CN113671172A - 微流控检测装置 - Google Patents

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李明虓
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Abstract

本发明提供的一种微流控检测装置，涉及微流控技术领域，包括基板；流体层层叠设置在所述基板的上表面；所述流体层和所述基板之间形成有检测腔，所述流体层还开设有连通所述检测腔的入口和出口；叉指电极设置在所述检测腔内；捕获板设置在所述检测腔内，并位于所述叉指电极之上；所述捕获板上开设有多个微孔，并与所述叉指电极位置相对。在上述技术方案中，该微流控检测装置在外泌体的分离和检测过程中，无需过滤、沉淀等额外的处理方法，而且其成本低廉，能够对微计量样品处理的检测灵敏度形成有效的提高。

Description

微流控检测装置
技术领域
本发明涉及微流控技术领域，尤其是涉及一种微流控检测装置。
背景技术
外泌体是一种细胞内分泌至胞外的微小囊泡，该微小囊泡的直径一般在30-150nm之间，并且由磷脂双分子层包被。外泌体内部含有大量生物分子成分，如蛋白、DNA、RNA等，已证实其在许多生物学过程中起着非常重要的作用，例如细胞通讯、细胞迁移和肿瘤转移等。外泌体膜表面表达有丰富的共有标记物(CD9、CD63、CD81等)以及特异性标记物(EpCAM、PSMA等)，高度反映了宿主细胞类型和状态。分离检测特异性外泌体对疾病诊断、治疗监控以及预后判断具有重要的意义，尤其在恶性肿瘤诊断方面具有很高的诊断特异性和检测灵敏度。
传统的外泌体分离方法主要有超速离心法、超滤法、商业化试剂盒等。超速离心法是通过差速离心去除细胞碎片，然后超高速离心(～16000rpm)富集外泌体。超速离心法一般需要6-8小时，回收率较低(5％-25％)且费用昂贵。超滤法是利用真空环境使含有外泌体的溶液通过微滤膜，从而把外泌体富集在微滤膜上，富集效率高但易于堵塞，且外泌体容易受到外部压力而损伤。利用商业化的试剂盒(如ExoQuick、Total Exosome Isolation)提取外泌体，操作方便，但可能会有化学试剂残留，进而影响后续检测结果。这些传统的外泌体分离方法都具有操作步骤多、分离时间长以及提取效率低的问题。
介电电泳技术是一种利用微粒的介电性质差异在非均匀电场中对微粒进行操控的一种技术。通过改变施加电压的频率，可以控制微粒受到正介电泳力作用向高电场区域或受到负介电泳力作用向低电场区域运动，从而实现对微粒的操控。目前，已有很多案例实现了基于介电泳技术对细胞或微纳聚苯乙烯(PS)颗粒的操控。
微流控技术是近年来发展起来的一种新兴技术，可以把生化反应中所涉及的样品制备、反应、分离、检测等基本操作单元集成到一块几平方厘米甚至更小的芯片上，在生物、化学、医药等领域快速发展，显示出广阔的发展前景。目前，基于微流控技术的外泌体分离检测的研究正在逐步发展，但是检测灵敏度较低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种微流控检测装置，以解决现有技术中微流控检测灵敏度低的技术问题。
本发明提供的一种微流控检测装置，包括：
基板；
流体层，层叠设置在所述基板的上表面；所述流体层和所述基板之间形成有检测腔，所述流体层还开设有连通所述检测腔的入口和出口；
叉指电极，设置在所述检测腔内；
捕获板，设置在所述检测腔内，并位于所述叉指电极之上；所述捕获板上开设有多个微孔，并与所述叉指电极位置相对。
进一步的，所述叉指电极包括：
第一极板，设置有多个条形且相互平行的第一电极；
第二极板，设置有多个条形且相互平行的第二电极；
所述第一电极和所述第二电极互插并间隔排布，每个所述微孔均与至少一条第一电极和至少一条所述第二电极同时相对。
进一步的，所述捕获板上的多个所述微孔呈矩形阵列排布。
进一步的，相邻所述第一电极和所述第二电极之间的间距在8μm-12μm之间；和/或，所述捕获板的厚度在4μm-8μm之间；和/或，所述微孔的直径在55μm-65μm之间。
进一步的，所述流体层和所述基板之间形成有第一孵育腔，所述入口通过所述第一孵育腔与所述检测腔连通；
所述流体层开设有连通所述第一孵育腔的第一通孔、第二通孔和第三通孔，所述入口、所述第一通孔、所述第二通孔、所述第三通孔和所述检测腔分别与所述第一孵育腔之间设置有第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门和第五阀门；
所述第一孵育腔内设置有与所述第二通孔位置相对的微球筛选结构。
进一步的，所述流体层和所述基板之间形成有第二孵育腔，所述入口通过所述第二孵育腔与所述第一孵育腔连通；
所述流体层上开设有连通所述第二孵育腔的第四通孔和第五通孔，所述入口、所述第四通孔和所述第五通孔分别与所述第二孵育腔之间设置有第六阀门、第七阀门和第八阀门；其中，所述第一阀门位于所述第一孵育腔和所述第二孵育腔之间。
进一步的，所述入口包括样品入口和微球入口。
进一步的，所述流体层和所述基板之间形成有第一混合沟道，并连通在所述入口和所述第二孵育腔之间；其中，所述第六阀门位于所述第一混合沟道和所述第二孵育腔之间。
进一步的，所述流体层和所述基板之间形成有第二混合沟道，并连通在所述第一孵育腔和所述第二孵育腔之间；
所述流体层上开设有连通所述第二混合沟道的第六通孔，所述第二混合沟道和所述第二孵育腔之间设置有第九阀门；其中，所述第一混合阀门位于所述第二混合沟道和所述第一孵育腔之间。
进一步的，还包括：
气控层，层叠设置在所述流体层的上表面，所述流体层为柔性材料制作；
所述气控层上开设有9个外接孔，并一一与所述样品入口、所述微球入口、所述第一通孔、所述第二通孔、所述第三通孔、所述第四通孔、所述第五通孔、所述第六通孔和所述出口连通；和/或，所述气控层上开设有9个阀门孔，并构成所述第一阀门、所述第二阀门、所述第三阀门、所述第四阀门和所述第五阀门、所述第六阀门、所述第七阀门和所述第八阀门和所述第九阀门。
在上述技术方案中，该微流控检测装置在外泌体的分离和检测过程中，无需过滤、沉淀等额外的处理方法，而且其成本低廉，能够对微计量样品处理的检测灵敏度形成有效的提高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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的附图。
图1为本发明一个实施例提供的微流控检测装置的上表面爆炸图；
图2为本发明一个实施例提供的微流控检测装置的下表面爆炸图；
图3为本发明一个实施例提供的叉指电极和捕获板的配合示意图；
图4为本发明一个实施例提供的微流控检测装置的装配立体图；
图5为本发明另一个实施例提供的微流控检测装置的装配立体图；
图6为本发明另一个实施例提供的微流控检测装置的装配透视图；
图7为外泌体捕获球的SEM照片；
图8为经过染色以及外泌体捕获球定位的荧光照片。
附图标记：
100、基板；200、流体层；300、气控层；
110、叉指电极；120、捕获板；
210、检测腔；220、第一孵育腔；230、第二孵育腔；240、第一混合沟道；250、第二混合沟道；
211、样品入口；212、微球入口；213、出口；214、第一通孔；215、第二通孔；216、第三通孔；217、第四通孔；218、第五通孔；219、第六通孔；
221、微球筛选结构；
111、第一极板；112、第二极板；113、第一电极；114、第二电极；121、微孔；
310、外接孔；320、阀门孔；
321、第一阀门；322、第二阀门；323、第三阀门；324、第四阀门；325、第五阀门；326、第六阀门；327、第七阀门；328、第八阀门；329、第九阀门。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1至图6所示，本实施例提供的一种微流控检测装置，包括基板100；微流控检测装置还包括流体层200，层叠设置在所述基板100的上表面；所述流体层200和所述基板100之间形成有检测腔210，所述流体层200还开设有连通所述检测腔210的入口和出口213；微流控检测装置还包括叉指电极110，设置在所述检测腔210内；微流控检测装置还包括捕获板120，设置在所述检测腔210内，并位于所述叉指电极110之上；所述捕获板120上开设有多个微孔121，并与所述叉指电极110位置相对。
在一个实施例中，先进行聚苯乙烯微球的功能化修饰，首先，进行抗体修饰微球的清洗：将10μL直径为15μm的羧基聚苯乙烯微球原液与90μL PBS磷酸盐缓冲液混合，吹打重悬。之后在4000r/min的转速下离心5min，去除上清液，保留沉淀，重复两次用以清洗微球，最后重悬于100μL MES缓冲液中。接着，进行抗体修饰微球的活化：将EDC(1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐)和NHS(N-羟基琥珀酰亚胺)粉末以10mg/mL的浓度混合于pH＝5的MES溶液中。将微球溶液、EDC溶液和NHS溶液以8:1:1的比例混合，室温下震荡孵育30min。最后，将活化好的微球以4000r/min的转速离心5min，去除上清液，留下沉淀的微球。然后往微球中加入95μL PBS和5μL anti-CD63抗体，充分混合均匀，室温震荡孵育2h。孵育结束之后，以4000r/min的转速离心5min，去除上清液，将微球重悬在含有5％胎牛血清(BSA)的PBS溶液中，以消除非特异性结合。
在利用该微流控检测装置时，可以先将待测样本和抗体修饰微球混合在一起并进行第一次孵育处理，第一次孵育的过程可以采用室温孵育30min的方式。然后，将第一次孵育好的混合液再注入荧光染料(如荧光染料DiO)，继续进行第二次孵育处理，同样该第二次孵育过程也可以采用室温孵育30min的方式。其中，两次孵育的时间可以根据需求设置，例如20-40min之间均可，在此不做限定，同时，两次孵育都需要避光处理。第二次孵育后，再将孵育的液体去除，仅留下抗体修饰微球，然后注入去离子水混合抗体修饰微球，此时便完成了前期准备工作。
然后将去离子水混合抗体修饰微球的混合液从入口注入到检测腔210中，注入过程可以采用预定流速注入，例如以2μL/min的流速将混合液注入到检测腔210腔中。此时可以在叉指电极110上施加幅值为20Vpp，频率为10kHz的交流电压，抗体修饰微球便在介电泳力的作用下沿着微孔121被吸附到捕获板120和叉指电极110之间，进而实现对抗体修饰微球的捕获，在避光条件下用配置有汞灯的显微镜观察明场和荧光场下的抗体修饰微球排布和免疫荧光，拍摄并进行强度统计分析。
在一个实施例中，所述叉指电极110包括第一极板111，设置有多个条形且相互平行的第一电极113；还包括第二极板112，设置有多个条形且相互平行的第二电极114；所述第一电极113和所述第二电极114互插并间隔排布，每个所述微孔121均与至少一条第一电极113和至少一条所述第二电极114同时相对。优选地，所述捕获板120上的多个所述微孔121呈矩形阵列排布。此时呈矩形阵列的微孔121便能够在横向和纵向两个方向上均与第一电极113和第二电极114形成配合，极大提高面积的利用效率，并保证每个所述微孔121均与至少一条第一电极113和至少一条所述第二电极114同时相对，通过施加正弦信号产生的非均匀电场高度集中于捕获板120和叉指电极110之间的微阱阵列内部，因此将抗体修饰微球引入检测腔210之后，其会受到正介电泳力的作用被捕获到微阱阵列之中，保证介电泳力能够将微球经过微孔121捕获。在一个实施例中，相邻所述第一电极113和所述第二电极114之间的间距在8μm-12μm之间，所述捕获板120的厚度在4μm-8μm之间，所述微孔121的直径在55μm-65μm之间，大于抗体修饰微球的直径(15μm)，例如相邻所述第一电极113和所述第二电极114之间的间距为8μm、9μm、10μm、11μm、12μm，所述捕获板120的厚度为4μm、5μm、6μm、7μm、8μm，所述微孔121的直径为55μm、56μm、57μm、58μm、59μm、60μm、61μm、62μm、63μm、64μm、65μm。
进一步的，所述流体层200和所述基板100之间形成有第一孵育腔220，所述入口通过所述第一孵育腔220与所述检测腔210连通；所述流体层200开设有连通所述第一孵育腔220的第一通孔214、第二通孔215和第三通孔216，所述入口、所述第一通孔214、所述第二通孔215、所述第三通孔216和所述检测腔210分别与所述第一孵育腔220之间设置有第一阀门321、第二阀门322、第三阀门323、第四阀门324和第五阀门325；所述第一孵育腔220内设置有微球筛选结构221。因此，第二次孵育操作便也可以集成到微流控检测装置中，在完成上述的第一次孵育处理后，可以将获得的液体直接从入口注入到第一孵育腔220内，注入过程中首先仅将第一阀门321和第二阀门322打开，其他阀门全部关闭，以保证液体能够顺利注入，注入完毕后再仅打开第二阀门322和第三阀门323，其他阀门全部关闭，从第二通孔215注入荧光染料，待荧光染料充满第一孵育腔220后，再将所有阀门关闭，室温孵育30min，过程中需要避光处理。孵育完毕后，再经第二通孔215施加负压将液体吸出，利用微球筛选结构221将微球筛选并保留在第一孵育腔220内，然后再经过第二通孔215向第一孵育腔220中注入去离子水，直到充满第一孵育腔220。最后，仅打开第四阀门324和第五阀门325，其他阀门全部关闭，使具有微球的去离子水一并注入到检测腔210中，注入过程可以采用预定流速注入，例如以2μL/min的流速将混合液注入到检测腔210腔中。
此时可以在叉指电极110上施加幅值为20Vpp，频率为10kHz的交流电压，抗体修饰微球便在介电泳力的作用下沿着微孔121被吸附到捕获板120和叉指电极110之间，进而实现对抗体修饰微球的捕获，在避光条件下用配置有汞灯的显微镜观察明场和荧光场下的抗体修饰微球排布和免疫荧光，拍摄并进行强度统计分析。
进一步的，所述流体层200和所述基板100之间形成有第二孵育腔230，所述入口通过所述第二孵育腔230与所述第一孵育腔220连通；所述流体层200上开设有连通所述第二孵育腔230的第四通孔217和第五通孔218，所述入口、所述第四通孔217和所述第五通孔218分别与所述第二孵育腔230之间设置有第六阀门326、第七阀门327和第八阀门328；其中，所述第一阀门321位于所述第一孵育腔220和所述第二孵育腔230之间；所述第一孵育腔220内和所述第二孵育腔220内设置有微球筛选结构221。因此，第一次次孵育操作便也可以集成到微流控检测装置中，使微流控检测装置的集成度更高，待测样本和抗体修饰微球可以直接从入口注入，注入前需要打开第六阀门326和第七阀门327，其他阀门全部关闭，使待测样本和抗体修饰微球可以顺利地从入口注入，当待测样本和抗体修饰微球充满第二孵育腔230后，关闭全部阀门，室温孵育30min。
然后，打开第八阀门328和第九阀门329，其他阀门全部关闭，将第一次孵育后的液体引入到第一孵育腔220内，引入过程中仅将第一阀门321和第二阀门322打开，其他阀门全部关闭，以保证液体能够顺利注入，注入完毕后再仅打开第二阀门322和第三阀门323，其他阀门全部关闭，从第二通孔215注入荧光染料，待荧光染料充满第一孵育腔220后，再将所有阀门关闭，室温孵育30min，过程中需要避光处理。孵育完毕后，再经第二通孔215施加负压将液体吸出，利用微球筛选结构221将微球筛选并保留在第一孵育腔220内，然后再经过第二通孔215向第一孵育腔220中注入去离子水，直到充满第一孵育腔220。最后，仅打开第四阀门324和第五阀门325，其他阀门全部关闭，使具有微球的去离子水一并注入到检测腔210中，注入过程可以采用预定流速注入，例如以2μL/min的流速将混合液注入到检测腔210腔中。
此时可以在叉指电极110上施加幅值为20Vpp，频率为10kHz的交流电压，抗体修饰微球便在介电泳力的作用下沿着微孔121被吸附到捕获板120和叉指电极110之间，进而实现对抗体修饰微球的捕获，在避光条件下用配置有汞灯的显微镜观察明场和荧光场下的抗体修饰微球排布和免疫荧光，拍摄并进行强度统计分析。在一个实施例中，样本分别为A549上清液和PBS，外泌体捕获球的SEM照片如图6所示，与PBS阴性对照相比，A549上清液实验组的抗体修饰微球上捕获有大量外泌体。如图7所示，经过染色以及外泌体捕获球定位的荧光照片，可以看到A549实验组与PBS对照组的荧光强度有明显差异。在一个实施例中，所述入口包括样品入口211和微球入口212，所以待测样本和抗体修饰微球可以分别从样品入口211和微球入口212注入。
在一个实施例中，所述流体层200和所述基板100之间形成有第一混合沟道240，并连通在所述入口和所述第二孵育腔230之间；其中，所述第六阀门326位于所述第一混合沟道240和所述第二孵育腔230之间。所以，第一混合沟道240可以加强待测样本和抗体修饰微球之间的混合。同时，所述流体层200和所述基板100之间形成有第二混合沟道250，并连通在所述第一孵育腔220和所述第二孵育腔230之间；所述流体层200上开设有连通所述第二混合沟道250的第六通孔219，所述第二混合沟道250和所述第二孵育腔230之间设置有第九阀门329；其中，所述第一混合阀门位于所述第二混合沟道250和所述第一孵育腔220之间。此时，第二混合沟道250也可以加强第一次孵育后的液体在引入到第一孵育腔220后的混合。
在一个实施例中，还包括气控层300，层叠设置在所述流体层200的上表面，所述流体层200为柔性材料制作；所述气控层300上开设有9个外接孔310，并一一与所述样品入口211、所述微球入口212、所述第一通孔214、所述第二通孔215、所述第三通孔216、所述第四通孔217、所述第五通孔218、所述第六通孔219和所述出口213连通；和/或，所述气控层300上开设有9个阀门孔320，并构成所述第一阀门321、所述第二阀门322、所述第三阀门323、所述第四阀门324和所述第五阀门325、所述第六阀门326、所述第七阀门327和所述第八阀门328和所述第九阀门329。所以，当气控层300也设置在流体层200上以后，样品入口211、所述微球入口212、所述第一通孔214、所述第二通孔215、所述第三通孔216、所述第四通孔217、所述第五通孔218、所述第六通孔219和所述出口213可以分别通过对应的外接孔310实现与外界的连通，同时，第一阀门321、所述第二阀门322、所述第三阀门323、所述第四阀门324和所述第五阀门325、所述第六阀门326、所述第七阀门327和所述第八阀门328和所述第九阀门329可以通过阀门孔320实现，因为所述流体层200为柔性材料制作，当外力从各个阀门孔320施加到流体层200上后，流体层200便会因力的施加而变形，进而封堵住对应的通道，实现对相应位置的短路控制。
在一个实施例中，所述流体层200的下表面上开设检测槽，所述流体层200的下表面和所述基板100的上表面贴合以构成所述检测腔210；所述叉指电极110和所述捕获板120设置在所述基板100的上表面，并容纳在所述检测腔210中。相应的，第一孵育腔220、第二孵育腔230、第一混合沟道240和第二混合沟道250也可以类似于检测腔210的形式，在流体层200的下表面开设相应的槽结构，使流体层200的下表面和基板100的上表面相互贴合后实现第一孵育腔220、第二孵育腔230、第一混合沟道240和第二混合沟道250的形成。当然，除此之外，相应的槽结构还可以同时开设在流体层200的下表面和基板100的上表面，这样当流体层200的下表面和基板100的上表面相互贴合后，也能够形成相应的检测腔210、第一孵育腔220、第二孵育腔230、第一混合沟道240和第二混合沟道250。
由此可知，流体层200上设置的相应的微流道结构可以完成抗体修饰微球的抗体标记及外泌体的捕获，通过气控层300可以实现对捕获有外泌体的抗体修饰微球的溶液的更替，以满足之后介电泳实验的低电导率要求。通过在叉指电极110上施加一定频率和幅值的交流电压，在捕获板120和叉指电极110之间形成的微阱阵列内部及整个电极区域上方可以形成不均匀电场，使得固定有外泌体的抗体修饰微球在正介电泳力的作用下，被捕获在微阱阵列之中。液体的注入可以采用注射泵和压力控制器进行控制，注射泵和压力控制器与入口、出口213及各个阀门连接，用于在微通道结构中通入各类溶液和控制液体流动状态，以完成实验流程。
在一个实施例中，气控层300上各个外接孔310和阀门孔320的直径在1-2mm之间，例如外接孔310或阀门孔320的直径为在1mm、1.1mm、1.2mm、1.3mm、1.4mm、1.5mm、1.6mm、1.7mm、1.8mm、1.9mm、2mm。流体层200的第一孵育腔220和第二孵育腔230可以为圆形，且第一孵育腔220或第二孵育腔230的直径可以为5mm，第一混合沟道240和第二混合沟道250的宽度可以为300μm，检测腔210可以为长方形，检测腔210的长度为3mm，检测腔210的宽度为1mm，其他微通道宽度可以为100-200μm，各个通孔的直径可以1-2mm之间，例如通孔的直径为在1mm、1.1mm、1.2mm、1.3mm、1.4mm、1.5mm、1.6mm、1.7mm、1.8mm、1.9mm、2mm，整个微通道高度为30μm。
将气控层300、流体层200及基板100键合之后，可以通过连接毛细管的钢针插入入口实现流体的输运，毛细管连接流体控制系统，包括微注射泵和压力控制器等，根据实验需要，注射泵流速为0.1μL/min-3μL/min，实现液体输运。压力控制器可调节范围在1KPa-10KPa，实现控制阀门开启和闭合的功能。流体层200可以采用PDMS(聚二甲基硅氧烷)材料制作，由于PDMS是一种柔性材料，可在外界压力下发生形变，因此，当压力控制器通过各个阀门孔320向下施加一定压力时，流体层200的相应位置将向下挤压，将微流通道截断，实现对流体运动状态控制的目的。气控层300和流体层200可以均采用PDMS(聚二甲基硅氧烷)制作，叉指电极110为氧化铟锡(ITO)，也可为Au、Pt等导电金属，捕获板120为聚对二甲苯(Parylene C)材料，也可以是SU-8等材料。微流控检测装置的微流通道适用于所有常规通道形状，微孔121所采用的为圆形孔，除此之外也可以为方形、多边形等形状，不影响微孔121功能。
对于微流控芯片的制备来说，可以先用版图设计软件L-edit设计和绘制微流控检测装置中各个层的微结构图形，加工制备相应的掩膜版。可以利用4寸单晶硅片作为衬底，除硅片外，还可以采用其他可塑性材料来形成微通道图形，用来翻模得到芯片图形。通过涂胶、光刻和刻蚀将气控层300、流体层200掩膜版图形转移到硅衬底上，得到具有微结构的硅模具。通过金属溅射、剥离的方法将叉指电极110掩膜版上的图形转移到玻璃基板100上，在有叉指电极110图形化的玻璃基板100上生长一层Parylene C材料，通过对准光刻和刻蚀的方法将微阱阵列的图形转移到Parylene C基材上以形成微阱阵列结构。气控层300和流体层200的PDMS预聚物和固化剂的比例分别为10:1和15:1，待固化成型后，在该两层结构的入口和出口213位置及各个阀门用打孔器形成，超声清洗烘干后进行氧等离子体清洗并对准键合。
因此，该微流控检测装置在外泌体的分离和检测过程中，无需过滤、沉淀等额外的处理方法，而且其成本低廉，硅片模具刻蚀之后，可以重复浇筑PDMS进行利用；电极及微阱阵列芯片可通过前期版图设计等工作同时制造多个满足不同实验要求的芯片，同时也可重复利用，对昂贵试剂的消耗量极低，同时对微计量的样品的处理效率得到提升，具有高效率、低检测限、高特异性等优点。
该微流控检测装置基于外泌体特性，设计了一种基于免疫亲和和介电电泳的生物分子捕获检测装置，可以实现片上外泌体特异性捕获，悬浮液更换、介电电泳定位和荧光检测定量分析，可以用以对尿液、汗液、血液等动物或人体体液中外泌体进行高特异性高灵敏度检测。流体层200和基板100便于替换，可根据需要单独制备捕获模块或检测模块；除了外泌体之外，可以针对其他生物分子的特性，实现对其特异性检测。捕获板120的微孔121消除了不同外泌体捕获球之间的荧光干扰，使得检测结果更为准确，对溶液的更换，扩大了介电电泳技术的适用范围。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种微流控检测装置，其特征在于，包括：
基板；
流体层，层叠设置在所述基板的上表面；所述流体层和所述基板之间形成有检测腔，所述流体层还开设有连通所述检测腔的入口和出口；
叉指电极，设置在所述检测腔内；
捕获板，设置在所述检测腔内，并位于所述叉指电极之上；所述捕获板上开设有多个微孔，并与所述叉指电极位置相对。
2.根据权利要求1所述的微流控检测装置，其特征在于，所述叉指电极包括：
第一极板，设置有多个条形且相互平行的第一电极；
第二极板，设置有多个条形且相互平行的第二电极；
所述第一电极和所述第二电极互插并间隔排布，每个所述微孔均与至少一条第一电极和至少一条所述第二电极同时相对。
3.根据权利要求2所述的微流控检测装置，其特征在于，所述捕获板上的多个所述微孔呈矩形阵列排布。
4.根据权利要求3所述的微流控检测装置，其特征在于，相邻所述第一电极和所述第二电极之间的间距在8μm-12μm之间；和/或，所述捕获板的厚度在4μm-8μm之间；和/或，所述微孔的直径在55μm-65μm之间。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的微流控检测装置，其特征在于，所述流体层和所述基板之间形成有第一孵育腔，所述入口通过所述第一孵育腔与所述检测腔连通；
所述流体层开设有连通所述第一孵育腔的第一通孔、第二通孔和第三通孔，所述入口、所述第一通孔、所述第二通孔、所述第三通孔和所述检测腔分别与所述第一孵育腔之间设置有第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门和第五阀门；
所述第一孵育腔内设置有与所述第一通孔位置、所述第二通孔位置和所述第三通孔位置相对的微球筛选结构。
6.根据权利要求5所述的微流控检测装置，其特征在于，所述流体层和所述基板之间形成有第二孵育腔，所述入口通过所述第二孵育腔与所述第一孵育腔连通；
所述流体层上开设有连通所述第二孵育腔的第四通孔和第五通孔，所述入口、所述第四通孔和所述第五通孔分别与所述第二孵育腔之间设置有第六阀门、第七阀门和第八阀门；其中，所述第一阀门位于所述第一孵育腔和所述第二孵育腔之间。
所述第二孵育腔内设置有与所述第四通孔位置和所述第五通孔位置相对的微球筛选结构。
7.根据权利要求6所述的微流控检测装置，其特征在于，所述入口包括样品入口和微球入口。
8.根据权利要求7所述的微流控检测装置，其特征在于，所述流体层和所述基板之间形成有第一混合沟道，并连通在所述入口和所述第二孵育腔之间；其中，所述第六阀门位于所述第一混合沟道和所述第二孵育腔之间。
9.根据权利要求8所述的微流控检测装置，其特征在于，所述流体层和所述基板之间形成有第二混合沟道，并连通在所述第一孵育腔和所述第二孵育腔之间；
所述流体层上开设有连通所述第二混合沟道的第六通孔，所述第二混合沟道和所述第二孵育腔之间设置有第九阀门；其中，所述第一混合阀门位于所述第二混合沟道和所述第一孵育腔之间。
10.根据权利要求9所述的微流控检测装置，其特征在于，还包括：
气控层，层叠设置在所述流体层的上表面，所述流体层为柔性材料制作；
所述气控层上开设有9个外接孔，并一一与所述样品入口、所述微球入口、所述第一通孔、所述第二通孔、所述第三通孔、所述第四通孔、所述第五通孔、所述第六通孔和所述出口连通；和/或，所述气控层上开设有9个阀门孔，并构成所述第一阀门、所述第二阀门、所述第三阀门、所述第四阀门和所述第五阀门、所述第六阀门、所述第七阀门和所述第八阀门和所述第九阀门。
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