CN113189349A - 多通道elisa检测外周血中多种感染标志物的微流控芯片 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及微流控芯片ELISA检测技术领域，具体的说是多通道ELISA检测外周血中多种感染标志物的微流控芯片，包括基板、加样池、毛细通道和检测区,通过采血口向加样池中送入血清样品，通过超声波进行驱动，血清样品中感染标志物抗原分子通过毛细通道中进入检测区内，血清样品中感染标志物抗原分子被反应池内的酶联免疫反应的感染标志物抗体捕获，通过使用ELISA检测微流控芯片技术，实现全自动芯片检测，无需人为干扰，对同一样本其检测可重复性强，其检测结果具有很高的稳定性和可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及微流控芯片ELISA检测技术领域，具体说是多通道ELISA检测外周血中多种感染标志物的微流控芯片。
背景技术
脓毒症是由感染引起的宿主异常反应所导致的危及生命的多器官功能障碍。据统计，全球每年约3000万人罹患脓毒症，病死率高达20％-50％，成为重症监护病房(ICU)患者的第一位死亡原因，医疗资源消耗大。脓毒症早期诊断对于尽快使用抗生素和液体复苏意义重大。然而，实际临床实践中，大多数脓毒症患者在疾病早期没有明确的感染证据,因此其早期诊断存在很大困难。
危重症感染患者致病机制复杂多样且异质性较高，炎症因子激活、免疫功能紊乱导致免疫失衡的机制在脓毒症等细菌感染性疾病中扮演重要角色。已有相关研究表明细胞因子(肿瘤坏死因子α、白细胞介素6、白细胞介素1)、降钙素原、内毒素、血清淀粉样蛋白A以及肝素结合蛋白等指标的表达水平可用于感染的鉴别诊断，并有助于评估感染的严重程度以及患者预后。但目前单一生物标志物作为预测指标的敏感性和特异性较低，联合多因素指标建立感染预警模型可提高预测准确性。
目前在疾病免疫诊断领域，疾病标志物的检测方法很多，如胶体金法，乳胶比浊法，荧光免疫法，酶联免疫吸附测定法(ELISA)，化学发光法等。其中胶体金法检测范围有限，准确度不高；荧光免疫法目前应用范围仍有限，大多局限于细菌、病毒及皮肤活性等领域，并且存在非特异性染色等缺陷；这些检测方法涉及组分复杂，反应过程步骤繁琐，稳定性差，且影响因素较多。酶联免疫吸附测定法(ELISA)具有灵敏度高，特异性强，准确度高，可检测的目标分子种类多等特点，目前在临床检测中应用越来越广泛。
微流控免疫分析方法是近些年来新发展起来的一项技术，该方法通过联合分析化学、生物化学、物理化学及免疫学等学科技术，在微米级结构中对纳升至皮升体积流体进行免疫检测，具有便携、反应时间短、分析速度快等特点。此外，微流控免疫分析方法需要分析样品量少，并且需要抗体试剂少。微流控免疫分析法结合了微流控的技术优势及免疫分析的特点，具有广泛的应用前景及临床应用价值。
发明内容
针对现有技术中的问题，本发明提供了多通道ELISA检测外周血中多种感染标志物的微流控芯片。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：多通道ELISA检测外周血中多种感染标志物的微流控芯片，包括基板、加样池、毛细通道和检测区，所述基板顶部中心设有加样池，所述加样池连接有若干个检测区，若干个所述检测区均以加样池为中心呈散射装布设，通过设置多个检测区，使该芯片能一次性做多种检测；
其中，若干个所述检测区均包括反应池、显色池和废液池，若干个所述反应池内均设有酶联免疫反应的感染标志物抗体，所述反应池、显色池和废液池通过毛细通道连通，若干个所述检测区均通过独立的毛细通道与加样池连通，若干个所述检测区与加样池之间的毛细通道不相交，血清样品中感染标志物抗原分子被反应池内的酶联免疫反应的感染标志物抗体捕获，通过使用ELISA检测微流控芯片技术，实现全自动芯片检测，无需人为干扰，对同一样本其检测可重复性强，其检测结果具有很高的稳定性和可靠性。
优选的，基板为圆形板体结构，基板顶部靠近边缘处设有采血口，采血口与加样池之间连接有毛细通道，采血口与加样池之间通过毛细通道连通，通过采血口向加样池中送入血清样品，通过超声波进行驱动，血清样品中感染标志物抗原分子通过毛细通道中进入检测区内。
优选的，基板的顶部设有五个检测区，五个检测区的显色池内分别设有C反应蛋白、降钙素原、白介素-，肝素结合蛋白和可溶性程序性细胞死亡配体-等标志物，通过在不同的反应池中分别加入C反应蛋白、降钙素原、白介素-、肝素结合蛋白和可溶性程序性细胞死亡配体-标志物，能用于脓毒症等细菌感染性疾病的检测，使检测操作简单，检测的结果读取便捷，用于感染的鉴别诊断，并有助于评估感染的严重程度以及患者预后，具有广泛的应用前景及临床应用价值。
优选的，反应池通过毛细通道与加样池连通，显色池设置在反应池与加样池之间的毛细通道上，免疫复合物通过毛细通道进入显色池内，反应后显色，采用光检测模块，给出光学信号强度，由此获得各种感染标志物的含量，将结果进行综合分析，对感染标志物抗原进行综合判断。
优选的，显色池通过毛细通道与加样池连通，废液池设置在显色池与加样池之间的毛细通道上，通过设置废液池，对多余的样本进行收集，避免多余样本对显色造成干扰，降低检测观察的难度，为光学检测提供便利，从而提高该微流控芯片对外周血检测的精准性，同时，通过废液池，也避免多余的样本溢出，避免样本污染检测环境。
优选的，基板的顶部和底部分别设有上层板和下层板，上层板和下层板横截面均为圆形结构，上层板和下层板覆盖封闭基板，通过设置上层板和下层板对基板进行防护。
优选的，上层板顶部开设有进样孔，进样孔与采血口连通，方便将血清样品注入到采血口，并通过采血口向加样池输送。
优选的，上层板顶部开设有若干个让位孔，若干个让位孔分别与若干个反应池对应，通过设置让位孔，用于提供外部动力，从而释放反应试剂。
优选的，基板为高吸附酶标板，且上层板、基板和下层板均为透明结构，通过设置为透明结构，方便观察记录检测过程，进一步提高检测的精确性。
优选的，该多通道ELISA检测外周血中多种感染标志物的微流控芯片的使用方法具体包括以下步骤：
步骤一：通过采血口向加样池中送入血清样品，通过超声波进行驱动，血清样品中感染标志物抗原分子通过毛细通道中进入检测区内，血清样品中感染标志物抗原分子被反应池内的酶联免疫反应的感染标志物抗体捕获；
步骤二：反应池内的酶联免疫反应的感染标志物抗体与血清样品中的感染标志物抗原形成免疫复合物；
步骤三：免疫复合物通过毛细通道进入显色池内，反应后显色，采用光检测模块，给出光学信号强度，由此获得各种感染标志物的含量，将结果进行综合分析，对感染标志物抗原进行综合判断。
本发明的有益效果：
(1)本发明所述的多通道ELISA检测外周血中多种感染标志物的微流控芯片，通过采血口向加样池中送入血清样品，通过超声波进行驱动，血清样品中感染标志物抗原分子通过毛细通道中进入检测区内，血清样品中感染标志物抗原分子被反应池内的酶联免疫反应的感染标志物抗体捕获，通过使用ELISA检测微流控芯片技术，实现全自动芯片检测，无需人为干扰，对同一样本其检测可重复性强，其检测结果具有很高的稳定性和可靠性。
(2)本发明所述的多通道ELISA检测外周血中多种感染标志物的微流控芯片，反应池内的酶联免疫反应的感染标志物抗体与血清样品中的感染标志物抗原形成免疫复合物，通过使用多个相对独立的反应池，实现多种感染标志物同时检测分析，操作简便，检测快速，从而提高检测的效率，通过在不同的反应池中分别加入C反应蛋白、降钙素原、白介素-、肝素结合蛋白和可溶性程序性细胞死亡配体-标志物，能用于脓毒症等细菌感染性疾病的检测，使检测操作简单，检测的结果读取便捷，用于感染的鉴别诊断，并有助于评估感染的严重程度以及患者预后，具有广泛的应用前景及临床应用价值。
(3)本发明所述的多通道ELISA检测外周血中多种感染标志物的微流控芯片，免疫复合物通过毛细通道进入显色池内，反应后显色，采用光检测模块，给出光学信号强度，由此获得各种感染标志物的含量，将结果进行综合分析，对感染标志物抗原进行综合判断，通过设置废液池，对多余的样本进行收集，避免多余样本对显色造成干扰，降低检测观察的难度，为光学检测提供便利，从而提高该微流控芯片对外周血检测的精准性，同时，通过废液池，也避免多余的样本溢出，避免样本污染检测环境，从而提高该多通道ELISA检测外周血中多种感染标志物的微流控芯片使用的洁净度。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明整体结构示意图。
图中：1、基板；2、加样池；3、毛细通道；4、采血口；5、反应池；6、显色池；7、废液池；8、检测区。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1所示，本发明所述的多通道ELISA检测外周血中多种感染标志物的微流控芯片，包括基板1、加样池2、毛细通道3和检测区8，基板1顶部中心设有加样池2，加样池2连接有若干个检测区8，若干个检测区8均以加样池2为中心呈散射装布设，通过设置多个检测区8，使该芯片能一次性做多种检测，为联合多因素指标建立感染预警模型提供了便利，从而提高了对患者感染鉴别诊断的准确性；
其中，若干个检测区8均包括反应池5、显色池6和废液池7，若干个反应池5内均设有酶联免疫反应的感染标志物抗体，反应池5、显色池6和废液池7通过毛细通道3连通，若干个检测区8均通过独立的毛细通道3与加样池2连通，若干个检测区8与加样池2之间的毛细通道3不相交，血清样品中感染标志物抗原分子被反应池5内的酶联免疫反应的感染标志物抗体捕获，通过使用ELISA检测微流控芯片技术，实现全自动芯片检测，无需人为干扰，对同一样本其检测可重复性强，其检测结果具有很高的稳定性和可靠性。
基板1为圆形板体结构，基板1顶部靠近边缘处设有采血口4，采血口4与加样池2之间连接有毛细通道3，采血口4与加样池2之间通过毛细通道3连通，通过采血口4向加样池2中送入血清样品，通过超声波进行驱动，血清样品中感染标志物抗原分子通过毛细通道3中进入检测区8内。
基板1的顶部设有五个检测区8，五个检测区8的显色池6内分别设有C反应蛋白、降钙素原、白介素-6，肝素结合蛋白和可溶性程序性细胞死亡配体-1等标志物，通过在不同的反应池5中分别加入C反应蛋白、降钙素原、白介素-6、肝素结合蛋白和可溶性程序性细胞死亡配体-1标志物，能用于脓毒症等细菌感染性疾病的检测，使检测操作简单，检测的结果读取便捷，用于感染的鉴别诊断，并有助于评估感染的严重程度以及患者预后，具有广泛的应用前景及临床应用价值。
反应池5通过毛细通道3与加样池2连通，显色池6设置在反应池5与加样池2之间的毛细通道3上，免疫复合物通过毛细通道3进入显色池6内，反应后显色，采用光检测模块，给出光学信号强度，由此获得各种感染标志物的含量，将结果进行综合分析，对感染标志物抗原进行综合判断。
显色池6通过毛细通道3与加样池2连通，废液池7设置在显色池6与加样池2之间的毛细通道3上，通过设置废液池7，对多余的样本进行收集，避免多余样本对显色造成干扰，降低检测观察的难度，为光学检测提供便利，从而提高该微流控芯片对外周血检测的精准性，同时，通过废液池7，也避免多余的样本溢出，避免样本污染检测环境，从而提高该多通道ELISA检测外周血中多种感染标志物的微流控芯片使用的洁净度。
基板1的顶部和底部分别设有上层板和下层板，上层板和下层板横截面均为圆形结构，上层板和下层板覆盖封闭基板1，通过设置上层板和下层板对基板1进行防护，保证基板1上的检测反应不被外界干扰，从而进一步提高检测的精准性。
上层板顶部开设有进样孔，进样孔与采血口4连通，方便将血清样品注入到采血口4，并通过采血口4向加样池2输送。
上层板顶部开设有若干个让位孔，若干个让位孔分别与若干个反应池5对应，通过设置让位孔，用于提供外部动力，从而释放反应试剂。
基板1为高吸附酶标板，且上层板、基板1和下层板均为透明结构，通过设置为透明结构，方便观察记录检测过程，进一步提高检测的精确性。
该多通道ELISA检测外周血中多种感染标志物的微流控芯片的使用方法具体包括以下步骤：
步骤一：通过采血口4向加样池2中送入血清样品，通过超声波进行驱动，血清样品中感染标志物抗原分子通过毛细通道3中进入检测区8内，血清样品中感染标志物抗原分子被反应池5内的酶联免疫反应的感染标志物抗体捕获；
步骤二：反应池5内的酶联免疫反应的感染标志物抗体与血清样品中的感染标志物抗原形成免疫复合物；
步骤三：免疫复合物通过毛细通道3进入显色池6内，反应后显色，采用光检测模块，给出光学信号强度，由此获得各种感染标志物的含量，将结果进行综合分析，对感染标志物抗原进行综合判断。
在使用时，首先，通过采血口4向加样池2中送入血清样品，通过超声波进行驱动，血清样品中感染标志物抗原分子通过毛细通道3中进入检测区8内，血清样品中感染标志物抗原分子被反应池5内的酶联免疫反应的感染标志物抗体捕获，通过使用ELISA检测微流控芯片技术，实现全自动芯片检测，无需人为干扰，对同一样本其检测可重复性强，其检测结果具有很高的稳定性和可靠性，然后，反应池5内的酶联免疫反应的感染标志物抗体与血清样品中的感染标志物抗原形成免疫复合物，通过使用多个相对独立的反应池5，实现多种感染标志物同时检测分析，操作简便，检测快速，从而提高检测的效率，通过在不同的反应池5中分别加入C反应蛋白、降钙素原、白介素-6、肝素结合蛋白和可溶性程序性细胞死亡配体-1标志物，能用于脓毒症等细菌感染性疾病的检测，使检测操作简单，检测的结果读取便捷，用于感染的鉴别诊断，并有助于评估感染的严重程度以及患者预后，具有广泛的应用前景及临床应用价值，最后，免疫复合物通过毛细通道3进入显色池6内，反应后显色，采用光检测模块，给出光学信号强度，由此获得各种感染标志物的含量，将结果进行综合分析，对感染标志物抗原进行综合判断，通过设置废液池7，对多余的样本进行收集，避免多余样本对显色造成干扰，降低检测观察的难度，为光学检测提供便利，从而提高该微流控芯片对外周血检测的精准性，同时，通过废液池7，也避免多余的样本溢出，避免样本污染检测环境，从而提高该多通道ELISA检测外周血中多种感染标志物的微流控芯片使用的洁净度。。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施方式和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入本发明要求保护的范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.多通道ELISA检测外周血中多种感染标志物的微流控芯片，包括基板(1)、加样池(2)、毛细通道(3)和检测区(8)，其特征在于：所述基板(1)顶部中心设有加样池(2)，所述加样池(2)连接有若干个检测区(8)，若干个所述检测区(8)均以加样池(2)为中心呈散射装布设；
其中，若干个所述检测区(8)均包括反应池(5)、显色池(6)和废液池(7)，若干个所述反应池(5)内均设有酶联免疫反应的感染标志物抗体，所述反应池(5)、显色池(6)和废液池(7)通过毛细通道(3)连通，若干个所述检测区(8)均通过独立的毛细通道(3)与加样池(2)连通，若干个所述检测区(8)与加样池(2)之间的毛细通道(3)不相交。
2.根据权利要求1所述的多通道ELISA检测外周血中多种感染标志物的微流控芯片，其特征在于：基板(1)为圆形板体结构，基板(1)顶部靠近边缘处设有采血口(4)，采血口(4)与加样池(2)之间连接有毛细通道(3)，采血口(4)与加样池(2)之间通过毛细通道(3)连通。
3.根据权利要求1所述的多通道ELISA检测外周血中多种感染标志物的微流控芯片，其特征在于：基板(1)的顶部设有五个检测区(8)，五个检测区(8)的显色池(6)内分别设有C反应蛋白、降钙素原、白介素-(6)，肝素结合蛋白和可溶性程序性细胞死亡配体-(1)等标志物。
4.根据权利要求1所述的多通道ELISA检测外周血中多种感染标志物的微流控芯片，其特征在于：反应池(5)通过毛细通道(3)与加样池(2)连通，显色池(6)设置在反应池(5)与加样池(2)之间的毛细通道(3)上。
5.根据权利要求4所述的多通道ELISA检测外周血中多种感染标志物的微流控芯片，其特征在于：显色池(6)通过毛细通道(3)与加样池(2)连通，废液池(7)设置在显色池(6)与加样池(2)之间的毛细通道(3)上。
6.根据权利要求1所述的多通道ELISA检测外周血中多种感染标志物的微流控芯片，其特征在于：基板(1)的顶部和底部分别设有上层板和下层板，上层板和下层板横截面均为圆形结构，上层板和下层板覆盖封闭基板(1)。
7.根据权利要求6所述的多通道ELISA检测外周血中多种感染标志物的微流控芯片，其特征在于：上层板顶部开设有进样孔，进样孔与采血口(4)连通。
8.根据权利要求6所述的多通道ELISA检测外周血中多种感染标志物的微流控芯片，其特征在于：上层板顶部开设有若干个让位孔，若干个让位孔分别与若干个反应池(5)对应。
9.根据权利要求6所述的多通道ELISA检测外周血中多种感染标志物的微流控芯片，其特征在于：基板(1)为高吸附酶标板，且上层板、基板(1)和下层板均为透明结构。
10.根据权利要求1所述的多通道ELISA检测外周血中多种感染标志物的微流控芯片，其特征在于：该多通道ELISA检测外周血中多种感染标志物的微流控芯片的使用方法具体包括以下步骤：
步骤一：通过采血口(4)向加样池(2)中送入血清样品，通过超声波进行驱动，血清样品中感染标志物抗原分子通过毛细通道(3)中进入检测区(8)内，血清样品中感染标志物抗原分子被反应池(5)内的酶联免疫反应的感染标志物抗体捕获；
步骤二：反应池(5)内的酶联免疫反应的感染标志物抗体与血清样品中的感染标志物抗原形成免疫复合物；
步骤三：免疫复合物通过毛细通道(3)进入显色池(6)内，反应后显色，采用光检测模块，给出光学信号强度，由此获得各种感染标志物的含量，将结果进行综合分析，对感染标志物抗原进行综合判断。
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