CN213222231U - 含探针阵列微流控装置及其无污染的带侧通道的毛细管 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种含探针阵列微流控装置及其无污染的带侧通道的毛细管，涉及体外诊断设备技术领域，包括主毛细管通道和若干侧毛细管通道，若干侧毛细管通道均连接于主毛细管通道的侧壁且间隔设置，侧毛细管通道朝向主毛细管通道一端向外延伸形成延伸段，主毛细管通道与侧毛细管通道对应的内侧壁敷设有生物探针层，在主毛细管通道侧壁连接侧毛细管通道，实现对多个指标同时进行检测，且避免了打孔操作，也避免了缺口对检测的影响，同时由于侧毛细管通道的设置，使得封闭侧毛细管通道时封堵块距离检测位置相对较远，有效的降低了对封堵块选材的要求，本装置从侧毛细管通道导入探针溶液后从延伸段导出，有效的避免了生物探针层发生污染的可能。

Description

含探针阵列微流控装置及其无污染的带侧通道的毛细管

技术领域

本申请涉及体外诊断设备技术领域，具体而言，涉及一种含探针阵列微流控装置及其带侧通道的毛细管。

背景技术

现代医学的第一步就是使用科学技术对疾病进行量化诊断，即体外诊断技术。其中，免疫诊断技术、分子诊断技术发挥着重大的作用。免疫诊断通过抗原与抗体的特异性结合实现待测样品中指标的检测，最典型的双抗体夹心法的检测过程一般包括四个主要步骤，即抗体包被、抗原与抗体特异性结合、抗原与荧光标记的二抗特异性结合、检测。核酸检测是一种广泛使用的分子诊断技术，具有速度快、灵敏度高、特异性好等优点。核酸检测一般包括三个主要步骤，即核酸的提取、扩增和检测。在现阶段的核酸检测过程中，还存在着工作量大、耗时长、成本高的问题，使得核酸检测还不能更好地应用于临床检测中。

微流控技术指的是使用微管道和微结构(尺寸为数十到数百微米)的网络结构处理或操纵微小体积流体(体积为纳升到阿升)的系统所涉及的科学和技术，具有微型化、集成化和便携化等特征。目前，微流控已被认为在生物医学研究中具有巨大的发展潜力，并且已被广泛应用于免疫诊断和分子诊断中。微流控芯片往往使用硅片、玻璃和高聚物等材料作为基底，通过微加工技术在基底材料上加工出各种微通道和微结构。技术难度比较大、加工成本也比较高，这对于微流控芯片产品的开发和应用带来了严重的阻碍。和传统的微流控芯片相比，毛细管作为微通道载体，具有内径小、易加工、成本低等优点，现在已经广泛应用于化学分析、体外诊断等领域。

现有基于毛细管的免疫诊断和分子诊断大多是单指标检测，当应用于有多指标检测需求的待测样品时，会增大检测工作量。已有报道在毛细管内制作探针阵列对多个指标进行同时检测，但这些方法均存在一定的不足，如操作繁琐费时、容易导致交叉污染、不易于批量化制作等。如中国实用新型专利申请CN201921324359.9——一种微流控芯片及打孔式毛细管，其采用在毛细管的侧壁打孔的方式向毛细管内壁敷设生物探针层，解决了多指标同时测试，但是对毛细管的打孔操作非常复杂，且开孔造成的缺口会对检测结果产生一定的影响，另外，在对孔进行封闭时，封闭块由于非常靠近检测位置，因此，对封闭块的选材也非常严格。

实用新型内容

本申请的第一个目的在于提供一种含探针阵列微流控装置的无污染的带侧通道的毛细管，其通过在主毛细管通道侧壁连接若干侧毛细管通道，实现对多个指标同时进行检测，且避免了打孔操作，也避免了缺口对检测的影响，同时由于侧毛细管通道的设置，使得封闭侧毛细管通道时封堵块距离检测位置相对较远，有效的降低了对封堵块选材的要求，并且，本装置从侧毛细管通道导入探针溶液后从延伸段导出，有效的避免了生物探针层发生污染的可能。

本申请的第二个目的在于提供一种含探针阵列微流控装置，其采用上述含探针阵列微流控装置的带侧通道的毛细管，实现对多个指标同时进行检测。

本实用新型的实施例通过以下技术方案实现：

一种含探针阵列微流控装置的无污染的带侧通道的毛细管，其特征在于：包括主毛细管通道和若干侧毛细管通道，所述若干侧毛细管通道均连接于所述主毛细管通道的侧壁且间隔设置用以向主毛细管通道导入探针溶液，侧毛细管通道朝向主毛细管通道一端向外延伸形成延伸段用以导出探针溶液，主毛细管通道与侧毛细管通道对应的内侧壁敷设有生物探针层，相邻所述生物探针层之间设有间隙。

进一步的，所述侧毛细管通道和延伸段远离所述主毛细管通道一端可拆卸的连接有封堵块。

进一步的，所述主毛细管通道和若干侧毛细管通道、延伸段一体成型。

进一步的，所述主毛细管通道、侧毛细管通道和延伸段的材质为玻璃、石英、硅、金属、有机高分子材料或生物高分子材料。

进一步的，所述主毛细管通道、侧毛细管通道和延伸段的内径范围为0.001mm～10mm。

进一步的，所述生物探针层的生物探针为核酸、多肽、蛋白质、抗原、多糖、配体或受体。

进一步的，所述侧毛细管通道位于主毛细管通道一侧且沿主毛细管的径向设置。

进一步的，所述侧毛细管通道和延伸段的内壁敷设有生物探针层。

一种含探针阵列微流控装置，包括外壳和若干如上所述的含探针阵列微流控装置的无污染的带侧通道的毛细管，若干所述含探针阵列微流控装置的无污染的带侧通道的毛细管封装于所述外壳内，若干根含探针阵列微流控装置的无污染的带侧通道的毛细管相互串联或并联。

本实用新型实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果：

本实用新型设计合理、结构简单，通过在主毛细管通道侧壁连接若干侧毛细管通道，可以根据需要固定不同种类、数量和浓度的生物探针，固定过程简单方便；所使用的载体是价格便宜的毛细管，成本极低，实现对多个指标同时进行检测；不需使用微加工方法加工微通道和微结构，也不需要进行芯片的键合，加工成本和难度大大降低，且避免了打孔操作，也避免了缺口对检测的影响，同时由于侧毛细管通道的设置，使得封闭侧毛细管通道时封堵块距离检测位置相对较远，有效的降低了对封堵块选材的要求，另外采用本装置可以从侧毛细管通道导入探针溶液后从延伸段导出，有效的避免了生物探针层发生污染的可能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例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实用新型的某些实施例，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为本实用新型实施例1提供的主毛细管通道侧壁、侧毛细管通道和延伸段的结构示意图；

图2为本实用新型实施例1提供的导入探针溶液的状态示意图；

图3为本实用新型实施例1提供的制作完成后的状态示意图；

图标：1-主毛细管通道，2-侧毛细管通道，3-生物探针层，4-封堵块，5-延伸段。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，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例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现术语“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，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“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实用新型中的具体含义。

实施例1

如图1所示，本实施例提供了一种含探针阵列微流控装置的无污染的带侧通道的毛细管，包括主毛细管通道和若干侧毛细管通道，所述若干侧毛细管通道均连接于所述主毛细管通道的侧壁且间隔设置用以向主毛细管通道导入探针溶液，侧毛细管通道朝向主毛细管通道一端向外延伸形成延伸段用以导出探针溶液，主毛细管通道与侧毛细管通道对应的内侧壁敷设有生物探针层，相邻所述生物探针层之间设有间隙，通过在主毛细管通道侧壁连接若干侧毛细管通道，可以根据需要固定不同种类、数量和浓度的生物探针，固定过程简单方便；所使用的载体是价格便宜的毛细管，成本极低，实现对多个指标同时进行检测；不需使用微加工方法加工微通道和微结构，也不需要进行芯片的键合，加工成本和难度大大降低，且避免了打孔操作，也避免了缺口对检测的影响，同时由于侧毛细管通道的设置，使得封闭侧毛细管通道时封堵块距离检测位置相对较远，有效的降低了对封堵块选材的要求，另外采用本装置可以从侧毛细管通道导入探针溶液后从延伸段导出，有效的避免了生物探针层发生污染的可能。

本实施例中，侧毛细管通道和延伸段远离所述主毛细管通道一端可拆卸的连接有封堵块，采用以上设计，可以提高检测的准确性，并且由于封堵块4距离检测点较远，有效的降低了对封堵块4的材质要求，降低了整个装置的成本。

更优化的，主毛细管通道和若干侧毛细管通道、延伸段一体成型，当然在其他的实施例中也可以采用拼接的方式组合而成，其并不影响本实用新型的实现，只是采用一体成型的方式能够降低制作本装置的复杂程度。

本实施中，主毛细管通道、侧毛细管通道和延伸段的内径范围为0.001mm～10mm，而主毛细管通道1、侧毛细管通道2和延伸段的长度是不限定的，根据实际需要来选择主毛细管通道1和侧毛细管通道2的长度，通常主毛细管通道1的长度在0.01mm-10000mm之间，而侧毛细管通道2的长度在0.001mm-100mm之间。需要说明的是，主毛细管通道1、侧毛细管通道2和延伸段的材质为玻璃、石英、硅、金属、有机高分子材料(如塑料等)或生物高分子材料。

需要说明的是，生物探针层的生物探针为核酸、多肽、蛋白质(例如抗体)、抗原、多糖、配体或受体，根据检测的实际需要来选择以上提出的生物探针中的几种进行组合。

本实施例中，侧毛细管通道位于主毛细管通道一侧且沿主毛细管通道的径向设置，采用以上设计，可有效地减小本装置所占用的体积，自然而言的，延伸段也是沿着主毛细管通道的径向设置的。

一种含探针阵列微流控装置的无污染的带侧通道的毛细管的制备及使用方法，具体步骤如下：

需要说明的是本方法采用的毛细管为玻璃毛细管，其内径为0.4mm，主毛细管通道的长度为10cm，包括4个侧毛细管通道。

S0.对毛细管进行清洁处理，包括酸洗和碱洗，得到洁净的毛细管；

S1.准备三种肿瘤标志物(CEA、NSE和CA125)对应的一抗、抗原和荧光标记二抗，配制溶液待用；

S2.将CEA的一抗溶液、NSE的一抗溶液、CEA的一抗溶液分别一一对应的从侧毛细管通道引入，置于37℃温浴1h需要说明的是，在注入时，侧毛细管通道对应的延伸段进行一些必要的操作，以使探针溶液能够顺利进入到延伸段，而不再主毛细管通道内扩散，操作可以为微负压；

S3.将CEA的一抗溶液、NSE的一抗溶液、CEA的一抗溶液分别从延伸段导出；

S4.从各侧毛细管通道引入缓冲液，对侧毛细管通道进行清洗并干燥；

S5.将封闭剂牛血清白蛋白溶液引入并充满毛细管，温浴0.5h～1.5h，将封闭剂排出毛细管；

S6.将缓冲液引入并充满毛细管，对毛细管进行清洗并干燥；

S7.对侧毛细管通道毛和延伸段进行封堵；

S8.将CEA、NSE和CA125的抗原溶液和荧光标记二抗溶液进行混合，温浴10min，抗原与相应的荧光标记二抗结合在一起；

S9.将抗原和荧光标记二抗的混合溶液从主毛细管通道的引入端引入并充满毛细管，混合溶液中的抗原和荧光标记二抗结合物结合到相应的一抗上；

S10.将抗原和荧光标记二抗的混合溶液从主毛细管通道的引出端排出；

S11.将缓冲液引入并充满毛细管，对毛细管进行清洗并干燥；

S12.使用Typhoon&Storm系列多功能激光扫描成像系统进行荧光检测；

实施例2

本实施例提供了一种含探针阵列微流控装置，包括外壳和若干实施例1提供的含探针阵列微流控装置的无污染的带侧通道的毛细管，若干含探针阵列微流控装置的无污染的带侧通道的毛细管封装于外壳内，若干根含探针阵列微流控装置的无污染的带侧通道的毛细管相互串联或并联。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种含探针阵列微流控装置的无污染的带侧通道的毛细管，其特征在于：包括主毛细管通道和若干侧毛细管通道，所述若干侧毛细管通道均连接于所述主毛细管通道的侧壁且间隔设置用以向主毛细管通道导入探针溶液，侧毛细管通道朝向主毛细管通道一端向外延伸形成延伸段用以导出探针溶液，主毛细管通道与侧毛细管通道对应的内侧壁敷设有生物探针层，相邻所述生物探针层之间设有间隙。

2.根据权利要求1所述的含探针阵列微流控装置的无污染的带侧通道的毛细管，其特征在于：所述侧毛细管通道和延伸段远离所述主毛细管通道一端可拆卸的连接有封堵块。

3.根据权利要求1所述的含探针阵列微流控装置的无污染的带侧通道的毛细管，其特征在于：所述主毛细管通道和若干侧毛细管通道、延伸段一体成型。

4.根据权利要求1所述的含探针阵列微流控装置的无污染的带侧通道的毛细管，其特征在于：所述主毛细管通道、侧毛细管通道和延伸段的材质为玻璃、石英、硅、金属、有机高分子材料或生物高分子材料。

5.根据权利要求1所述的含探针阵列微流控装置的无污染的带侧通道的毛细管，其特征在于：所述主毛细管通道、侧毛细管通道和延伸段的内径范围为0.001mm～10mm。

6.根据权利要求1所述的含探针阵列微流控装置的无污染的带侧通道的毛细管，其特征在于：所述生物探针层的生物探针为核酸、多肽、蛋白质、抗原、多糖、配体或受体。

7.根据权利要求1所述的含探针阵列微流控装置的无污染的带侧通道的毛细管，其特征在于：所述侧毛细管通道位于主毛细管通道一侧且沿主毛细管通道的径向设置。

8.根据权利要求1所述的含探针阵列微流控装置的无污染的带侧通道的毛细管，其特征在于：所述侧毛细管通道和延伸段的内壁敷设有生物探针层。

9.一种含探针阵列微流控装置，其特征在于：包括外壳和若干如权利要求1至8中任意一项所述的含探针阵列微流控装置的无污染的带侧通道的毛细管，若干所述含探针阵列微流控装置的无污染的带侧通道的毛细管封装于所述外壳内，若干根含探针阵列微流控装置的无污染的带侧通道的毛细管相互串联或并联。

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