專利名稱：一種基于適體的微流控化學發(fā)光芯片及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及的是ー種基于適體的微流控化學發(fā)光芯片及其制備方法。
背景技術：
化學發(fā)光是指化學反應過程中的反應中間體、反應產物或外加發(fā)光試劑將化學能轉變?yōu)楣饽艿默F(xiàn)象。與熒光分析等相比，化學發(fā)光沒有外來激發(fā)光源背景信號干擾，干擾較小，具有靈敏性高、線性范圍寬等優(yōu)點；由此建立的化學發(fā)光分析已廣泛應用于臨床診斷、環(huán)境監(jiān)測、食品安全等領域?？贵w是化學發(fā)光在臨床診斷應用過程中最常用的識別分子。目前，抗體主要依靠單克隆技術進行制備，周期長、成本高；并且抗體受到pH、溫度等檢測環(huán)境因素影響較大。國內臨床檢測采用的化學發(fā)光檢測儀器和配套試劑主要依賴進ロ，試劑消耗量大、價格昂貴，檢測成本高。因此，建立靈敏度高、特異性強、試劑消耗小、成本較低的滿足臨床快速檢測需要的檢測方法十分必要。 適體(aptamer)于1990年首次報道，已引起臨床診斷領域的廣泛關注。適體通過指數(shù)富集配體系統(tǒng)進化(systematic evolution of ligands by exponentialenrichment, SELEX)技術篩選得到,是一段可與蛋白、微生物、有機小分子等特異性結合的DNA或RNA核苷酸序列，也稱為“化學抗體”，可在臨床檢測應用中代替抗體。與傳統(tǒng)抗體相比，適體具有(I)通過化學合成、成本低、制備周期短；⑵易于功能化修飾；⑶環(huán)境耐受性強，不易失活，貯存時間長等優(yōu)點。作為ー種新型的靶體識別分子，在臨床診斷檢測應用中具有極大的潛力。Manz于20世紀90年代初提出微全分析系統(tǒng)(Miniaturized Total AnalysisSystem, u TAS)概念。該系統(tǒng)將臨床診斷樣品的預處理、進樣、分離和檢測等常規(guī)實驗室操作集中在平方厘米級的芯片上完成，可以實現(xiàn)臨床診斷檢測系統(tǒng)的微型化、集成化與便攜化；其核心技術即是以微流控技術(Microfluidics)為基礎的微流控芯片。與宏觀尺度的實驗裝置相比，微流控芯片的微米級結構可以顯著改善流體環(huán)境的面積與體積的比例、增加反應效率、簡化操作、縮短分析時間、降低試劑消耗。適體技木、微流控芯片技術與化學發(fā)光檢測聯(lián)用可顯著降低成本、提高靈敏性、カロ快分析速度。目前，微流控芯片固定適體的方式有親和素-生物素結合、縮合反應、磁珠法等。這些方法均存在不同缺陷親和素-生物素法需要通過物理吸附將親和素固定在芯片的檢測池內，因此不宜控制；縮合反應需要修飾檢測池使之具備羧基，因此操作復雜；磁珠法需要磁場控制，設備復雜。

發(fā)明內容
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術的不足提供一種基于適體的微流控化學發(fā)光芯片及其制備方法本發(fā)明采用如下技術方案一種基于適體的微流控化學發(fā)光芯片，包括若干個進樣孔(I)、與進樣孔(I)數(shù)量相同的樣品通道(2)、金膜檢測池(3)、排液孔(4)，進樣孔(I)連接樣品通道(2)，各個樣品通道(2)連接金膜檢測池(3)，金膜檢測池(3)由濺射和電子束蒸發(fā)形成，排液孔(4)導出廢液。所述的適體微流控化學發(fā)光芯片的制備方法，包括如下步驟(I)用こ醇和去離子水清洗硅片，采用軟刻蝕的方法制作硅質陽摸，并用氟化的硅烷化試劑進行處理；(2)基片的制作將聚ニ甲基硅氧烷(PDMS)與固化劑按照10 I的質量比混合，充分攪拌30min，并進行真空除氣，將上述混合物澆注在預制好的硅質陽模上，并加壓成型，放入烘箱內在90°C 95°C下烘干，完成固化，將固化的PDMS從陽模上剝離，制成具有微流動通道的基片，按照芯片結構設計，用打孔機在相應的位置開設通孔，作為進樣孔、排液孔；(3)基板的制作將PDMS與相應的固化劑按照10 I的質量比充分攪拌混合，并進行真空除氣。將除氣后的混合物澆注制成平面基板，井置于烘箱內90°C 95°C下烘干；(4)金膜的制作用帶孔的玻片將PDMS基板遮蓋，暴露區(qū)域對應芯片檢測池，通過濺射和電子束蒸發(fā)形成ー層金膜，其厚度的大小為20-60nm ；(5)通道改性處理將制作好的基片和基板置入等離子腔中，進行等離子處理；(6)粘合封裝將制作好的基板和基片對準，使金膜與檢測池位置吻合，進行芯片不可逆封合，即得到金膜集成的微流控化學發(fā)光芯片。本發(fā)明通過濺射和電子束蒸發(fā)實現(xiàn)了金膜在微流控化學發(fā)光芯片上的集成。與之前的芯片相比，修飾有巰基的適體可以通過Au-S鍵直接自組裝在金膜的表面，從而簡化了適體的固定操作，提高了固定效率，縮短了固定時間。因此，通過在金膜上自組裝不同生物 分子的適體，可廣泛應用于蛋白、細菌、有機分子的分離、檢測、和篩選。此外，此芯片制備方法簡單，加工容易，易于批量化生產。


圖I為ニ進樣孔型芯片平面示意圖；圖2為三進樣孔型芯片平片示意圖；圖3為基片的制作；圖4為基板的制作；圖5為芯片的縱截圖及檢測；I、進樣孔；2、樣品通道；3、金膜檢測池；4、排液孔；5、預制好的硅質陽模；6、均膠；
7、基片；8、未修飾金膜的基板；9、用玻璃片遮蓋的基板；10、修飾有金膜的基板；11、光電倍
增管；
具體實施例方式以下結合具體實施例，對本發(fā)明進行詳細說明。參考圖I，一種基于適體的微流控化學發(fā)光芯片，包括若干個進樣孔I、與進樣孔I數(shù)量相同的樣品通道2、金膜檢測池3、排液孔4，進樣孔I連接樣品通道2，各個樣品通道2連接金膜檢測池3，金膜檢測池3由濺射和電子束蒸發(fā)形成，排液孔4導出廢液。
參考圖I (或圖2)、圖3和圖4，適體微流控化學發(fā)光芯片的制備方法(I)用こ醇和去離子水清洗硅片，采用軟刻蝕的方法制作硅質陽摸，并用氟化的硅烷化試劑進行處理。(2)基片的制作將聚ニ甲基硅氧烷(PDMS)與固化劑按照10 I的質量比混合，充分攪拌30min，并進行真空除氣。將上述混合物澆注在預制好的硅質陽模上，并加壓成型，放入烘箱內在90°C 95°C下烘干，完成固化。將固化的PDMS從陽模上剝離，制成具有微流動通道的基片。按照芯片結構設計，用打孔機在相應的位置開設通孔(通孔數(shù)量根據實際需要確定)，作為進樣孔、排液孔。(3)基板的制作將PDMS與固化劑按照10 I的質量比充分攪拌混合，并進行真空除氣。將除氣后的混合物澆注制成平面基板，井置于烘箱內90°C 95°C下烘干。(4)金膜的制作用帶孔的玻片將PDMS基板遮蓋，暴露區(qū)域對應芯片檢測池。通過濺射和電子束蒸發(fā)形成ー層金膜，其厚度的大小為20-60nm。 (5)通道改性處理將制作好的基片和基板置入等離子腔中，進行等離子處理。(6)粘合封裝將制作好的基板和基片對準，使金膜與檢測池位置吻合，進行芯片不可逆封合，即得到金膜集成的微流控化學發(fā)光芯片。本發(fā)明通過濺射和電子束蒸發(fā)實現(xiàn)了金膜在微流控化學發(fā)光芯片上的集成。與之前的芯片相比，修飾有巰基的適體可以通過Au-S鍵直接自組裝在金膜的表面，從而簡化了適體的固定操作，提高了固定效率，縮短了固定時間。因此，通過在金膜上自組裝不同生物分子的適體，可廣泛應用于蛋白、細菌、有機分子的分離、檢測、和篩選。此外，此芯片制備方法簡單，加工容易，易于批量化生產。應當理解的是，對本領域普通技術人員來說，可以根據上述說明加以改進或變換，而所有這些改進和變換都應屬于本發(fā)明所附權利要求的保護范圍。
權利要求
1.一種基于適體的微流控化學發(fā)光芯片，其特征在于，包括若干個進樣孔(I)、與進樣孔(I)數(shù)量相同的樣品通道(2)、金膜檢測池(3)、排液孔(4)，進樣孔(I)連接樣品通道(2)，各個樣品通道(2)連接金膜檢測池(3)，金膜檢測池(3)由濺射和電子束蒸發(fā)形成，排液孔(4)導出廢液。
2.權利要求I所述的適體微流控化學發(fā)光芯片的制備方法，其特征在于，包括如下步驟 (1)用こ醇和去離子水清洗硅片，采用軟刻蝕的方法制作硅質陽摸，并用氟化的硅烷化試劑進行處理； (2)基片的制作將聚ニ甲基硅氧烷(PDMS)與固化劑按照10 I的質量比混合，充分攪拌30min，并進行真空除氣，將上述混合物澆注在預制好的硅質陽模上，并加壓成型，放入烘箱內在90°C 95°C下烘干，完成固化，將固化的PDMS從陽模上剝離，制成具有微流動通道的基片，按照芯片結構設計，用打孔機在相應的位置開設通孔，作為進樣孔、排液孔； (3)基板的制作將PDMS與相應的固化劑按照10 I的質量比充分攪拌混合，并進行真空除氣。將除氣后的混合物澆注制成平面基板，井置于烘箱內90°C 95°C下烘干； (4)金膜的制作用帶孔的玻片將PDMS基板遮蓋，暴露區(qū)域對應芯片檢測池，通過濺射和電子束蒸發(fā)形成ー層金膜，其厚度的大小為20-60nm ； (5)通道改性處理將制作好的基片和基板置入等離子腔中，進行等離子處理； (6)粘合封裝將制作好的基板和基片對準，使金膜與檢測池位置吻合，進行芯片不可逆封合，即得到金膜集成的微流控化學發(fā)光芯片。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于適體的微流控化學發(fā)光芯片，包括若干個進樣孔(1)、與進樣孔(1)數(shù)量相同的樣品通道(2)、金膜檢測池(3)、排液孔(4)，進樣孔(1)連接樣品通道(2)，各個樣品通道(2)連接金膜檢測池(3)，金膜檢測池(3)由濺射和電子束蒸發(fā)形成，排液孔(4)導出廢液。本發(fā)明通過濺射和電子束蒸發(fā)實現(xiàn)了金膜在微流控化學發(fā)光芯片上的集成。與之前的芯片相比，修飾有巰基的適體可以通過Au-S鍵直接自組裝在金膜的表面，從而簡化了適體的固定操作，提高了固定效率，縮短了固定時間。
文檔編號G01N21/76GK102866147SQ201210339160
公開日2013年1月9日 申請日期2012年9月5日 優(yōu)先權日2012年9月5日
發(fā)明者易鋼, 付虎, 葛闖 申請人:重慶醫(yī)科大學