CN210376395U - 一种两步法检测用微流控芯片 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于微流控芯片技术领域，公开一种两步法检测用微流控芯片，包括芯片本体(1)，其特征在于，所述芯片本体(1)上设置有标记抗体区(2)、样本储液区(3)、检测区(4)，所述样本储液区(3)的进液端与所述标记抗体区(2)连通，所述样本储液区(3)的出液端与所述检测区(4)连通；所述标记抗体区(2)设置有第一加样孔(21)，所述样本储液区(3)设置有第二加样孔(31)。本实用新型提供的一种两步法检测用微流控芯片，能够进行两步法双抗夹心反应，并能有效改善传统一步法的卡式微流控芯片易出现的钩状效应及假阴性现象的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及微流控芯片技术领域，尤其涉及一种两步法检测用微流控芯片。
背景技术
钩状效应是在免疫检测中由于抗原抗体比例不适发生抑制反应，造成出现假阴性结果的一种现象。目前卡式微流控芯片常使用传统的一步法进行检测，即待测抗原和标记抗体同时与包被抗体反应，此时反应体系中同时存在游离的标记抗体和待测抗原，部分待测抗原与包被抗体形成“包被抗体一待测抗原”复合物，部分与标记抗体形成“标记抗体一待测抗原”复合物。而当反应体系中待测抗原的含量很高时，待测抗原与游离的标记抗体形成的“标记抗体一待测抗原”复合物严重影响了“包被抗体一待测抗原—标记抗体”夹心结构的形成，从而形成钩状效应，严重甚至造成假阴性的结果，导致漏检。
基于上述情况，我们有必要设计一种能够解决上述问题的一种两步法检测用微流控芯片。
实用新型内容
本实用新型的目的在于：提供一种两步法检测用微流控芯片，能够进行两步法双抗夹心反应，并能有效改善传统一步法的卡式微流控芯片易出现的钩状效应及假阴性现象的问题。
为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种两步法检测用微流控芯片，包括芯片本体，所述芯片本体上设置有标记抗体区、样本储液区、检测区，所述样本储液区的进液端与所述标记抗体区连通，所述样本储液区的出液端与所述检测区连通；所述标记抗体区设置有第一加样孔，所述样本储液区设置有第二加样孔。
具体地，所述标记抗体区、所述样本储液区、所述检测区均为设置在所述芯片本体内的腔体，所述样本储液区通过微流道与所述标记抗体区、所述检测区连通。所述标记抗体区内可容纳标记抗体溶液，所述样本储液区可容纳待测抗原溶液，所述检测区内设置有包被抗体。通过第一加样孔向所述标记抗体区内加入液体，通过所述第二加样孔向所述样本储液区内加入液体。所述微流控芯片的材质及加工方法属于本领域常规技术手段，在此不再赘述。
作为一种优选的技术方案，所述标记抗体区包括反应区，所述第一加样孔与所述反应区连通。
具体地，所述反应区内预埋标记抗体，通过所述第一加样区加入稀释液后，所述反应区内的标记抗体溶解在稀释液中形成标记抗体溶液。
作为一种优选的技术方案，所述标记抗体区还包括混合结构区，所述混合结构区一端与所述反应区连通，所述混合结构区另一端与所述样本储液区连通。
具体地，标记抗体溶解后通过混合结构区时会混匀。所述混合结构区包括一种或多种本领域常用的混合结构，如交叉式微流道、S型微流道、堤坝式微流道、微柱式微流道。
作为一种优选的技术方案，所述样本储液区与所述标记抗体区之间设置有第一排气孔。
具体地，所述第一排气孔设置在所述标记抗体区的出液端，标记抗体溶液在所述标记抗体区时，标记抗体溶液与所述样本储液区之间的微流道内有一段空气，会在流道内产生气泡，设置所述第一排气孔后能防止气泡的产生，使标记抗体溶液能更顺畅流向所述样本储液区。
作为一种优选的技术方案，所述检测区包括至少一个检测抗体包被区。
具体地，所述检测区可以根据检测需求设置检测抗体包被区的数量，所述检测抗体包被区内包被有检测某一指标的包被抗体，当所述微流控芯片需要检测多个不同指标时，设置多个检测抗体包被区，包被不同的包被抗体。
作为一种优选的技术方案，所述检测区还包括至少一个质控抗体包被区，所述质控抗体包被区设置在所述检测抗体包被区远离所述样本储液区的一侧。
具体地，所述质控抗体包被区包被有常规的质控抗体，例如鼠IgG抗体或鸡IgY抗体中的一种或组合。
作为一种优选的技术方案，所述芯片本体上还设置有废液区，所述废液区与所述检测区连通。
具体地，所述废液区用于收集从所述检测区流出的液体。
作为一种优选的技术方案，所述废液区末端设置有第二排气孔。
具体地，设置所述第二排气孔能使液体能更顺畅进入所述废液区。
本实用新型的有益效果为：
本实用新型提供的一种两步法检测用微流控芯片可以在卡式微流控芯片上提供两步法反应的条件，在包被有特异性抗体(即包被抗体)的芯片上预先加入待测抗原，通过稀释液溶解标记抗体形成的溶液推动待测抗原先通过检测区与包被抗体反应。此时反应体系中的待测抗原与固相化的包被抗体充分结合，形成“包被抗体一待测抗原”复合物。然后不需移除体系中未与包被抗体结合的待测抗原，标记抗体继续通过检测区，进一步形成“包被抗体一待测抗原—标记抗体”复合物。
与一步法相比，待测抗原与标记抗体不是同时加入，初期待测抗原与包被抗体的反应不受标记抗体的影响，相当于待测抗原与包被抗体单独反应的时间更长，若待测抗原浓度很高，则有更多的待测抗原与包被抗体充分反应，与一步法相比其形成“包被抗体一待测抗原—标记抗体”复合物的概率明显提高，从而有效减少钩状效应的不利影响。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型的原理图。
其中，芯片本体1，标记抗体区2，第一加样孔21，反应区22，混合结构区23，第一排气孔24，样本储液区3，第二加样孔31，检测区4，检测抗体包被区41，质控抗体包被区42，废液区5，第二排气孔51；
包被抗体100，待测抗原200，标记抗体300，“包被抗体一待测抗原”复合物120，“包被抗体一待测抗原—标记抗体”复合物123。
具体实施方式
为使对本实用新型的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解和认识，用以较佳的实施例及附图配合详细的说明，说明如下：
一种两步法检测用微流控芯片，如图1所示，包括芯片本体1，作为本实用新型的改进，芯片本体1上设置有标记抗体区2、样本储液区3、检测区4，样本储液区3的进液端与标记抗体区2连通，样本储液区3的出液端与检测区4连通；标记抗体区2设置有第一加样孔21，样本储液区3设置有第二加样孔31。
于本实施例中，标记抗体区2包括反应区22，第一加样孔21与反应区22连通。
于本实施例中，标记抗体区2还包括混合结构区23，混合结构区23一端与反应区22连通，混合结构区23另一端与样本储液区3连通。
于本实施例中，样本储液区3与标记抗体区2之间设置有第一排气孔24。
于本实施例中，检测区4包括至少一个检测抗体包被区41。
于本实施例中，检测区4还包括至少一个质控抗体包被区42，质控抗体包被区42设置在检测抗体包被区41远离样本储液区3的一侧。
于本实施例中，芯片本体1上还设置有废液区5，废液区5与检测区4连通。
于本实施例中，废液区5末端设置有第二排气孔51。
本实施例中，在微流控芯片使用前，将包被抗体预先包被在抗体包被区41，在反应区22预先固定标记抗体，在微流控芯片使用时，向第二加样孔31注入待测抗原溶液，待测抗原溶液会储存在样本储液区3内，封住第二加样孔31防止溶液倒流，再向第一加样孔21注入稀释液，固定在反应区22的标记抗体会溶解于稀释液中形成标记抗体溶液，并向样本储液区3流动，标记抗体溶液经过混合结构区23时会混匀，标记抗体溶液行至样本储液区3继续推动待测抗原溶液通过检测区4，如图2所示，待测抗原200首先与固定在抗体包被区41内的包被抗体100结合，形成“包被抗体一待测抗原”复合物120，标记抗体溶液继续通过检测区4，标记抗体300与“包被抗体一待测抗原”复合物120结合形成“包被抗体一待测抗原—标记抗体”复合物123，同时多余的稀释液继续流经检测区4，移除未结合的标记抗体300及游离的“包被抗体一待测抗原”复合物120，通过标记抗体300上的荧光标记物(荧光微球)显示检测结果，完成检测过程。
在其他的一些实施例中，在微流控芯片使用前，将包被抗体预先包被在抗体包被区41，在微流控芯片使用时，向第二加样孔31注入待测抗原溶液，待测抗原溶液会储存在样本储液区3内。而标记抗体可以不预先固定在反应区22，而是在微流控芯片使用时先将标记抗体与稀释液在微流控芯片外混匀形成标记抗体溶液，再将标记抗体溶液注入第一加样孔21中。
以下为使用本实用新型的微流控芯片采用两步法检测100ng/mL的甲胎蛋白(AFP)抗原：
S1、试剂预埋
S11：向预处理过(芯片表面亲水处理等)的微流控芯片底板包被0.2～0.5μg的AFP包被抗体，4℃过夜包被；
S12：反应区预先封闭，真空干燥或37℃烘干标记抗体；
S2、抗原反应
S21：准备待测抗原：待测抗原为含5％BSA的抗原稀释液或阴性血清稀释的AFP抗原，或为含AFP抗原的人血清；
S22：配制含0.1％～1％BSA、0.1％～0.5％TW-20的标记抗体稀释液；
S23：稀释后的AFP抗原溶液于室温下由第二加样孔注入样本储液区暂存，由第一加样孔注入标记抗体稀释液，蠕动泵辅助进样，流速2～5μL/min，标记抗体溶解后继续流动，推动AFP抗原与包被抗体进行反应后再与后续的标记抗体进行双抗夹心反应，完成检测。
本实用新型未涉及的部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
最后应说明的是：在本实用新型的描述中，技术术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“内”、“外”、“竖直”、“水平”等表示方向或位置关系是基于附图所示的方向或位置关系，仅是为了便于描述和理解本实用新型的技术方案，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。以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的技术人员应当理解，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行同等替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神与范围。
Claims (8)
1.一种两步法检测用微流控芯片，包括芯片本体(1)，其特征在于，所述芯片本体(1)上设置有标记抗体区(2)、样本储液区(3)、检测区(4)，所述样本储液区(3)的进液端与所述标记抗体区(2)连通，所述样本储液区(3)的出液端与所述检测区(4)连通；所述标记抗体区(2)设置有第一加样孔(21)，所述样本储液区(3)设置有第二加样孔(31)。
2.根据权利要求1所述的一种两步法检测用微流控芯片，其特征在于，所述标记抗体区(2)包括反应区(22)，所述第一加样孔(21)与所述反应区(22)连通。
3.根据权利要求2所述的一种两步法检测用微流控芯片，其特征在于，所述标记抗体区(2)还包括混合结构区(23)，所述混合结构区(23)一端与所述反应区(22)连通，所述混合结构区(23)另一端与所述样本储液区(3)连通。
4.根据权利要求1所述的一种两步法检测用微流控芯片，其特征在于，所述样本储液区(3)与所述标记抗体区(2)之间设置有第一排气孔(24)。
5.根据权利要求1所述的一种两步法检测用微流控芯片，其特征在于，所述检测区(4)包括至少一个检测抗体包被区(41)。
6.根据权利要求5所述的一种两步法检测用微流控芯片，其特征在于，所述检测区(4)还包括至少一个质控抗体包被区(42)，所述质控抗体包被区(42)设置在所述检测抗体包被区(41)远离所述样本储液区(3)的一侧。
7.根据权利要求1所述的一种两步法检测用微流控芯片，其特征在于，所述芯片本体(1)上还设置有废液区(5)，所述废液区(5)与所述检测区(4)连通。
8.根据权利要求7所述的一种两步法检测用微流控芯片，其特征在于，所述废液区(5)末端设置有第二排气孔(51)。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN111013677A (zh) * | 2019-12-23 | 2020-04-17 | 东莞市东阳光诊断产品有限公司 | 微流控芯片、检测装置以及检测方法 |
| CN111505285A (zh) * | 2020-04-27 | 2020-08-07 | 东莞博识生物科技有限公司 | SARS-CoV-2检测芯片及其应用 |
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2019
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Denomination of utility model: A two-step microfluidic chip for detection Effective date of registration: 20231121 Granted publication date: 20200421 Pledgee: China Development Bank Shenzhen Branch Pledgor: Dongguan Dongyang Sunshine Medical Intelligent Device R&D Co.,Ltd. Registration number: Y2023980066753 |