CN113828364A - 微流控芯片及化学发光免疫分析方法 - Google Patents

微流控芯片及化学发光免疫分析方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113828364A
CN113828364A CN202010580980.2A CN202010580980A CN113828364A CN 113828364 A CN113828364 A CN 113828364A CN 202010580980 A CN202010580980 A CN 202010580980A CN 113828364 A CN113828364 A CN 113828364A
Authority
CN
China
Prior art keywords
reaction
zone
microfluidic chip
area
reagent
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
CN202010580980.2A
Other languages
English (en)
Inventor
张玙璠
袁春根
赵静
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.)
BOE Technology Group Co Ltd
Original Assignee
BOE Technology Group Co Ltd
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 BOE Technology Group Co Ltd filed Critical BOE Technology Group Co Ltd
Priority to CN202010580980.2A priority Critical patent/CN113828364A/zh
Publication of CN113828364A publication Critical patent/CN113828364A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/0093—Microreactors, e.g. miniaturised or microfabricated reactors
    • 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
    • B01L3/502753—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 characterised by bulk separation arrangements on lab-on-a-chip devices, e.g. for filtration or centrifugation
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/75—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated
    • G01N21/76—Chemiluminescence; Bioluminescence
    • 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
    • G01N33/5302—Apparatus specially adapted for immunological test procedures
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/10—Integrating sample preparation and analysis in single entity, e.g. lab-on-a-chip concept
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/08—Geometry, shape and general structure
    • B01L2300/0861—Configuration of multiple channels and/or chambers in a single devices

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Clinical Laboratory Science (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Automatic Analysis And Handling Materials Therefor (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)

Abstract

本发明公开了一种微流控芯片及化学发光免疫分析方法，可以进行化学发光免疫分析中进样、混合、反应、检测等一系列过程，相较于现有技术中使得传统试剂管作为反应容器的技术方案，本发明实施例提供的微流控芯片可大大减小分析过程中的试剂量，降低分析成本。另外，在该微流控芯片中，反应区包括N条反应微通道，每一反应微通道中存放有一种包被抗体，因此可以实现多项目的连续检测，不同的包被抗体之间的反应微通道具有拐角或者弯道，可以保证孵育时不同包被抗体之间不受干扰。此外，该微流控芯片结构简单，加工组装工艺简单，成本低，体积小，质量轻，方便于存放。

Description

微流控芯片及化学发光免疫分析方法
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域，尤指一种微流控芯片及化学发光免疫分析方法。
背景技术
目前，免疫诊断主要通过化学发光免疫分析仪进行，现有的仪器包含免疫反应系统和化学发光分析系统，该仪器的免疫反应系统是通过传统试剂管作为反应容器，采用微磁珠技术进行反应产物和试剂分离，需要耗费大量的测试试剂和磁珠，而且因为使用试管作为反应容器，其所需要的试剂量较多，成本较高。
此外，现有的化学发光免疫分析仪的尺寸较大，不便于存放。
发明内容
本发明实施例提供一种微流控芯片及化学发光免疫分析方法，用以解决现有技术中存在的化学发光免疫分析仪的尺寸较大，不便于存放的问题。
本发明实施例提供的一种微流控芯片，包括：基底，形成于所述基底一侧的至少一个试剂区、进样区、反应区，以及位于各所述试剂区的出料口与所述反应区的进料口之间、位于所述进样区的出料口与所述反应区的进料口之间的微通道；
所述进样区用于注入检测样本；
各所述试剂区分别存放有检测用试剂；
所述反应区包括N条反应微通道，每一所述反应微通道均与所述反应区的进料口以及出料口连通，每一所述反应微通道中存放有一种包被抗体，且不同的所述包被抗体之间的反应微通道具有拐角或者弯道，其中N为大于或等于1的整数。
可选地，在本发明实施例提供的微流控芯片中，N大于1，所述反应区中的N条所述反应微通道并联连通。
可选地，在本发明实施例提供的微流控芯片中，N大于1，所述反应区中的N条所述反应微通道串联连通，且串联连通的N条所述反应微通道整体呈螺旋回转形。
可选地，在本发明实施例提供的微流控芯片中，所述反应区中各所述包被抗体的浓度不相同，距离所述反应区的进料口越近的所述包被抗体，所述包被抗体的浓度越低。
可选地，在本发明实施例提供的微流控芯片中，任意两种所述包被抗体之间的所述反应微通道的长度为5mm～15mm。
可选地，在本发明实施例提供的微流控芯片中，还包括：还包括：形成于所述基底上的混合区、过滤区和缓冲区；
所述进样区依次通过所述过滤区、所述缓冲区和所述混合区与所述反应区的进料口连通。
可选地，在本发明实施例提供的微流控芯片中，还包括：形成于所述基底上的废液区；
所述废液区与所述反应区的出料口连通，用于收集所述反应区的排出液。
可选地，在本发明实施例提供的微流控芯片中，所述混合区呈菱形，所述混合区的进料口和出料口分别位于所述菱形的两个对角上。
可选地，在本发明实施例提供的微流控芯片中，所述菱形在位于所述混合区的进料口或出料口的角的开口角度为10～60度。
可选地，在本发明实施例提供的微流控芯片中，还包括位于所述基底具有所述反应区一侧的盖板，且所述盖板至少在所述反应区对应的区域为透明区域。
可选地，在本发明实施例提供的微流控芯片中，所述基底采用不透光的材料形成。
可选地，在本发明实施例提供的微流控芯片中，包括3个试剂区；其中：
第一试剂区存放有封闭液，第二试剂区存放有清洗液，第三试剂区存放有化学发光液。
相应地，本发明实施例还提供了一种化学发光免疫分析系统，包括本发明实施例提供的上述任一种微流控芯片。
相应地，本发明实施例还提供了一种应用于上述微流控芯片的化学发光免疫分析方法，包括：
将所述第一试剂区的封闭液通入所述反应区，以封闭所述反应区中的各所述包被抗体的空白点位；
将检测样本通过注入所述进样区；
控制注入所述进样区中的检测样本进入所述反应区；
将所述第二试剂区的清洗液通入所述反应区，以清洗所述反应区残留的未反应物；
去除所述反应区残留的清洗液；
控制所述第三试剂区的化学发光液通入所述反应区，并控制所述化学发光液在每一所述包被抗体位置处停留进行孵育预设时间；
检测所述化学发光液在每一所述包被抗体位置处停留预设时间后所述包被抗体位置处的光信号；
根据检测到的各所述包被抗体位置处的光信号确定各所述包被抗体对应的被测物的含量。
本发明有益效果如下：
本发明实施例提供的上述微流控芯片及化学发光免疫分析方法，可以进行化学发光免疫分析中进样、混合、反应、检测等一系列过程，相较于现有技术中使得传统试剂管作为反应容器的技术方案，本发明实施例提供的微流控芯片可大大减小分析过程中的试剂量，降低分析成本。另外，在该微流控芯片中，反应区包括N条反应微通道，每一反应微通道中存放有一种包被抗体，因此可以实现多项目的连续检测，不同的包被抗体之间的反应微通道具有拐角或者弯道，可以保证孵育时不同包被抗体之间不受干扰。此外，该微流控芯片结构简单，加工组装工艺简单，成本低，体积小，质量轻，方便于存放。
附图说明
图1为本发明实施例提供的微流控芯片的结构示意图之一；
图2为本发明实施例提供的微流控芯片的结构示意图之二；
图3为本发明实施例提供的微流控芯片的结构示意图之三；
图4为本发明实施例提供的化学发光免疫分析方法的流程图。
具体实施方式
微流控芯片是指使用微管道(尺寸为数十到数百微米)处理或操纵微小流体的系统所涉及的科学和技术，它将生物、化学、医学等领域分析样本的全过程(样本提取、试剂样本反应、清洗、检测)等基本单元集成到微米尺度的芯片上，通过毛细作用或主动控制完成分析的全过程。与传统的分析平台相比，利用微流控技术能有效的降低实验成本，具有所需样本量小，集成度高，高通量和便于自动化控制等优势。并且，微流控芯片能减少对操作人员的技术要求，降低人为误差，可以得到更加精准的检测数据。
免疫反应是利用抗原抗体的特异性结合，在体外实现目标抗原或抗体的特异性捕获。化学发光免疫分析是将具有高灵敏度的化学发光测定技术与高特异性的免疫反应相结合，加大反应物自发光速度和强度，用于各种抗原、半抗原、抗体、激素、酶、脂肪酸、维生素和药物等的检测分析技术。也是继放免分析、酶免分析、荧光免疫分析和时间分辨荧光免疫分析之后发展起来的一项最新免疫测定技术。具有精确度高，稳定性好，无污染，检测速度快的优点，因此，开发一种利用化学发光免疫分析完成多项指标检测的微流控芯片尤为重要。
有鉴于此，本发明实施例了一种微流控芯片、化学发光免疫分析系统及分析方法。为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面将结合附图和实施例对本发明做进一步说明。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明更全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略对它们的重复描述。本发明中所描述的表达位置与方向的词，均是以附图为例进行的说明，但根据需要也可以做出改变，所做改变均包含在本发明保护范围内。本发明的附图仅用于示意相对位置关系不代表真实比例。
需要说明的是，在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广。因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。说明书后续描述为实施本申请的较佳实施方式，然所述描述乃以说明本申请的一般原则为目的，并非用以限定本申请的范围。本申请的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。
下面结合附图，对本发明实施例提供的微流控芯片及化学发光免疫分析方法进行具体说明。
本发明实施例提供的一种微流控芯片，该微流控芯片用于进行化学发光免疫分析，如图1和图2所示，微流控芯片包括：基底10，形成于基底10一侧的至少一个试剂区(图中以三个试剂区为例进行示意)、进样区16、反应区20，以及分别位于第一试剂区11的出料口与反应区20的进料口之间、位于第二试剂区12的出料口与反应区20的进料口之间、第三试剂区13的出料口与反应区20的进料口之间、位于进样区16的出料口与反应区20的进料口之间的微通道S1；其中：
进样区16用于注入检测样本；
各试剂区1111、12和13分别存放有检测用试剂；
反应区20包括N条反应微通道201，每一反应微通道201均与反应区21的进料口以及出料口连通，每一反应微通道201中存放有一种包被抗体，且不同的包被抗体之间的反应微通道201具有拐角或者弯道，其中N为大于或等于1的整数。
本发明实施例提供的微流控芯片，可以进行化学发光免疫分析中进样、混合、反应、检测等一系列过程，相较于现有技术中使得传统试剂管作为反应容器的技术方案，本发明实施例提供的微流控芯片可大大减小分析过程中的试剂量，降低分析成本。另外，在该微流控芯片中，反应区包括N条反应微通道，每一反应微通道中存放有一种包被抗体，因此可以实现多项目的连续检测，不同的包被抗体之间的反应微通道具有拐角或者弯道，可以保证孵育时不同包被抗体之间不受干扰。此外，该微流控芯片结构简单，加工组装工艺简单，成本低，体积小，质量轻，方便于存放。
在具体实施时，在本发明实施例提供的微流控芯片中，基底的尺寸可以设计为：长度控制在1mm～100mm之间，宽度控制在1mm～100mm之间，厚度控制在1mm～100mm之间，在此不作限定。例如长度为55mm，宽度为35mm，高度为15mm。
在具体实施时，在本发明实施例提供的微流控芯片中，试剂区的数量可根据检测所需试剂种类而定，在此不作限定。
可选地，在本发明实施例提供的微流控芯片中，包括3个试剂区；其中：
第一试剂区11存放有封闭液，第二试剂区12存放有清洗液，第三试剂区13存放有化学发光液。
在具体实施时，在本发明实施例提供的微流控芯片中，试剂区以及进样区的腔体的容积可以根据需求进行设定，一般腔体容积控制在5μl～500μl之间即可满足普通的检测需求。
进一步地，在具体实施时，试剂区以及进样区的腔体形状在此不作限定，可以是圆形，方形等任何形状。试剂区以及进样区的腔体径宽可以控制在1mm～30mm之间，深度可以控制在1mm～30mm之间，在此不作限定。
可选地，在本发明实施例提供的微流控芯片中，试剂区以及进样区的腔体径宽设置为5mm左右，深度为10mm左右。
在具体实施时，在本发明实施例提供的微流控芯片中，微通道的孔径控制在0.1mm～10mm之间，在此不作限定。
可选地，为了便于仪器操控流体试剂在微通道内流动，微通道的横截面宽度控制在0.5mm左右，深度控制在0.3mm左右。
在具体实施时，在本发明实施例提供的微流控芯片中，如图1和图2所示，还包括：过滤区14和混合区15；
过滤区14存放有滤血膜；
混合区15存放有与各种包被抗体匹配的标记抗体；
进样区16的出料口通过微通道S1与过滤区14的进料口连通；过滤区14的出料口通过微通道S1与混合区15的进料口连通，混合区15的出料口通过微通道S1与反应区20的进料口连通。
在具体实施时，在本发明实施例提供的微流控芯片中，过滤区的尺寸与所需的检测样本量相关，可根据实际情况进行设计。
可选地，在本发明实施例提供的微流控芯片中，滤血膜的面积可以控制在为20mm2-75mm2之间，深度为0.1-10mm，过滤区尺寸与样本量相关，可根据样本量进行调整。在具体实施时，滤血膜用于对检测样本即样本血液进行过滤，使样本血液中的血清通过滤血膜。
在具体实施时，在本发明实施例提供的微流控芯片中，检测样本经过过滤区后会进入混匀区与标记抗体结合，为了使血清与标记抗体有效结合，血清会在混匀区会进行往复运动，往复运动时滤血膜中的血细胞可能会流入混匀区，造成检测误差。
因此，可选地，在本发明实施例提供的微流控芯片中，如图3所示，还包括：形成于基底10上的缓冲区17，缓冲区17通过微通道S1连通于混合区15的进料口和过滤区14的出料口之间。从而增加的缓冲区17使血清在缓冲区17和混匀区15之间进行往复运动，从而避免滤血膜中的血细胞漏出影响测量结果。
在具体实施时，在本发明实施例提供的微流控芯片中，缓冲区的尺寸与检测样本量相关，可根据样本量进行设定。
可选地，在本发明实施例提供的微流控芯片中，如图3所示，混合区15呈菱形，混合区15的进料口和出料口分别位于菱形的两个对角上，这样可以减少血清在混匀区往复运动是产生气泡。
可选地，在本发明实施例提供的微流控芯片中，菱形在位于混合区的进料口或出料口的角的开口角度控制在10度～60度，例如开口角度为30°左右，这样可以进一步减少气泡的产生。
在具体实施时，在本发明实施例提供的微流控芯片中，菱形的两条对角线长度分别控制在1mm～20mm之间和0.1mm～20mm之间，在此不作限定。可选地，在本发明实施例提供的微流控芯片中，菱形的两条对角线长度分别为5mm左右和2mm左右。
在具体实施，在本发明实施例提供的微流控芯片中，如图3所示，还包括：形成于基底10上的废液区18；废液区18与反应区20的出料口连通，用于收集反应区20的排出液。
在具体实施时，在本发明实施例提供的微流控芯片中，废液区的腔体高度要低于反应区的出料口，这样可以防止废液区的液体倒流。进一步地，废液区的尺寸可根据实际情况进行设计，在此不作限定。
可选地，在本发明实施例提供的微流控芯片中，如图1所示，当N大于1时，反应区20中的N条反应微通道201并联连通，这样可以使不同包被抗体之间的反应微通道201都具有拐角，所以能保证孵育时不受干扰，从而实现样本多项目的检测。
在具体实施时，当检测样本经混匀区进入反应区的各条反应微通道中，实现与包被抗体的结合。
或者，可选地，在本发明实施例提供的微流控芯片中，如图2和图3所示，N大于1，反应区20中的N条反应微通道201串联连通，且串联连通的N条反应微通道201整体呈螺旋回转形。这样可以使不同包被抗体之间的反应微通道201都具有弯道，所以能保证孵育时不受干扰，从而实现样本多项目的检测。另外，N条反应微通道201整体呈螺旋回转形可减小液体流动时所受阻力，实现液体快速流动，并且可以保证检测样本能够流经每一个包被抗体。
在具体实施时，螺旋回转形中具有螺旋盘绕的多个环形，每一圈环形的形状可以是圆形、椭圆形或者矩形等，在此不作限定。
在具体实施时，本发明实施提供的微流控芯片中，反应微通道201的通道宽度和深度均可控制在0.1mm～2mm之间，在此不作限定。可选地，在本发明实施例提供的本发明实施提供的微流控芯片中，反应微通道201的通道宽度为0.5mm左右，深度为0.3mm左右。
可选地，在本发明实施例提供的微流控芯片中，相邻设置的反应微通道之间的间隔距离为1mm～5mm，在此不作限定。
可选地，在本发明实施例提供的微流控芯片中，反应区20中各包被抗体的浓度不相同，距离反应区20的进料口越近的包被抗体，包被抗体的浓度越低。这样，在进行化学发光免疫分析时，可以按照抗体浓度有滴到高的顺序依次与化学发光液进行接触，从而在测量时可以先测低浓度抗体处的信号值，后测高浓度抗体处的信号值，从而避免先测的高浓度抗体的信号对后测的低浓度抗体的信号进行干扰。
可选地，在本发明实施例提供的微流控芯片中，任意两种包被抗体之间的反应微通道201的长度为5mm～15mm，例如10mm左右，在此不作限定。这样可以保证化学发光液仅停留在任意一种包被抗体处进行孵育，如果距离太近，则化学发光液可能会流至与其相邻的包被抗体处，从而影响检测结果。
可选地，在本发明实施例提供的微流控芯片中，基底采用不透光材料形成。这样采用该微流控芯片进行化学发光免疫分析时，可以保证在各包被抗体处采集到的光信号不受其它包被抗体的影响。
或者，在本发明实施例提供的微流控芯片中，当反应区中的N条反应微通道是串联连通的情况时，基底也可以采用高透光材料形成，且基底的透光度越高，效果越好。具体原因详见本发明实施例提供的化学发光免疫分析方法，在此不做赘述。
因此，可选地，在本发明实施例提供的微流控芯片中，如果基底采用高透光材料，那么基底的透光度控制在大于90％效果较佳。
具体地，基底的材料可以为不透光的玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯(PolymethylMethacrylate，PMMA)、或聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)等，在此不作限定。
在具体实施时，在本发明实施例提供的微流控芯片中，基底上的各个结构可以通过注塑一步形成，在此不作限定。
可选地，在本发明实施例提供的微流控芯片中，还包括位于基底具有反应区一侧的盖板，且盖板至少在反应区对应的区域为透明区域。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种化学发光免疫分析系统，包括本发明实施例提供的上述任一种微流控芯片。由于该化学发光免疫分析系统解决问题的原理与前述一种微流控芯片相似，因此该化学发光免疫分析系统的实施可以参见前述微流控芯片的实施，重复之处不再赘述。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种采用上述微流控芯片进行化学发光免疫分析的方法，如图4所示，包括：
S101、将第一试剂区的封闭液通入反应区，以封闭反应区中的各包被抗体的空白点位。
在具体实施时，封闭液在反应区进行往复运动，孵育1s-200s，在此不作限定。
S102、将检测样本通过注入进样区。
S103、控制注入进样区中的检测样本进入反应区。
具体地，注入进样区中的检测样本会经过滤区中的滤血膜过滤后进入混匀区，以使检测样本中的血清与混匀区中的标记抗体的结合；然后控制混匀区中血清与标记抗体的结合体进入反应区，并使结合体与各包被抗体结合。
S104、将第二试剂区的清洗液通入反应区，以清洗反应区残留的未反应物。
S105、去除反应区残留的清洗液。
S106、控制第三试剂区的化学发光液通入反应区，并控制化学发光液在每一包被抗体位置处停留进行孵育预设时间。
在具体实施时，预设时间控制在1s-200s之间，在此不作限定。
S107、检测化学发光液在每一包被抗体位置处停留预设时间后包被抗体位置处的光信号。
S108、根据检测到的各包被抗体位置处的光信号确定各包被抗体对应的被测物的含量。
下面结合微流控芯片的具体结构分别说明本发明实施例提供的上述化学发光免疫分析方法。
第一种情况，在微流控芯片中，反应区中的N条反应微通道是并联连通的，且基底采用不透光的材料形成。
具体地，在进行化学发光免疫分析时，控制化学发光液流进每一条反应微通道，使化学发光液在各包被抗体处停留进行孵育预设时间后，将光学检测装置的测量视窗分别对准每一包被抗体处，检测其光信号得到信号值，每一包被抗体对应一个信号值，从而可以根据该信号值确定对应包被抗体所对应的被测物的含量。
在该种情况时，由于基底是采用不透光的材料形成的，且不同的包被抗体之间的反应微通道具有拐角或者弯道，利用拐角或者弯道来阻断光在反应微通道中的传播，因此，在每一包被抗体处得到的光信号均不受其它包被抗体的影响。
第二种情况，在微流控芯片中，反应区中的N条反应微通道是串联连通的，且基底采用不透光的材料形成。
具体地，以N＝5为例，在进行化学发光免疫分析时，控制化学发光液流经包被抗体1处时使化学发光液在此处停留进行孵育预设时间后，将光学检测装置的测量视窗对准包被抗体1处，检测其光信号得到信号值1，从而可以根据信号值1确定包被抗体1对应的被测物的含量。继续推动所有化学发光液至仅经过包被抗体2处，使化学发光液在此停留进行孵育预设时间后，检测其光信号得到信号值2，从而可以根据信号值2确定包被抗体2对应的被测物的含量。再继续推动所有化学发光液至仅经过包被抗体3处，使化学发光液在此停留进行孵育预设时间后，检测其光信号得到信号值3，从而可以根据信号值3确定包被抗体3对应的被测物的含量。以此类推，得到信号值4,5，根据信号值4确定包被抗体4对应的被测物的含量，根据信号值5确定包被抗体5对应的被测物的含量。
在该种情况时，由于基底是采用不透光的材料形成的，且不同的包被抗体之间的反应微通道具有拐角或者弯道，利用拐角或者弯道来阻断光在反应微通道中的传播，因此，在每一包被抗体处得到的光信号均不受其它包被抗体的影响。
第三种情况，在微流控芯片中，反应区中的N条反应微通道是串联连通的，且基底采用高透光的材料形成。
具体地，以N＝5为例，在进行化学发光免疫分析时，控制化学发光液流经包被抗体1处时使化学发光液在此处停留进行孵育预设时间后，将光学检测装置的测量视窗对准包被抗体1处，检测其光信号得到信号值1，从而可以根据信号值1确定包被抗体1对应的被测物的含量。继续推动化学发光液经过包被抗体2处，使化学发光液在此停留进行孵育预设时间后，检测其光信号得到信号值2，此时的光信号中包含有包被抗体1处的信号，因此，用信号值2减去信号值1就可以来确定包被抗体2处所对应的被测物的含量；以此类推得到信号值3,4,5，用信号值3减去信号值1和2就可以确定包被抗体3处所对应的被测物的含量，用信号值4减去信号值1、2和3就可以确定包被抗体4处所对应的被测物的含量，用信号值5减去信号值1、2、3和4就可以确定包被抗体5处所对应的被测物的含量。
在该种情况时，由于采集到的信号值是依次叠加的，因此为了减少光损失，基底的透光度越高，检测结果越准确。
在具体实施时，由于化学发光液所发出的光信号为单一波长的光子，不同亮度的光信号间强度不同，波长相同，因此可以通过简单相减得到包被抗体处的信号值。
在具体实施，在本发明实施例中，化学发光液采用辉光型化学发光液，辉光型发光液的稳定发光时间为几十分钟到几小时，因此能完整覆盖整个反应时间。
本发明实施例中，微流控芯片的反应区中，串联连通的N条反应微通道整体呈螺旋回转形，可减小液体流动时所受阻力，实现液体快速流动；且反应区有多种指标的包被抗体，可实现样本多项目的检测。采用该微流控芯片进行化学发光免疫分析，化学发光液与抗原抗体反应后发光稳定，持续时间长，不同抗体与化学发光反应物结合所产生光特异性强，线性范围广，利用标准曲线便于计算被测物的含量。
本发明实施例提供一种微流控芯片及化学发光免疫分析方法，可以进行化学发光免疫分析中进样、混合、反应、检测等一系列过程，相较于现有技术中使得传统试剂管作为反应容器的技术方案，本发明实施例提供的微流控芯片可大大减小分析过程中的试剂量，降低分析成本。另外，在该微流控芯片中，反应区包括N条反应微通道，每一反应微通道中存放有一种包被抗体，因此可以实现多项目的连续检测，不同的包被抗体之间的反应微通道具有拐角或者弯道，可以保证孵育时不同包被抗体之间不受干扰。此外，该微流控芯片结构简单，加工组装工艺简单，成本低，体积小，质量轻，方便于存放。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (14)

1.一种微流控芯片，其特征在于，包括：基底，形成于所述基底一侧的至少一个试剂区、进样区、反应区，以及位于各所述试剂区的出料口与所述反应区的进料口之间、位于所述进样区的出料口与所述反应区的进料口之间的微通道
所述进样区用于注入检测样本；
各所述试剂区分别存放有检测用试剂；
所述反应区包括N条反应微通道，每一所述反应微通道均与所述反应区的进料口以及出料口连通，每一所述反应微通道中存放有一种包被抗体，且不同的所述包被抗体之间的反应微通道具有拐角或者弯道，其中N为大于或等于1的整数。
2.如权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，N大于1，所述反应区中的N条所述反应微通道并联连通。
3.如权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，N大于1，所述反应区中的N条所述反应微通道串联连通，且串联连通的N条所述反应微通道整体呈螺旋回转形。
4.如权利要求3所述的微流控芯片，其特征在于，所述反应区中各所述包被抗体的浓度不相同，距离所述反应区的进料口越近的所述包被抗体，所述包被抗体的浓度越低。
5.如权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，任意两种所述包被抗体之间的所述反应微通道的长度为5mm～15mm。
6.如权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，还包括：形成于所述基底上的混合区、过滤区和缓冲区；
所述进样区依次通过所述过滤区、所述缓冲区和所述混合区与所述反应区的进料口连通。
7.如权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，还包括：形成于所述基底上的废液区；
所述废液区与所述反应区的出料口连通，用于收集所述反应区的排出液。
8.如权利要求6所述的微流控芯片，其特征在于，所述混合区呈菱形，所述混合区的进料口和出料口分别位于所述菱形的两个对角上。
9.如权利要求8所述的微流控芯片，其特征在于，所述菱形在位于所述混合区的进料口或出料口的角的开口角度为10～60度。
10.如权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，还包括位于所述基底具有所述反应区一侧的盖板，且所述盖板至少在所述反应区对应的区域为透明区域。
11.如权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述基底采用不透光的材料形成。
12.如权利要求1-11任一项所述的微流控芯片，其特征在于，包括3个试剂区；其中：
第一试剂区存放有封闭液，第二试剂区存放有清洗液，第三试剂区存放有化学发光液。
13.一种化学发光免疫分析系统，其特征在于，包括如权利要求1-12任一项所述的微流控芯片。
14.一种应用于如权利要求12所述的微流控芯片的化学发光免疫分析方法，其特征在于，包括：
将所述第一试剂区的封闭液通入所述反应区，以封闭所述反应区中的各所述包被抗体的空白点位；
将检测样本通过注入所述进样区；
控制注入所述进样区中的检测样本进入所述反应区；
将所述第二试剂区的清洗液通入所述反应区，以清洗所述反应区残留的未反应物；
去除所述反应区残留的清洗液；
控制所述第三试剂区的化学发光液通入所述反应区，并控制所述化学发光液在每一所述包被抗体位置处停留进行孵育预设时间；
检测所述化学发光液在每一所述包被抗体位置处停留预设时间后所述包被抗体位置处的光信号；
根据检测到的各所述包被抗体位置处的光信号确定各所述包被抗体对应的被测物的含量。
CN202010580980.2A 2020-06-23 2020-06-23 微流控芯片及化学发光免疫分析方法 Pending CN113828364A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010580980.2A CN113828364A (zh) 2020-06-23 2020-06-23 微流控芯片及化学发光免疫分析方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010580980.2A CN113828364A (zh) 2020-06-23 2020-06-23 微流控芯片及化学发光免疫分析方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113828364A true CN113828364A (zh) 2021-12-24

Family

ID=78964006

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010580980.2A Pending CN113828364A (zh) 2020-06-23 2020-06-23 微流控芯片及化学发光免疫分析方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113828364A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115290877A (zh) * 2022-08-22 2022-11-04 深圳市科瑞达生物技术有限公司 一种全血样本多项联检的微流控芯片及全血检、测方法、系统
WO2023124437A1 (zh) * 2021-12-27 2023-07-06 Tcl科技集团股份有限公司 微流控芯片、微反应系统和量子点的制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020123059A1 (en) * 2001-03-05 2002-09-05 Ho Winston Z. Chemiluminescence-based microfluidic biochip
CN102614948A (zh) * 2012-04-05 2012-08-01 北京金智捷生物科技有限公司 一种微流控芯片及其制备方法
CN207147952U (zh) * 2017-08-17 2018-03-27 武汉璟泓万方堂医药科技股份有限公司 转盘式胶体金/荧光试纸芯片
CN110026257A (zh) * 2019-04-19 2019-07-19 深圳市亚辉龙生物科技股份有限公司 微流控芯片
CN110935497A (zh) * 2019-12-27 2020-03-31 首都医科大学附属北京儿童医院 集成化微流控免疫检测芯片及其应用

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020123059A1 (en) * 2001-03-05 2002-09-05 Ho Winston Z. Chemiluminescence-based microfluidic biochip
CN102614948A (zh) * 2012-04-05 2012-08-01 北京金智捷生物科技有限公司 一种微流控芯片及其制备方法
CN207147952U (zh) * 2017-08-17 2018-03-27 武汉璟泓万方堂医药科技股份有限公司 转盘式胶体金/荧光试纸芯片
CN110026257A (zh) * 2019-04-19 2019-07-19 深圳市亚辉龙生物科技股份有限公司 微流控芯片
CN110935497A (zh) * 2019-12-27 2020-03-31 首都医科大学附属北京儿童医院 集成化微流控免疫检测芯片及其应用

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023124437A1 (zh) * 2021-12-27 2023-07-06 Tcl科技集团股份有限公司 微流控芯片、微反应系统和量子点的制备方法
CN115290877A (zh) * 2022-08-22 2022-11-04 深圳市科瑞达生物技术有限公司 一种全血样本多项联检的微流控芯片及全血检、测方法、系统
CN115290877B (zh) * 2022-08-22 2023-10-03 深圳市科瑞达生物技术有限公司 一种全血样本多项联检的微流控芯片及全血检测方法、系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3779439B1 (en) Micro-fluidic chip and analysis instrument having same
US10775369B2 (en) Fluidic systems for analyses
CA1310566C (en) Element and method for performing biological assays accurately, rapidlyand simply
JP4698613B2 (ja) 流体送達のシステムおよび方法
US8501416B2 (en) Fluidic structures including meandering and wide channels
US8030057B2 (en) Fluid delivery system and method
CN108519373B (zh) 一种化学发光微流控芯片及含其的分析仪器
CN108761055B (zh) 一种微流控芯片及具有该微流控芯片的分析仪器
US9475047B2 (en) Immunoassays, methods for carrying out immunoassays, immunoassay kits and method for manufacturing immunoassay kits
CN108716938B (zh) 一种液体定量装置及其应用
US7314718B1 (en) Method and apparatus for maintaining multiple planar fluid flows
CN113828364A (zh) 微流控芯片及化学发光免疫分析方法
CN110646609A (zh) 一种多标志物检测的磁微粒发光微流控芯片以及检测装置
WO2021068914A1 (zh) 一种磁微粒发光双层微流控芯片以及检测系统
CN109939751B (zh) 一种全血检测的微流控芯片、检测装置及其检测方法
CN108212228B (zh) 全血分离微流控芯片、检测装置及全血检测方法
CN211603208U (zh) 一种多标志物检测的磁微粒发光微流控芯片以及检测装置
CN110987916B (zh) 一种微流控芯片及其检测方法
CN101520417B (zh) 荧光生物芯片
CN111632631A (zh) 微流控基板、微流控装置及流体驱动方法
KR20190089807A (ko) 면역분석 진단장치 및 이에 채용되는 주사기형 디스펜서

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