领域，具体为一种用于阿尔茨海默病相关蛋白NOD样受体3检测的微流控芯片。
背景技术
阿尔茨海默病(Alzheimer's disease)是一种老年性疾病，多见不同形状的老年斑(senile plaques)沉积，已经证实，阿尔茨海默病患者多会出现自身学习记忆能力下降、推理分析能力下降、判断能力下降、抽象思维能力下降等，引起阿尔茨海默病患者血液内常出现阿尔茨海默病相关蛋白NOD样受体3含量异常，通过检测血液阿尔茨海默病相关蛋白NOD样受体3有助于阿尔茨海默病患者的早期筛查、早期预防及其临床诊断。阿尔茨海默病患者的特异性诊断标志物NOD样受体3主要集中在机体脑组织和血液内，但是检测阿尔茨海默病患者不能取材此类患者脑组织，脑组织形态结构较为困难，而且核磁共振成像(Yamanakkanavar N，Choi JY，Lee B.MRI Segmentation and Classification of HumanBrain Using Deep Learning for Diagnosis of Alzheimer's Disease a Survey[J].Sensors Basel，2020，20(11)：3243.)、脑血管造影等因为操作过程复杂及其价格昂贵不利于阿尔茨海默病常规检测分析，所以很多诊断阿尔茨海默病患者多可以通过血液特异性诊断标志物进行诊断，血液特异性诊断标志物NOD样受体3利于阿尔茨海默病患者初级筛查，为此，开发出具有检测自动化、时间可控化、操作简单化等积极优势的用于阿尔茨海默病患者血液NOD样受体3检测的微流控芯片就显得尤为重要。
发明内容
本发明的目的是针对背景技术中存在的缺点和问题加以改进和创新，提供一种用于阿尔茨海默病相关蛋白NOD样受体3检测的微流控芯片。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于阿尔茨海默病相关蛋白NOD样受体3检测的微流控芯片，微流控芯片包括覆盖板、透明缓冲上端弹力软膜和主体刻录板，主体刻录板上开设有主体微槽，覆盖板位于微流控芯片的最上端，覆盖板的下面依次设置有透明缓冲上端弹力软膜和主体刻录板；
所述覆盖板上开设有覆盖板微孔，所述覆盖板微孔由微孔胶帽覆盖，所述覆盖板微孔用于添加试剂和连接动力微泵的动力微泵接口，所述透明缓冲上端弹力软膜上开设有覆盖板微孔相对应的透明缓冲上端弹力软膜微孔；
所述主体微槽包括若干个微池单元，所述微池单元之前通过微通道连接，微通道上设置有微阀门；
所述微池单元包括与透明缓冲上端弹力软膜微孔相对应的正压加气动力微泵微池、血液样品送样微池、预先处理微池、微小磁珠修饰加工反应微池、微小探针修饰加工反应微池、洗涤冲洗原液微池和负压抽气动力微泵微池，所述血液样品送样微池和预先处理微池之间设置有白细胞处理微池、红细胞处理微池、血小板处理微池；
所述白细胞处理微池上内设计有白细胞处理微池过滤网，所述白细胞处理微池过滤网的网孔内径小于白细胞直径；
所述红细胞处理微池上内设计有红细胞处理微池过滤网，所述红细胞处理微池过滤网的网孔内径小于红细胞直径；
所述血小板处理微池上内设计有血小板处理微池过滤网，所述血小板处理微池过滤网的网孔内径小于血小板直径；
所述预先处理微池底部转动连接有若干第一磁力转子轴并设置有若干预先处理微池凹陷，所述第一磁力转子轴上套设有第一磁力转子；
所述微小磁珠修饰加工反应微池底部设置有若干微小磁珠修饰加工反应微池凹陷；
所述微小探针修饰加工反应微池底部设置有若干微小探针修饰加工反应微池凹陷；
所述洗涤冲洗液体混合储备微池底部转动连接有若干第二磁力转子轴，所述第二磁力转子轴上套设有第二磁力转子。
进一步的方案是，所述主体刻录板下面依次设置有透明缓冲上端弹力软膜和基底板，所述覆盖板由聚二甲基硅氧烷、石英、聚对苯二甲酸丁二醇酯按照3:3:1比例混合制备而成，所述透明缓冲上端弹力软膜由聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚二甲基硅氧烷、纯碱按照5:3:1比例混合制备而成，所述主体刻录板由聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚二甲基硅氧烷、石英、纯碱、石灰石按照5:4:1:2:1比例混合制备而成，所述透明缓冲下端弹力软膜由聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚二甲基硅氧烷、纯碱按照5:2:3比例混合制备而成，所述基底板由聚二甲基硅氧烷、纯碱、聚对苯二甲酸丁二醇酯、石灰石按照3:3:4:1比例混合制备而成。
进一步的方案是，所述覆盖板、透明缓冲下端弹力软膜、主体刻录板、透明缓冲下端弹力软膜和基底板之间均通过强力胶水紧密黏合。
进一步的方案是，所述微孔胶帽结构呈T型，所述微孔胶帽由微孔胶帽顶部圆柱体和微孔胶帽底部圆柱体组成，微孔胶帽由聚二甲基硅氧烷、石英、聚对苯二甲酸丁二醇酯按照3:1:4比例混合制备而成。
进一步的方案是，所述动力微泵包括正压加气动力微泵和负压抽气动力微泵，所述正压加气动力微泵对应的正压加气动力微泵接口用于与正压加气动力微泵微池相对应的覆盖板微孔相连接，所述负压抽气动力微泵对应的负压抽气动力微泵接口用于与负压抽气动力微泵微池相对应的覆盖板微孔相连接。
进一步的方案是，所述微阀门为防逆流微阀门，所述防逆流微阀门内部设置有防逆流微阀门乳胶瓣膜，所述防逆流微阀门乳胶瓣膜的摆动方向朝向微流体运动方向，所述防逆流微阀门乳胶瓣膜为圆弧结构且圆弧的中心与流体入口位于防逆流微阀门乳胶瓣膜的两端，防逆流微阀门乳胶瓣膜相互接触处紧密贴合。
进一步的方案是，洗涤冲洗原液微池包括洗涤冲洗原液微池一、洗涤冲洗原液微池二、洗涤冲洗原液微池三和洗涤冲洗原液微池四，所述洗涤冲洗原液微池四的容积大于洗涤冲洗原液微池一、洗涤冲洗原液微池二与洗涤冲洗原液微池三之和。
进一步的方案是，白细胞处理微池过滤网由白细胞处理微池过滤网第一网和白细胞处理微池过滤网第二网组成，红细胞处理微池过滤网由红细胞处理微池过滤网第一网和红细胞处理微池过滤网第二网组成，血小板处理微池过滤网由血小板处理微池过滤网第一网和血小板处理微池过滤网第二网组成。
进一步的方案是，所述白细胞处理微池过滤网第一网和白细胞处理微池过滤网第二网厚度均为30μm，网孔内径均为7μm；红细胞处理微池过滤网第一网和红细胞处理微池过滤网第二网厚度均为20.5μm，网孔内径均为4.5μm；血小板处理微池过滤网第一网和血小板处理微池过滤网第二网厚度均为16.5μm，网孔内径均为1.5μm。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明专利针对微流控芯片可控化操作的阿尔茨海默病相关蛋白NOD样受体3的相关数值进行常规检测、计算、统计、分析，就可以统计分析出阿尔茨海默病相关蛋白NOD样受体3相对含量或绝对含量。最终，本发明专利微流控芯片有助于实现微流控芯片对阿尔茨海默病相关蛋白NOD样受体3直接进行检测并且时间可控化、操作简单化，本发明具有检测自动化、时间可控化、操作简单化等积极优势，这将为我国检测阿尔茨海默病相关蛋白NOD样受体3提供可靠检测技术并为临床研究阿尔茨海默病奠定坚实的基础。
附图说明
图1是覆盖板、透明缓冲上端弹力软膜、主体刻录板、透明缓冲下端弹力软膜和基底板结构示意图；
图2是主体刻录板上的主体微槽的结构示意图；
图3是微孔胶帽的结构示意图；
图4是微孔胶帽盒的结构示意图；
图5是防逆流微阀门结构示意图；
图6是预先处理微池底部凹陷结构示意图；
图7是微小探针修饰加工反应微池底部凹陷结构示意图；
图8是预先处理微池磁力转子、转子轴、防脱落胶帽的结构示意图；
图9是洗涤冲洗液体混合储备微池磁力转子、转子轴、防脱落胶帽的结构示意图；
图10是正压加气动力微泵接口及其负压加气动力微泵接口的结构示意图；
附图标记：正压加气动力微泵微池1、血液样品送样微池2、白细胞处理微池3、白细胞处理微池过滤网第一网31、白细胞处理微池过滤网第二网32、红细胞处理微池4、红细胞处理微池过滤网第一网41、红细胞处理微池过滤网第二网42、血小板处理微池5、血小板处理微池过滤网第一网51、血小板处理微池过滤网第二网52、预先处理微池6、、第一磁力转子61、第一磁力转子轴62、第一防脱落胶帽63、预先处理微池凹陷64、四级处理微池7、四级处理微池过滤网第一网71、四级处理微池过滤网第二网72、微小磁珠修饰加工反应微池8、微小磁珠修饰加工反应微池凹陷81、洗涤冲洗液体混合储备微池9、洗涤冲洗原液微池一91、洗涤冲洗原液微池二92、洗涤冲洗原液微池三93、洗涤冲洗原液微池四94、第二磁力转子95、第二磁力转子轴96、第二防脱落胶帽97、微小探针修饰加工反应微池10、微小探针修饰加工反应微池凹陷101、废弃余液回收微池11、负压抽气动力微泵微池12、覆盖板13、透明缓冲上端弹力软膜14、主体刻录板15、主体微槽151、透明缓冲下端弹力软膜16、基底板17、正压加气动力微泵18、正压抽气动力微泵接口1801、负压抽气动力微泵19、负压抽气动力微泵接口1901、覆盖板微孔20、微孔胶帽21、微孔胶帽顶部圆柱体211、微孔胶帽底部圆柱体212、透明缓冲上端弹力软膜微孔213、防逆流微阀门W0、第一防逆流微阀门W1、第二防逆流微阀门W2、第三防逆流微阀门W3、第四防逆流微阀门W4、第五防逆流微阀门W5、第六防逆流微阀门W6、第七防逆流微阀门W7、第八防逆流微阀门W8、第九防逆流微阀门W9、第十防逆流微阀门W10、第十一防逆流微阀门W11、第十二防逆流微阀门W12、第十三防逆流微阀门W13、第十四防逆流微阀门W14、第十五防逆流微阀门W15、防逆流微阀门乳胶瓣膜W16。
具体实施方式
以下结合附图1～10对本发明进一步详细说明。
在本实施例中，微流控芯片呈现长方形，微流控芯片长9.5cm、宽4.5cm、厚1.6cm，微流控芯片包括覆盖板13、透明缓冲上端弹力软膜14、主体刻录板15、透明缓冲下端弹力软膜16和基底板17，其中，主体刻录板15上开设有主体微槽151。
在本实施例中，微流控芯片的覆盖板13长9.5cm、宽4.5cm、厚0.4cm，由聚二甲基硅氧烷、石英、聚对苯二甲酸丁二醇酯按照3:3:1比例混合制备而成。微流控芯片的透明缓冲上端弹力软膜14长9.5cm、宽4.5cm、厚0.1cm，由聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚二甲基硅氧烷、纯碱按照5:3:1比例混合制备而成。主体刻录板15长9.5cm、宽4.5cm、厚0.6cm，由聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚二甲基硅氧烷、石英、纯碱、石灰石按照5:4:1:2:1比例混合制备而成，利用雕刻技术制备主体刻录板15上的主体微槽151。透明缓冲下端弹力软膜16长9.5cm、宽4.5cm、厚0.1cm，由聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚二甲基硅氧烷、纯碱按照5:2:3比例混合制备而成。基底板17长9.5cm、宽4.5cm、厚0.4cm，由聚二甲基硅氧烷、纯碱、聚对苯二甲酸丁二醇酯、石灰石按照3:3:4:1比例混合制备而成。
微流控芯片的覆盖板13位于微流控芯片的最上端，覆盖板13的下面是透明缓冲上端弹力软膜14，透明缓冲上端弹力软膜14下面是主体刻录板15，主体刻录板15下面是透明缓冲下端弹力软膜16，透明缓冲下端弹力软膜16下面是基底板17。微流控芯片的由上到下分别是覆盖板13、透明缓冲上端弹力软膜14、主体刻录板15、透明缓冲下端弹力软膜16、基底板17。
微流控芯片的覆盖板13与透明缓冲上端弹力软膜14、透明缓冲上端弹力软膜14与主体刻录板15、主体刻录板15与透明缓冲下端弹力软膜16、透明缓冲下端弹力软膜16与基底板17之间均通过强力胶水紧密黏合，保持微流控芯片密封效果良好状态。
所述主体微槽包括若干个微池单元，所述微池单元之前通过微通道连接，微通道上设置有微阀门，所述微池单元包括包括正压加气动力微泵微池1、血液样品送样微池2、白细胞处理微池3、红细胞处理微池4、血小板处理微池5、预先处理微池6、四级处理微池7、微小磁珠修饰加工反应微池8、洗涤冲洗液体混合储备微池9、洗涤冲洗原液微池一91、洗涤冲洗原液微池二92、洗涤冲洗原液微池三93、洗涤冲洗原液微池四94、微小探针修饰加工反应微池10、废弃余液回收微池11和负压抽气动力微泵微池12。
微流控芯片的覆盖板13上开设有覆盖板微孔20，所述覆盖板微孔20的数量有10个，10个覆盖板微孔20均分别由10个微孔胶帽21覆盖。10个微孔胶帽21均呈现T字形，且10个微孔胶帽21分别由微孔胶帽顶部圆柱体211和微孔胶帽底部圆柱体212组成。微孔胶帽顶部圆柱体211与微孔胶帽底部圆柱212成90度直角。10个微孔胶帽21均由聚二甲基硅氧烷、石英、聚对苯二甲酸丁二醇酯按照3:1:4比例混合制备而成。10个微孔胶帽21的微孔胶帽底部圆柱体212分别与10个覆盖板微孔20是对应进行密封的互补结构。10个微孔胶帽21均标上号码并且放置于微孔胶帽盒30中，需要使用的时候直接从微孔胶帽盒30中分别取出10个微孔胶帽21。
透明缓冲上端弹力软膜14上有10个透明缓冲上端弹力软膜微孔213，10个透明缓冲上端弹力软膜微孔213上方分别与微流控芯片的覆盖板13的10个覆盖板微孔20一一对应。10个透明缓冲上端弹力软膜微孔213下方又分别与主体微槽151的正压加气动力微泵微池1、血液样品送样微池2、预先处理微池6、微小磁珠修饰加工反应微池8、微小探针修饰加工反应微池10、洗涤冲洗原液微池一91、洗涤冲洗原液微池二92、洗涤冲洗原液微池三93、洗涤冲洗原液微池四94、负压抽气动力微泵微池12一一对应。
在微流控芯片功能转换时，正压加气动力微泵微池1对应的覆盖板微孔20可以与正压加气动力微泵18的正压加气动力微泵接口1801相连。负压抽气动力微泵微池12对应的覆盖板微孔20可以与负压抽气动力微泵19的负压抽气动力微泵接口1901相连。
在本实施例中，微通道设计深度为110μm、宽度为140μm，正压加气动力微泵微池1、血液样品送样微池2、白细胞处理微池3、红细胞处理微池4、血小板处理微池5、预先处理微池6、四级处理微池7、微小磁珠修饰加工反应微池8、洗涤冲洗液体混合储备微池9、洗涤冲洗原液微池一91、洗涤冲洗原液微池二92、洗涤冲洗原液微池三93、洗涤冲洗原液微池四94、微小探针修饰加工反应微池10、废弃余液回收微池11、负压抽气动力微泵微池12之间均通过微通道相连接，微通道采用激光雕刻聚对苯二甲酸丁二醇酯、纯碱、聚二甲基硅氧烷、石英混合物(2:2:3:1)制备而成。
在本实施例中，微阀门为防逆流微阀门W0，防逆流微阀门W0的数量有15个，正压加气动力微泵微池1与血液样品送样微池2之间的微通道上设置有第一防逆流微阀门W1。血小板处理微池5与预先处理微池6之间的微通道上设设置有第二防逆流微阀门W2。预先处理微池6与四级处理微池7之间的微通道上设置有第三防逆流微阀门W3。四级处理微池7与微小磁珠修饰加工反应微池8之间的微通道上设置有第四防逆流微阀门W4。微小磁珠修饰加工反应微池8与废弃余液回收微池11之间的微通道上设置有第六防逆流微阀门W6。微小磁珠修饰加工反应微池8与微小探针修饰加工反应微池10之间的微通道上设置有第七防逆流微阀门W7。微小磁珠修饰加工反应微池8与洗涤冲洗液体混合储备微池9之间的微通道上设置有第五防逆流微阀门W5。微小探针修饰加工反应微池10与废弃余液回收微池11之间的微通道上设置有第九防逆流微阀门W9。微小探针修饰加工反应微池10与洗涤冲洗液体混合储备微池9之间的微通道上设置有第八防逆流微阀门W8。废弃余液回收微池11与负压抽气动力微泵微池12之间的微通道上设置有第十防逆流微阀门W10。洗涤冲洗液体混合储备微池9与洗涤冲洗原液微池一91、洗涤冲洗原液微池二92、洗涤冲洗原液微池三93、洗涤冲洗原液微池四94之间的微通道上设置有一个总阀门和4个分阀门，总阀门为第十一防逆流微阀门W11，分阀门分别为第十二防逆流微阀门W12、第十三防逆流微阀门W13、第十四防逆流微阀门W14和第十五防逆流微阀门W15。
微流控芯片的防逆流微阀门W0由聚对苯二甲酸丁二醇酯、纯碱、聚二甲基硅氧烷混合物(2:3:1)混合制备而成，防逆流微阀门W0深度均为130μm、宽度为150μm，防逆流微阀门W0较采用激光雕刻聚对苯二甲酸丁二醇酯、纯碱、聚二甲基硅氧烷、石英混合物(2:2:3:1)制备的微通道粗大。每个防逆流微阀门W0的内部分别设置有6个防逆流微阀门乳胶瓣膜W16，每个防逆流微阀门W0内部的防逆流微阀门乳胶瓣膜W16的摆动方向朝着微流体运动方向。每个防逆流微阀门W0内部的防逆流微阀门乳胶瓣膜W16的排列方式呈现类似规则六边形形状。每个防逆流微阀门W0内部的防逆流微阀门乳胶瓣膜W16可以直接密封防逆流微阀门W0，且可以防止微流体出现逆流。防逆流微阀门乳胶瓣膜W16为圆弧结构且圆弧的中心与流体入口位于防逆流微阀门乳胶瓣膜W16的两端，防逆流微阀门乳胶瓣膜W16相互接触处紧密贴合。
正压加气动力微泵微池1呈现近似扁正方体形，血液样品送样微池2呈现近似扁圆形，微流控芯片的预先处理微池6、微小磁珠修饰加工反应微池8、微小探针修饰加工反应微池10均呈现近似扁长方体形，负压抽气动力微泵微池12呈现近似扁正方体形，微流控芯片的洗涤冲洗原液微池一91、洗涤冲洗原液微池二92、洗涤冲洗原液微池三93、洗涤冲洗原液微池四94均呈现近似扁圆形。洗涤冲洗原液微池四94的容积大于洗涤冲洗原液微池一91、洗涤冲洗原液微池二92、洗涤冲洗原液微池三93之和。
在本实施例中，微流控芯片的白细胞处理微池3呈现近似扁圆形，白细胞处理微池3内设置有白细胞处理微池过滤网，白细胞处理微池过滤网包括白细胞处理微池过滤网第一网31和白细胞处理微池过滤网第二网32。白细胞处理微池过滤网第一网31和白细胞处理微池过滤网第二网32由聚对苯二甲酸丁二醇酯、纯碱、聚二甲基硅氧烷混合物(3:2:1)制备而成且形状为圆形，白细胞处理微池过滤网第一网31和白细胞处理微池过滤网第二网32厚度均为30μm，白细胞处理微池过滤网第一网31和白细胞处理微池过滤网第二网32的网孔内径均为7μm(白细胞直径为7.5～20.5μm)。
在本实施例中，微流控芯片的红细胞处理微池4呈现近似扁圆形，红细胞处理微池4内设置有红细胞处理微池过滤网，红细胞处理微池过滤网包括红细胞处理微池过滤网第一网41和红细胞处理微池过滤网第二网42。红细胞处理微池过滤网第一网41和红细胞处理微池过滤网第二网42由聚对苯二甲酸丁二醇酯、纯碱、聚二甲基硅氧烷混合物(1:2:2)制备而成且形状为圆形，红细胞处理微池过滤网第一网41和红细胞处理微池过滤网第二网42厚度均为20.5μm，红细胞处理微池过滤网第一网41和红细胞处理微池过滤网第二网42的网孔内径均为4.5μm(红细胞直径为6.5～8.5μm)。
微流控芯片的血小板处理微池5呈现近似扁圆形，血小板处理微池5内设置有血小板处理微池过滤网，血小板处理微池过滤网包括血小板处理微池过滤网第一网51和血小板处理微池过滤网第二网52。血小板处理微池过滤网第一网51和血小板处理微池过滤网第二网52由聚对苯二甲酸丁二醇酯、纯碱、聚二甲基硅氧烷混合物(1:2:5)制备而成且形状为圆形，血小板处理微池过滤网第一网51和血小板处理微池过滤网第二网52厚度均为16.5μm，血小板处理微池过滤网第一网51和血小板处理微池过滤网第二网52的网孔内径均为1.5μm(血小板直径为1.8～3.3μm)。
微流控芯片的四级处理微池7呈现近似扁圆形，四级处理微池7内设置有四级处理微池过滤网，四级处理微池过滤网包括流体四级处理微池过滤网第一网71和四级处理微池过滤网第二网72。四级处理微池过滤网第一网71和四级处理微池过滤网第二网72由聚对苯二甲酸丁二醇酯、纯碱、聚二甲基硅氧烷混合物(5:2:1)制备而成且形状为圆形，四级处理微池过滤网第一网71和四级处理微池过滤网第二网72厚度均为15.5μm，四级处理微池过滤网第一网71和四级处理微池过滤网第二网72网孔的网孔内径均为1.2μm。
微流控芯片的预先处理微池6呈现近似扁长方体形，预先处理微池6的底部转动连接有大量第一磁力转子轴62，第一磁力转子轴62上套设有第一磁力转子61，第一磁力转子61由石英材料制备而成且长度12nm，直径3nm。第一磁力转子轴62的末端有第一防脱落胶帽63。第一防脱落胶帽63由乳胶材料聊制备而成且直接套在第一磁力转子轴62的一侧。同时，预先处理微池6的底部设计大量预先处理微池凹陷64，预先处理微池凹陷64直径3nm，深度0.5nm。
微流控芯片的微小磁珠修饰加工反应微池8呈现近似扁长方体形，微小磁珠修饰加工反应微池8的底部设计大量微小磁珠修饰加工反应微池凹陷81，微小磁珠修饰加工反应微池凹陷81直径5nm，深度1nm。
微流控芯片的微小探针修饰加工反应微池10呈现近似扁长方体形，微小探针修饰加工反应微池10的底部设计大量微小探针修饰加工反应微池凹陷101，微小探针修饰加工反应微池凹陷101直径4nm，深度0.5nm。
微流控芯片的洗涤冲洗液体混合储备微池9呈现近似扁长方体形，洗涤冲洗液体混合储备微池9的底部转动连接有大量第二磁力转子轴96，第二磁力转子轴96套设在第二磁力转子95上，第二磁力转子95由石英材料制备而成且长度15nm，直径4nm。第二磁力转子95套在洗第二磁力转子轴96上，第二磁力转子轴96的末端有第二防脱落胶帽97。第二防脱落胶帽97由乳胶材料聊制备而成且直接套在第二磁力转子轴96的一侧。
微流控芯片的废弃余液回收微池11呈现近似扁长方体形，容积较大，可以容纳所有反应体系所需要试剂及其冲洗液体。
微流控芯片的基底板17长9.5cm、宽4.5cm、厚0.4cm。
微流控芯片的动力来源于正压加气动力微泵18以及负压抽气动力微泵19，正压加气动力微泵18连接于正压加气动力微泵微池1，负压抽气动力微泵19连接于负压抽气动力微泵微池12，检测阿尔茨海默病相关蛋白NOD样受体3需要同时开启正压加气动力微泵18以及负压抽气动力微泵19。
本发明检测阿尔茨海默病相关蛋白NOD样受体3使用具体流程如下：
(一)微流控芯片的初步组装
覆盖板13与透明缓冲上端弹力软膜14、透明缓冲上端弹力软膜14与主体刻录板15、主体刻录板15与透明缓冲下端弹力软膜16、透明缓冲下端弹力软膜16与基底板17之间均通过强力胶水紧密黏合，10个覆盖板微孔20均分别由10个微孔胶帽21覆盖。
检测阿尔茨海默病相关蛋白NOD样受体3需要多个数值选取平均值及其需要制备针对阿尔茨海默病相关蛋白NOD样受体3的标准曲线，因此，需要组装数十个微流控芯片。
(二)磁珠修饰抗NOD样受体3单抗
制备聚苯乙烯处理的铁化合物(直径3.1μm，表面修饰羧基)10mg，此即磁珠。在10mmol/L磷酸盐缓冲液(pH7.5)1ml内加入1mg的聚苯乙烯处理的铁化合物(磁珠)、11μg的1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐、16μg的N-羟基琥珀酰亚胺、21μg的抗NOD样受体3单抗(NOD样受体3一抗)溶液。混合均匀后室温下放置4h，加入1mg的赖氨酸进行处理封闭。使用磁铁进行富集聚苯乙烯处理的铁化合物(磁珠)，去除多余的抗NOD样受体3单抗，加入含有0.1％牛血清白蛋白的10mmol/L磷酸盐缓冲液(pH7.5)重新溶解，就可以获得针对NOD样受体3的富含磁珠、抗NOD样受体3单抗的一抗抗体溶液，以此完成磁珠修饰抗NOD样受体3单抗。
(三)荧光探针修饰抗(抗NOD样受体3)单抗
制备表面修饰羧基、直径180nm、富含聚苯乙烯包裹铕化合物、浓度为1％的荧光微球10ml。在1％的荧光微球1ml内加入13mg的1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐、45mg的sulfo-N-羟基琥珀酰亚胺、15μg的抗(抗NOD样受体3)单抗(NOD样受体3二抗)。混合均匀后37摄氏度反应2.5h，加入1mg牛血清白蛋白封闭，通过离心机离心后去除没有进行反应的成分，加入含有0.1％牛血清白蛋白的20mmol/L磷酸盐缓冲液(pH7.5)重新溶解，就可以获得针对抗NOD样受体3的富含1％的荧光微球、抗(抗NOD样受体3)单抗的二抗抗体溶液，以此完成荧光探针修饰抗(抗NOD样受体3)单抗。
(四)各种材料进行封固处理
将磁珠修饰抗NOD样受体3单抗180μl装入微流控芯片的微小磁珠修饰加工反应微池8，使用微孔胶帽21进行封固。
将荧光探针修饰抗(抗NOD样受体3)单抗180μl装入微流控芯片的微小探针修饰加工反应微池10，也使用微孔胶帽21进行封固。
配置微流控芯片的预先处理微池6所使用的检测液体，该检测液体是含有0.5％的吐温20和0.1％甲醇的20mmol/L磷酸盐缓冲液(pH7.5)，取检测液体145μl装入微流控芯片的预先处理微池6内，使用微孔胶帽21进行封固。
微流控芯片的每个防逆流微阀门W0保持关闭状态。
微流控芯片的废弃余液回收微池11内装好吸水材料。
微流控芯片装入铝箔中密封保存于冰箱，保存温度为4摄氏度。
(五)检测NOD样受体3
分别配置10ml的0.2％的牛血清白蛋白、10ml的0.5％的吐温20、10ml的0.01％防腐剂Proclin300、10ml的20mmol/L磷酸盐缓冲液(pH7.5)。使用阴性血清将阿尔茨海默病相关的NOD样受体3标准品配置成0、10、100、1000、10000IU/L。待检测样本经过肝素化处理备用(肝素用量500U/L)。从4摄氏度冰箱铝箔中取出微流控芯片，将微流控芯片放入配套检测仪器内，开始进行检测NOD样受体3及其绘制针对NOD样受体3的标准曲线。
●结合一抗
取经过肝素化处理后的检测样本血液(肝素用量500U/L)，将检测样本血液装入血液样品送样微池2。
打开微流控芯片的第一防逆流微阀门W1、第二防逆流微阀门W2、第三防逆流微阀门W3、第四防逆流微阀门W4、第六防逆流微阀门W6、第十防逆流微阀门W10，关闭第五防逆流微阀门W5、第七防逆流微阀门W7、第八防逆流微阀门W8、第九防逆流微阀门W9、第十一防逆流微阀门W11、第十二防逆流微阀门W12、第十三防逆流微阀门W13、第十四防逆流微阀门W14和第十五防逆流微阀门W15，开启微流控芯片的正压加气动力微泵18及负压抽气动力微泵19，此时正压加气动力微泵18对应的正压加气动力微泵接口1801与正压加气动力微泵微池1相对应的覆盖板微孔20相连接，负压加气动力微泵19对应的负压加气动力微泵接口1901与负压抽气动力微泵微池12相对应的覆盖板微孔20相连接。待检测样本通过白细胞处理微池3、红细胞处理微池4、血小板处理微池5分别过滤掉白细胞、红细胞及其血小板，进入预先处理微池6，在预先处理微池6内，经过第一磁力转子61充分混合含有0.5％吐温20和0.1％甲醇20mmol/L磷酸盐缓冲液(pH7.5)的检测液体后，进入四级处理微池7再次进行过滤后，进入微小磁珠修饰加工反应微池8，与磁珠修饰抗NOD样受体3单抗反应，待检测样本会捕获磁珠，同时通过配套检测仪器控制微小磁珠修饰加工反应微池8上方、下方、左方、右方的电磁铁交替呈现磁性状态，促使微小磁珠修饰加工反应微池8的微小磁珠处于运动状态，会提高微小磁珠修饰加工反应微池8内液体混合效果及其提高反应效率。
经过3min后，配套检测仪器将微小磁珠修饰加工反应微池8下方的电磁铁单独呈现磁性状态，会将微小磁珠修饰加工反应微池8的微小磁珠直接吸附在微小磁珠修饰加工反应微池凹陷81内，正压加气动力微泵18及负压抽气动力微泵19继续提供动力，会将微小磁珠修饰加工反应微池8内的液体不断排空，1min后，磁珠修饰抗NOD样受体3会保留在微小磁珠修饰加工反应微池凹陷81内，其他无关液体会储存于微流控芯片的废弃余液回收微池11内。
●清洗处理
在微流控芯片的洗涤冲洗原液微池一91、洗涤冲洗原液微池二92、洗涤冲洗原液微池三93、洗涤冲洗原液微池四94内分别装入50μl的0.2％的牛血清白蛋白、50μl的0.5％的吐温20、50μl的0.01％防腐剂Proclin300、450μl的20mmol/L磷酸盐缓冲液(pH7.5)，检查配套检测仪器将微小磁珠修饰加工反应微池8下方的电磁铁单独呈现磁性状态。
关闭第一防逆流微阀门W1、第二防逆流微阀门W2、第三防逆流微阀门W3、第四防逆流微阀门W4、第七防逆流微阀门W7、第八防逆流微阀门W8、第九防逆流微阀门W9，打开第五防逆流微阀门W5、第六防逆流微阀门W6、第十防逆流微阀门W10、第十一防逆流微阀门W11、第十二防逆流微阀门W12、第十三防逆流微阀门W13、第十四防逆流微阀门W14和第十五防逆流微阀门W15，关闭正压加气动力微泵18，开启负压抽气动力微泵19，由负压抽气动力微泵19继续提供动力，微流控芯片的洗涤冲洗原液微池一91、洗涤冲洗原液微池二92、洗涤冲洗原液微池三93、洗涤冲洗原液微池四94的液体会分别会进入洗涤冲洗液体混合储备微池9，洗涤冲洗液体混合储备微池9的第二磁力转子95转动将液体充分混合，然后进入微小磁珠修饰加工反应微池8内，洗去微小磁珠修饰加工反应微池8内多余未结合磁珠的其他物质。
●加入清洗液
在微流控芯片的洗涤冲洗原液微池一91、洗涤冲洗原液微池二92、洗涤冲洗原液微池三93、洗涤冲洗原液微池四94内分别装入50μl的0.2％的牛血清白蛋白、50μl的0.5％的吐温20、50μl的0.01％防腐剂Proclin300、450μl的20mmol/L磷酸盐缓冲液(pH7.5)，使用配套检测仪器将微小磁珠修饰加工反应微池8下方的电磁铁的磁性去掉。
●结合二抗
打开微流控芯片的第五防逆流微阀门W5、第七防逆流微阀门W7、第九防逆流微阀门W9、第十防逆流微阀门W10、第十一防逆流微阀门W11、第十二防逆流微阀门W12、第十三防逆流微阀门W13和第十四防逆流微阀门W14，关闭第一防逆流微阀门W1、第一防逆流微阀门W2、第一防逆流微阀门W3、第一防逆流微阀门W4、第一防逆流微阀门W6和第一防逆流微阀门W8，开启负压抽气动力微泵19。
微小磁珠修饰加工反应微池8内的液体及其磁珠会进入微小探针修饰加工反应微池10内，与微小探针修饰加工反应微池10的荧光探针修饰抗(抗NOD样受体3)单抗接触，溶解荧光探针并且进行反应，同时通过配套检测仪器控制微小探针修饰加工反应微池10上方、下方、左方、右方的电磁铁交替呈现磁性状态，促使微小探针修饰加工反应微池10的微小磁珠处于运动状态，会提高微小探针修饰加工反应微池10内液体混合效果及其提高反应效率。
经过3min后，配套检测仪器将微小探针修饰加工反应微池10下方的电磁铁单独呈现磁性状态，会将微小探针修饰加工反应微池10的微小磁珠不断吸附在微小探针修饰加工反应微池凹陷101内，负压抽气动力微泵19继续提供动力，会将微小探针修饰加工反应微池10内的液体不断排空，1min后，所需要物质会保留在微小探针修饰加工反应微池凹陷101内，其他无关液体会储存于微流控芯片的废弃余液回收微池11。
●清洗处理
在微流控芯片的洗涤冲洗原液微池一91、洗涤冲洗原液微池二92、洗涤冲洗原液微池三93、洗涤冲洗原液微池四94内分别装入50μl的0.2％的牛血清白蛋白、50μl的0.5％的吐温20、50μl的0.01％防腐剂Proclin300、450μl的20mmol/L磷酸盐缓冲液(pH7.5)，检查配套检测仪器将微小探针修饰加工反应微池10下方的电磁铁单独呈现磁性状态。
关闭第一防逆流微阀门W1、第二防逆流微阀门W2、第三防逆流微阀门W3、第四防逆流微阀门W4、第五防逆流微阀门W5、第六防逆流微阀门W6和第七防逆流微阀门W7，打开第八防逆流微阀门W8、第八防逆流微阀门W9、第八防逆流微阀门W10、第八防逆流微阀门W11、第八防逆流微阀门W12、第八防逆流微阀门W13、第八防逆流微阀门W14和第八防逆流微阀门W15，开启负压抽气动力微泵19，由负压抽气动力微泵19继续提供动力，微流控芯片的洗涤冲洗原液微池一91、洗涤冲洗原液微池二92、洗涤冲洗原液微池三93、洗涤冲洗原液微池四94的液体会分别会进入洗涤冲洗液体混合储备微池9，洗涤冲洗液体混合储备微池9内的第二磁力转子95转动将液体充分混合，然后进入微小探针修饰加工反应微池10内，洗去微小探针修饰加工反应微池10内多余未结合磁珠的其他物质。
●测定荧光强度
此时利用配套检测仪器将微小探针修饰加工反应微池10下方的电磁铁单独呈现磁性状态，将微小探针修饰加工反应微池10结合磁珠、一抗、二抗的物质集中于微小探针修饰加工反应微池凹陷101内，使用配套检测仪器从微流控芯片的微小探针修饰加工反应微池10上方区域发射365nm波长激光，设定检测微流控芯片的微小探针修饰加工反应微池10结合磁珠、一抗、二抗混合物610nm的荧光强度。微小探针修饰加工反应微池10内分别使用3个微流控芯片进行测定，选取3个数值的平均值，获得的平均值参考阿尔茨海默病相关的NOD样受体3标准品的标准曲线图。
●剂量-反应曲线分析
使用荧光强度和标准品浓度值的双对数函数绘制关于阿尔茨海默病相关的NOD样受体3标准品配置成0、10、100、1000、10000IU/L的标准曲线图，实验过程包括结合一抗、清洗处理、重复清洗处理、结合二抗、清洗处理、重复清洗处理等。0IU/L均使用3个微流控芯片进行测定的值分别为0、0、0。10IU/L均使用3个微流控芯片进行测定的值分别为1.1123、0.9958、1.2132。100IU/L均使用3个微流控芯片进行测定的值分别为1.9568、2.1125、2.1423。1000IU/L均使用3个微流控芯片进行测定的值分别为2.9635、2.7458、3.0125。10000IU/L均使用3个微流控芯片进行测定的值分别为4.2135、4.3562、4.4266。每个0、10、100、1000、10000IU/L均使用3个微流控芯片进行测定的平均值分别为0、1.1071、2.0705、2.9073、4.3321。最终获得关于阿尔茨海默病相关的NOD样受体3的剂量-反应曲线，线性相关系数为0.9928，线性曲线为Y＝1.0464X-1.0559，R2＝0.9928。总检测时间为25min，显示阿尔茨海默病相关的NOD样受体3的荧光强度与样本中荧光强度呈现正相关，表明使用微流控芯片检测阿尔茨海默病相关的NOD样受体3具有良好的剂量-反应曲线。
(六)综合分析
本发明公开了一种用于阿尔茨海默病相关蛋白NOD样受体3检测的微流控芯片，其主要包括覆盖板、透明缓冲上端弹力软膜、主体刻录板、透明缓冲下端弹力软膜、基底板等。微流控芯片有助于实现微流控芯片对阿尔茨海默病相关蛋白NOD样受体3直接进行检测并且时间可控化、操作可控化，剂量-反应曲线良好，说明本发明使用配套检测仪器检测阿尔茨海默病相关蛋白NOD样受体3具有检测自动化、时间可控化、操作简单化等积极优势，这将为我国检测阿尔茨海默病相关蛋白NOD样受体3提供最新检测显微检测技术。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于阿尔茨海默病相关蛋白NOD样受体3检测的微流控芯片，其特征在于：微流控芯片包括覆盖板、透明缓冲上端弹力软膜和主体刻录板，主体刻录板上开设有主体微槽，覆盖板位于微流控芯片的最上端，覆盖板的下面依次设置有透明缓冲上端弹力软膜和主体刻录板；
所述覆盖板上开设有覆盖板微孔，所述覆盖板微孔由微孔胶帽覆盖，所述覆盖板微孔用于添加试剂和连接动力微泵的动力微泵接口，所述透明缓冲上端弹力软膜上开设有覆盖板微孔相对应的透明缓冲上端弹力软膜微孔；
所述主体微槽包括若干个微池单元，所述微池单元之前通过微通道连接，微通道上设置有微阀门；
所述微池单元包括与透明缓冲上端弹力软膜微孔相对应的正压加气动力微泵微池、血液样品送样微池、预先处理微池、微小磁珠修饰加工反应微池、微小探针修饰加工反应微池、洗涤冲洗原液微池和负压抽气动力微泵微池，所述血液样品送样微池和预先处理微池之间设置有白细胞处理微池、红细胞处理微池、血小板处理微池；
所述白细胞处理微池上内设计有白细胞处理微池过滤网，所述白细胞处理微池过滤网的网孔内径小于白细胞直径；
所述红细胞处理微池上内设计有红细胞处理微池过滤网，所述红细胞处理微池过滤网的网孔内径小于红细胞直径；
所述血小板处理微池上内设计有血小板处理微池过滤网，所述血小板处理微池过滤网的网孔内径小于血小板直径；
所述预先处理微池底部转动连接有若干第一磁力转子轴并设置有若干预先处理微池凹陷，所述第一磁力转子轴上套设有第一磁力转子；
所述微小磁珠修饰加工反应微池底部设置有若干微小磁珠修饰加工反应微池凹陷；
所述微小探针修饰加工反应微池底部设置有若干微小探针修饰加工反应微池凹陷；
所述洗涤冲洗液体混合储备微池底部转动连接有若干第二磁力转子轴，所述第二磁力转子轴上套设有第二磁力转子。
2.根据权利要求1所述的一种用于阿尔茨海默病相关蛋白NOD样受体3检测的微流控芯片，其特征在于：所述主体刻录板下面依次设置有透明缓冲下端弹力软膜和基底板，所述覆盖板由聚二甲基硅氧烷、石英、聚对苯二甲酸丁二醇酯按照3:3:1比例混合制备而成，所述透明缓冲上端弹力软膜由聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚二甲基硅氧烷、纯碱按照5:3:1比例混合制备而成，所述主体刻录板由聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚二甲基硅氧烷、石英、纯碱、石灰石按照5:4:1:2:1比例混合制备而成，所述透明缓冲下端弹力软膜由聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚二甲基硅氧烷、纯碱按照5:2:3比例混合制备而成，所述基底板由聚二甲基硅氧烷、纯碱、聚对苯二甲酸丁二醇酯、石灰石按照3:3:4:1比例混合制备而成。
3.根据权利要求2所述的一种用于阿尔茨海默病相关蛋白NOD样受体3检测的微流控芯片，其特征在于：所述覆盖板、透明缓冲上端弹力软膜、主体刻录板、透明缓冲下端弹力软膜和基底板之间均通过强力胶水紧密黏合。
4.根据权利要求1所述的一种用于阿尔茨海默病相关蛋白NOD样受体3检测的微流控芯片，其特征在于：所述微孔胶帽结构呈T型，所述微孔胶帽由微孔胶帽顶部圆柱体和微孔胶帽底部圆柱体组成，微孔胶帽由聚二甲基硅氧烷、石英、聚对苯二甲酸丁二醇酯按照3:1:4比例混合制备而成。
5.根据权利要求1所述的一种用于阿尔茨海默病相关蛋白NOD样受体3检测的微流控芯片，其特征在于：所述动力微泵包括正压加气动力微泵和负压抽气动力微泵，所述正压加气动力微泵对应的正压加气动力微泵接口用于与正压加气动力微泵微池相对应的覆盖板微孔相连接，所述负压抽气动力微泵对应的负压抽气动力微泵接口用于与负压抽气动力微泵微池相对应的覆盖板微孔相连接。
6.根据权利要求1所述的一种用于阿尔茨海默病相关蛋白NOD样受体3检测的微流控芯片，其特征在于：所述微阀门为防逆流微阀门，所述防逆流微阀门内部设置有防逆流微阀门乳胶瓣膜，所述防逆流微阀门乳胶瓣膜的摆动方向朝向微流体运动方向，所述防逆流微阀门乳胶瓣膜为圆弧结构且圆弧的中心与流体入口位于防逆流微阀门乳胶瓣膜的两端，防逆流微阀门乳胶瓣膜相互接触处紧密贴合。
7.根据权利要求1所述的一种用于阿尔茨海默病相关蛋白NOD样受体3检测的微流控芯片，其特征在于：洗涤冲洗原液微池包括洗涤冲洗原液微池一、洗涤冲洗原液微池二、洗涤冲洗原液微池三和洗涤冲洗原液微池四，所述洗涤冲洗原液微池四的容积大于洗涤冲洗原液微池一、洗涤冲洗原液微池二与洗涤冲洗原液微池三之和。
8.根据权利要求1所述的一种用于阿尔茨海默病相关蛋白NOD样受体3检测的微流控芯片，其特征在于：白细胞处理微池过滤网由白细胞处理微池过滤网第一网和白细胞处理微池过滤网第二网组成，红细胞处理微池过滤网由红细胞处理微池过滤网第一网和红细胞处理微池过滤网第二网组成，血小板处理微池过滤网由血小板处理微池过滤网第一网和血小板处理微池过滤网第二网组成。
9.根据权利要求8所述的一种用于阿尔茨海默病相关蛋白NOD样受体3检测的微流控芯片，其特征在于：所述白细胞处理微池过滤网第一网和白细胞处理微池过滤网第二网厚度均为30μm，网孔内径均为7μm；红细胞处理微池过滤网第一网和红细胞处理微池过滤网第二网厚度均为20.5μm，网孔内径均为4.5μm；血小板处理微池过滤网第一网和血小板处理微池过滤网第二网厚度均为16.5μm，网孔内径均为1.5μm。
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