CN113281499A - 一种微流控免疫分析联检装置及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种微流控免疫分析联检装置，包括底座、微流控反应器、洗涤组件及上盖；所述底座设有凹槽；所述微流控反应器设置在所述凹槽内；所述洗涤组件设置在所述凹槽内；所述上盖覆盖在所述底座上；所述微流控反应器包括并排设置若干微流控管道；所述洗涤组件包括洗液储存框、滑动导轨及废液储存腔，所述洗液储存框中放置洗液软袋；所述凹槽内固定设置刺针，所述滑动导轨的一端连接在所述洗液储存框，另一端连接所述废液储存腔上，所述滑动导轨紧贴在所述固定边外侧并可沿所述固定边滑动；滑动所述滑动导轨，带动所述洗液储存框和所述废液储存腔整体在所述凹槽内滑动。该装置的清洗效率高，检测灵敏度和通量高。
Description
技术领域
本发明涉及一种微流控免疫分析联检装置及其使用方法，属于生物材料中目标物分析检测技术领域。
背景技术
侧向层析，也叫侧向流层析、侧流层析，是20世纪90年代在单克隆抗体技术、胶体金免疫层析技术和新材料技术基础上发展起来的一项新型体外诊断技术，具有快速、简便、单人份检测、经济的优点，现已广泛应用于医学检测、食品质量监测、环境监测、农业和畜牧业、出入境检验检疫、法医定案等领域。
侧向层析技术以大孔径的微孔滤膜(NC膜、硝酸纤维素膜)为载体，将特异性的抗原或抗体固定在NC膜上，当待测样品加到试纸条一端的样品垫上后，通过毛细作用侧向移动，与结合垫上的胶体金或微球标记的试剂发生特异的免疫反应，再移动到NC膜上，被固定在NC膜表面的抗原或抗体捕获，聚集在检测带上，通过目测硝酸纤维素表面标记物(胶体金或乳胶颗粒)的光反射信号的密度得到直观的显色结果。其它未结合的标记物则越过检测带，流入吸水垫中，达到自动分离的目的。
但是，由于基于侧向层析的检测过程不能进行有效洗涤等不可控性因素，检测结果存在灵敏度低、变异大，临床应用易于出现漏诊、误诊等情况发生，影响其应用范围。
发明内容
本发明提供了一种微流控免疫分析联检装置及其使用方法，可以有效解决上述问题。
本发明是这样实现的：
一种微流控免疫分析联检装置，包括底座、微流控反应器、洗涤组件及上盖；所述底座设有凹槽；所述微流控反应器和所述洗涤组件均设置在所述凹槽内；所述上盖覆盖在所述底座上；
所述凹槽的中部凸起两相互平行的固定边，用于固定所述微流控反应器；
所述微流控反应器包括并排设置若干微流控管道；所述微流控管道的内部沿入口到出口的方向依次设置标记物膜、目标反应区及对照反应区，所述标记物膜上设置标记物，所述目标反应区上设置能与目标物特异性结合的特异性结合物，所述对照反应区上设置能与标记物特异性结合的对照物；
所述洗涤组件包括洗液储存框、滑动导轨及废液储存腔，所述洗液储存框中放置洗液软袋；所述凹槽内固定设置刺针，所述刺针的方向对着所述洗液软袋；所述洗液储存框的出口连通于所述微流控管道的入口；所述废液储存腔的入口连通于所述微流控管道的出口并与所述微流控管道的内部形成相对密封结构；所述废液储存腔中设置吸水材料；所述滑动导轨的一端连接在所述洗液储存框，另一端连接所述废液储存腔上，所述滑动导轨紧贴在所述固定边外侧并可沿所述固定边滑动；滑动所述滑动导轨，带动所述洗液储存框和所述废液储存腔整体在所述凹槽内滑动。
作为进一步改进的，所述废液储存腔为倒扣槽状结构，包括槽边和上封盖，所述槽边的底端与所述凹槽的底部滑动密封接触，所述上封盖覆盖在所述槽边上；所述废液储存腔设有向所述微流控管道方向延伸的凸出部。
作为进一步改进的，所述洗液储存框的上表面为可压膜片。
作为进一步改进的，所述凹槽的底部在所述刺针和洗液软袋之间还设置柔性挡片。
作为进一步改进的，所述洗液储存框的在靠近所述微流控管道方向的一边向上延伸形成拉片。
作为进一步改进的，所述洗液储存框的一边斜下延伸一柔性平面，所述柔性平面的底端设置一弯折向上的夹膜结构，所述夹膜结构顶靠在所述微流控管道的入口的外壁上，所述夹膜结构中设置血球阻滤膜，所述血球阻滤膜封堵住所述微流控管道的入口。
作为进一步改进的，所述洗液储存框的出口与所述微流控管道的入口的连通处设置若干导流片。
作为进一步改进的，所述微流控管道的目标反应区及对照反应区的管体由两个独立芯体注塑成型，二者间设有一薄层结构，在设置特异性结合物和对照物后，去掉该薄层结构。
一种上述的微流控免疫分析联检装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，向所述微流控管道的入口加入样品液；
S2，样品液在分子浸润和毛细作用力下，在微流控管道内移动，依次与标记物膜上的标记物，目标反应区上的特异性结合物、对照反应区上的对照物进行反应；
S3，反应结束后，拉动所述洗涤组件，所述洗涤组件借助所述滑动导轨平行于所述微流控管道滑动，所述洗液储存框带动洗液软袋移向所述刺针，所述洗液软袋被刺破而释放洗液，对所述微流控管道进行洗涤；洗涤后的废液流入所述废液储存腔；
S4，清洗结束后，观测反应结果，根据反应结果做出分析与判断。
作为进一步改进的，在步骤S1中，还对样品液用血球阻滤膜过滤。
本发明的有益效果是：
本发明的微流控免疫分析联检装置集成了微流控反应器和洗涤组件，洗涤组件能对微流控反应器进行有效清洗，提高了检测灵敏度和速度，实现真正的高灵敏和高通量检测。
本发明的微流控免疫分析联检装置的洗涤组件只需手动滑动，即可实现对微流控反应器的有效清洗，简单易操作，同时不需额外的清洗设备，降低的检测成本，扩大了使用场景。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1是本发明实施例提供的微流控免疫分析联检装置的结构示意图之一。
图2是本发明实施例提供的微流控免疫分析联检装置的结构示意图之二。
图3是本发明实施例提供的微流控免疫分析联检装置的微流控反应器的结构示意图。
图4是本发明实施例提供的微流控免疫分析联检装置的底座的结构示意图。
图5是本发明实施例提供的微流控免疫分析联检装置的洗涤组件的结构示意图。
图6本发明实施例提供的微流控免疫分析联检装置的上盖的结构示意图。
图7是发明实施例提供的微流控免疫分析联检装置的检测结果示意图。
附图标记：
底座1，凹槽11，固定边12，管间分隔凸13，
微流控反应器2，微流控管道21，入口211，卡扣部212，出口213，标记物膜22，目标反应区23，对照反应区24，薄层结构25，
洗涤组件3，洗液储存框31，可压膜片311，拉片312，柔性平面313，滑动导轨32，废液储存腔33，槽边331，上封盖332，凸出部333，洗液软袋34，刺针35，柔性挡片36，导流片37，
上盖4，盖压区41，进样区42，观测区43，
夹膜结构5。
具体实施方式
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
参照图1至6所示，一种微流控免疫分析联检装置，包括底座1、微流控反应器2、洗涤组件3及上盖4。所述底座1设有凹槽11。所述微流控反应器2设置在所述凹槽11内。所述洗涤组件3设置在所述凹槽11内，用于对微流控反应器进行清洗。所述上盖4覆盖在所述底座1上。
所述凹槽11的中部凸起两相互平行的固定边12，用于固定所述微流控反应器2。
所述微流控反应器2包括并排设置若干微流控管道21，均夹持于两固定边12之间。优选的，所述微流控管道21的外壁设置卡扣部212，与固定边12形成卡扣连接。所述凹槽11的底部对应多个微流控管道21之间设置管间分隔凸，以牢固固定各微流控管道21。所述微流控管道21的内部沿入口211到出口213的方向依次设置标记物膜22、目标反应区23及对照反应区24。操作者从可以从所述微流控管道21的入口加样品，样品在分子浸润和毛细作用下，从所述微流控管道21的内部入口到出口流动，形成贯通式反应。
所述标记物膜22上设置标记物，所述标记物可以对样品中的目标物进行标记，选自胶体金、有色微球、荧光物质、镧系稀土元素Eu2+、量子点中的任一种，可以根据需要进行选择，使得本装置适用于多种检测手段进行检测。所述标记物膜22可以设置多个。
所述目标反应区23上设置目标物的特异性结合物，所述目标物中可以为蛋白质抗原或抗体、半抗原T3、T4等，对应的特异性结合物可以与目标物特异性结合，可以为抗蛋白质抗原的抗体、抗原、抗T3抗体、抗T4抗体等。所述目标反应区23上完成核心的检测反应。所述对照反应区24上设置有对照物，所述对照物为能够结合标记物的特定物，如有色微球结合试剂，以判断是否有有结合反应。在所述对照反应区24上反应对照反应。样品在分子浸润和毛细作用力下，依次流入所述标记物膜22、目标反应区23、对照反应区24，依次发生标记反应、检测反应和对照反应。在只有当检测反应和对照反应均成可识别的反应时，才表示目标物被检测到。
所述微流控管道21为多个并列排列，不同的微流控管道21可以用于检测不同的样品或不同的目标物，可同时检测多个样品或多个项目，提高检测效率。本实施例中，优选两个。同时，所述微流控管道21可以从侧面全域范围内观察反应信号。
在一实施例中，所述目标反应区23和所述对照反应区24的横截面为圆形、半圆形、椭圆形、矩形或梯形，有效增加反应面积。
在一实施例中，所述目标反应区23和所述对照反应区24的内壁设有弧形或其他几何形状的突起结构，有效增加反应面积。
所述洗涤组件3包括洗液储存框31、滑动导轨32及废液储存腔33，所述洗液储存框31中放置34。所述洗液软袋34由密封性好的软体材料制成，其内包装有清洗液。所述凹槽11内固定设置刺针35，所述刺针35的方向对着所述洗液软袋34。优选的，所述刺针35由刺针支撑体固定。所述洗液储存框31的出口连通于所述微流控管道21的入口。所述废液储存腔33的入口连通于所述微流控管道21的出口并与所述微流控管道21的内部形成相对密封结构。所述滑动导轨32的一端连接在所述洗液储存框31上，另一端连接所述废液储存腔33上，所述滑动导轨32紧贴在所述固定边12外侧并可沿所述固定边12滑动。滑动所述滑动导轨32，带动所述洗液储存框31和所述废液储存腔33整体在所述凹槽11内滑动，此时，所述洗液储存框31挤压洗液软袋34，使得所述洗液软袋34被所述刺针35刺破释放洗液，在毛细作用下，洗液从所述洗液储存框31的出口流入所述所述微流控管道21，对所述微流控管道21进行清洗，清洗后的废液流入废液储存腔33中进行存储。
所述废液储存腔33为倒扣槽状结构，包括槽边331和上封盖332，所述上封盖332覆盖在所述槽边331上而形成一个腔体，用于存储废液。所述槽边331的底端与所述凹槽11的底部滑动密封接触，便于与滑动导轨32一起滑动，同时又与所述凹槽11的底部相对密封。所述废液储存腔33设有向所述微流控管道方向延伸的凸出部333，使得所述废液储存腔33在远离所述微流控管道方向滑动时，所述微流控管道21的出口仍容纳在所述所述废液储存腔33内，从而在所述微流控管道21内形成负压，加快废液从所述微流控管道21流入所述废液储存腔33中，提高清洗效率。
所述废液储存腔33中设置吸水材料，加快洗液从微流控管道21中流出，提高清洗效率。
所述洗液储存框31的上表面为可压膜片311。操作者可按压所述可压膜片311使得使洗液储存腔31内气体产生一定的压力，推动样品液流动，加快反应进程。
所述凹槽11的底部在所述刺针35和洗液软袋34之间还设置柔性挡片36。所述柔性挡片36是所述底座1的凹槽11上突起薄片结构。所述柔性挡片36保护所述洗液软袋34在所述洗涤组件3未滑动时不被所述刺针35刺破，当所述洗涤组件3滑动时，所述柔性挡片36具有弹性，很容易被挤开，不影响所述刺针36对所述洗液软袋34的刺破。
所述洗液储存框31的在靠近所述微流控管道方向的一边向上延伸形成拉片312，方便操作者拿住所述拉片312而带动所述洗涤组件3滑动。
所述洗液储存框31的一边斜下延伸柔性平面313，所述柔性平面313的底端设置一弯折向上的夹膜结构5，所述夹膜结构顶靠在所述微流控管道的入口的外壁上，所述夹膜结构5中设置血球阻滤膜51，所述血球阻滤膜封堵住所述微流控管道21的入口。当加样时，操作者将样品液加到所述柔性平面313上，样品液沿着所述柔性平面313上向下流动到夹膜结构5，经血球阻滤膜过滤后，再进入所述微流控管道21，避免出现微流控管道21被血球污染而难以清洗的现象，进一步提高检测检测灵敏度。当所述洗液储存框31在滑动导轨的带动下，向所述微流控管道21的方向移动时，所述柔性平面313和夹膜结构5也随着沿着所述洗液储存框31向所述微流控管道21的方向移动，同时，所述柔性平面313和夹膜结构5沿所述微流控管道21的入口211的外壁向上滑动而弯曲卷起，给洗液让出通道，使得洗液可以从所述柔性平面313和夹膜结构下方流入所述微流控管道21中，避免洗液和样品液接触，提高清洗效率；同时，弯曲卷起的所述柔性平面313和夹膜结构5也节省了空间。
所述洗液储存框31的出口与所述微流控管道21的入口的连通处设置若干导流片37，能顺利地将洗液导流进入各所述微流控管道21中。
所述微流控管道的目标反应区23及对照反应区24的管体由两个独立芯体注塑成型，二者间设有一薄层结构25，在设置特异性结合物和对照物后，去掉该薄层结构25，形成贯通结构，用于微流控检测。这样能避免在在设置特异性结合物和对照物时，特异性结合物和对照物相互干扰，提高检测灵敏度。
所述上盖4上设置盖压区41、进样区42和观测区43。所述盖压区41为柔性材料制成，并覆盖在所述洗液储存腔的可压膜片311的上方，可以直接按压所述盖压区41而按压所述可压膜片311。所述进样区42镂空并位于所述所述微流控管道21的入口的上方，操作者可以从镂空中向所述微流控管道21的入口加样。所述拉片312从所述镂空中伸出。所述观测区43位于所述微流控管道的目标反应区23及对照反应区24的上方，当反应完成后，可以通过所述观测区43观测反应结果。
所述的微流控免疫分析联检装置的使用方法，包括以下步骤：
S1，向所述微流控管道21的入口加入样品液；优选的，所述样品液经血球阻滤膜过滤，阻挡样品液的血球进入微流控管道21中，避免出现微流控管道21被血球污染而难以清洗的现象，进一步提高检测检测灵敏度。
S2，样品液在分子浸润和毛细作用力下，在微流控管道21内移动，依次与标记物膜22上的标记物进行标记反应，目标反应区23上的特异性结合物进行检测反应、对照反应区24上的对照物进行对照反应；当检测反应和对照反应均成可识别的反应时，表示样品液中的目标物被检测到；优选的，在反应过程中，按压所述洗液储存腔的可压膜片311，使洗液储存腔31内气体产生一定的压力，推动待测样品液流动，加快反应进程。
S3，反应结束后，拉动所述洗涤组件3，所述洗涤组件借助所述滑动导轨32平行于所述微流控管道21滑动，所述洗液储存框31带动洗液软袋34移向所述刺针35，所述洗液软袋34被刺破而释放洗液，对所述微流控管道21进行洗涤；洗涤后的废液流入所述废液储存腔33。所述洗涤组件3能够对微流控管道21进行有效清洗，避免残留的液体对检测的干扰，提高了检测灵敏度，实现真正的高灵敏检测。
S4，清洗结束后，用肉眼、比色或荧光等方式观测结果，根据反应结果做出分析与判断；根据免疫检测反应原理之不同，当检测反应和对照反应均呈可识别的反应时，说明样品液中有/或没有目标物；当只有对照反应呈可识别的反应时，说明样品液中无或有目标物；当检测反应和对照反应均呈不可识别的反应时，说明此次检测无效。
以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (10)
1.一种微流控免疫分析联检装置，其特征在于，包括底座、微流控反应器、洗涤组件及上盖；所述底座设有凹槽；所述微流控反应器和所述洗涤组件均设置在所述凹槽内；所述上盖覆盖在所述底座上；
所述凹槽的中部凸起两相互平行的固定边，用于固定所述微流控反应器；
所述微流控反应器包括并排设置若干微流控管道；所述微流控管道的内部沿入口到出口的方向依次设置标记物膜、目标反应区及对照反应区，所述标记物膜上设置标记物，所述目标反应区上设置能与目标物特异性结合的特异性结合物，所述对照反应区上设置能与标记物特异性结合的对照物；
所述洗涤组件包括洗液储存框、滑动导轨及废液储存腔，所述洗液储存框中放置洗液软袋；所述凹槽内固定设置刺针，所述刺针的方向对着所述洗液软袋；所述洗液储存框的出口连通于所述微流控管道的入口；所述废液储存腔的入口连通于所述微流控管道的出口并与所述微流控管道的内部形成相对密封结构；所述废液储存腔中设置吸水材料；所述滑动导轨的一端连接在所述洗液储存框上，另一端连接所述废液储存腔上，所述滑动导轨紧贴在所述固定边外侧并可沿所述固定边滑动；滑动所述滑动导轨，带动所述洗液储存框和所述废液储存腔整体在所述凹槽内滑动。
2.根据权利要求1所述的微流控免疫分析联检装置，其特征在于，所述废液储存腔为倒扣槽状结构，包括槽边和上封盖，所述槽边的底端与所述凹槽的底部滑动密封接触，所述上封盖覆盖在所述槽边上；所述废液储存腔设有向所述微流控管道方向延伸的凸出部。
3.根据权利要求1所述的微流控免疫分析联检装置，其特征在于，所述洗液储存框的上表面为可压膜片。
4.根据权利要求1所述的微流控免疫分析联检装置，其特征在于，所述凹槽的底部在所述刺针和洗液软袋之间还设置柔性挡片。
5.根据权利要求1所述的微流控免疫分析联检装置，其特征在于，所述洗液储存框的在靠近所述微流控管道方向的一边向上延伸形成拉片。
6.根据权利要求1所述的微流控免疫分析联检装置，其特征在于，所述洗液储存框的一边斜下延伸柔性平面，所述柔性平面的底端设置一弯折向上的夹膜结构，所述夹膜结构顶靠在所述微流控管道的入口的外壁上，所述夹膜结构中设置血球阻滤膜，所述血球阻滤膜封堵住所述微流控管道的入口。
7.根据权利要求1所述的微流控免疫分析联检装置，其特征在于，所述洗液储存框的出口与所述微流控管道的入口的连通处设置若干导流片。
8.根据权利要求1所述的微流控免疫分析联检装置，其特征在于，所述微流控管道的目标反应区及对照反应区的管体由两个独立芯体注塑成型，二者间设有一薄层结构，在设置特异性结合物和对照物后，去掉该薄层结构。
9.一种根据权利要求1至8任一项所述的微流控免疫分析联检装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，向所述微流控管道的入口加入样品液；
S2，样品液在分子浸润和毛细作用力下，在微流控管道内移动，依次与标记物膜上的标记物，目标反应区上的特异性结合物、对照反应区上的对照物进行反应；
S3，反应结束后，拉动所述洗涤组件，所述洗涤组件借助所述滑动导轨平行于所述微流控管道滑动，所述洗液储存框带动洗液软袋移向所述刺针，所述洗液软袋被刺破而释放洗液，对所述微流控管道进行洗涤；洗涤后的废液流入所述废液储存腔；
S4，清洗结束后，观测反应结果，根据反应结果做出分析与判断。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在步骤S1中，还对样品液用血球阻滤膜过滤。
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