液相檢測芯片的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型主要涉及液相檢測用的芯片，用以檢知液相檢體中特定分析物的存在或是檢測其濃度。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著醫(yī)學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我們發(fā)現(xiàn)，許多的疾病，可以從人體的血液、尿液、綞液或是其他的體液中，檢知特定的生物分子(如某種蛋白質(zhì))，或是檢測特定的生物分子濃度，由這些檢知的特定分子的濃度，可以估算出疾病目前的狀況。這些量化的征侯性指標(biāo)對疾病的早期發(fā)現(xiàn)或是在過程中掌握病情的發(fā)展，有很大的幫助。為了頻繁地檢測，以得到對于疾病精確的掌握，低成本以及快速的生物分子檢測就成為早期疾病偵測、傳染控制、品質(zhì)保證的關(guān)鍵因素，同時，方便操作的特性也成為即時檢測的基礎(chǔ)。
[0003]對于特定生理狀態(tài)，可用特定的分子或蛋白質(zhì)在體液中的含量來評估。該特定生理狀態(tài)可以是:心臟疾病、癌癥或壓力造成的生理反應(yīng)…等，而上述的特定分子或蛋白質(zhì)則稱為生物指標(biāo)(b1marker)。然而，對于檢測特定的生物指標(biāo)，目前檢測的過程不僅費(fèi)時費(fèi)力，而且須要受過專業(yè)訓(xùn)練的人員參與。例如常用的酶聯(lián)免疫吸附試驗(ELISA, enzyme-linked immunosorbent assay),這個試驗在檢測蛋白質(zhì)的程序中，被視作〃黃金標(biāo)準(zhǔn)〃，其中包含有大量的樣品準(zhǔn)備工作以及純化程序，這些工作都有賴于專業(yè)人員的參與、巨大實驗儀器的使用以及數(shù)個小時乃至數(shù)天的時間才能得到結(jié)果。因此，在上述所提到疾病的早期發(fā)現(xiàn)、治療過程的緊密追蹤等等的應(yīng)用領(lǐng)域之中，傳統(tǒng)的ELISA檢測不夠經(jīng)濟(jì)也不夠快速，須要新的方法及檢測設(shè)備來滿足這個需求。
[0004]排除勞師動眾的檢查程序?qū)︶t(yī)藥的發(fā)展有很大的幫助。例如在醫(yī)藥上市前后的不良反應(yīng)統(tǒng)計，或是慢性處方的治療追蹤，都須要定時定期或是頻繁的檢測來追蹤即時的狀況，如果每次檢測，都要病人或是參與實驗的人親自到醫(yī)院檢測，舟車往返，報到檢驗，很不方便，尤其是那些行動不便的病人，而往往那些有病的身的人，往往常常是行動不便或是體能狀況較差，因此，也導(dǎo)致執(zhí)行的成效及參與的意愿受到很大的影響。運(yùn)用芯片技術(shù)短、小、精、薄的特性，居家檢測，再透過云端技術(shù)整合，有助于解決這個檢測不便、勞師動眾以及曠日費(fèi)時的問題，有利于醫(yī)藥的發(fā)展，有益社會并且造服人群。
[0005]除了人體及動物體液的檢測，植物汁液還有大自然許多液相物質(zhì)的檢測，這些待檢測的液相物質(zhì)，我們統(tǒng)稱為液相檢體，或是檢體，這些檢體檢測的過程有著很大的共同特征和原理。而這些檢體的檢測，對于疾病的控制與了解，或是其他自然現(xiàn)象的追蹤，液相檢體的檢測都是非常重要的一環(huán)，因此，如何簡化檢測的程序，減少專業(yè)人員的參與一直都是很重要的課題。
[0006]要能夠節(jié)省成本、縮小體積、方便使用、降低能耗同時快速得到結(jié)果，尤其是應(yīng)用在即時檢測中，芯片科技的發(fā)展提供一個有效的管道。除了芯片技術(shù)的進(jìn)步，配合微機(jī)電技術(shù)及奈米技術(shù)的發(fā)展，讓電路控制或是各樣的組件，可以發(fā)展到很細(xì)微，也讓本實用新型得以實現(xiàn)?！緦嵱眯滦蛢?nèi)容】
[0007]本實用新型揭露一個液相檢測芯片，用以分析在液相檢體中，檢知特定分析物是否存在，或是檢測特定分析物的濃度。檢體可以是人體或是其他動物的體液，通常是血液、尿液、眼淚或者綞液；待檢測的特定分析物可以是特定抗原，或是可以是用以診斷人類疾病的特定的蛋白質(zhì)。
[0008]因為在芯片即時檢測的應(yīng)用上，檢體的量不多，導(dǎo)致在芯片中流動緩慢，反應(yīng)速度慢，本實用新型提供一種加速混合的方式，利用電解電極所產(chǎn)生的氣泡在芯片中的運(yùn)動來達(dá)到攪拌的效果，加速混合。因為氣泡的內(nèi)的氣體密度相對于芯片中的檢體，密度低許多，因為浮力的關(guān)系，會有往上的力量，因為這些氣泡的上升，帶動檢體的流動。
[0009]在超過一個儲槽的芯片結(jié)構(gòu)之中，這些電解的氣泡，除了可以加速混合之外，在封閉的芯片中，也可以提升壓力，這個提升的壓力，可以突破薄膜，讓檢體進(jìn)入下一個儲槽之中。
[0010]為了有更好的電解效果，也可以在芯片的儲槽中，預(yù)先置入液體，這個液體的選擇與檢體有關(guān)，除了這個液體本身的穩(wěn)定性和容易電解產(chǎn)生氣體的特性之外，還要考慮與檢體和接觸的部件不能發(fā)生反應(yīng)。
[0011]配合加熱，對某些檢體而言，也是讓液體流動較快，混合效果較佳的方式。然而，加熱必須要考慮溫度對檢體或是檢測部件的影響，若是對動物的體液而言，通常維持在正常運(yùn)作的溫度下來進(jìn)行。溫度通常對檢測結(jié)果影響是比較大的，因此要記錄并對比、校正。
[0012]檢體除了可以是人類或是動物的體液，也可以是植物的汁液，或是大自然中的液相物質(zhì)，因為檢測的程序及原理，相對于本實用新型的訴求是相同的，因此，本實用新型也是可以一體適用。
[0013]根據(jù)一個或多個實施方案，本實用新型描述了一種液相檢測芯片，芯片內(nèi)設(shè)置有一個或者多個儲槽，所述儲槽至少有一個混合儲槽，所述混合儲槽內(nèi)設(shè)置有電極，用來電解流入或者貯存于該儲槽內(nèi)的液體，產(chǎn)生氣體，促進(jìn)槽內(nèi)液體的流動；并且所述儲槽中至少有一個儲槽內(nèi)配置有捕獲物質(zhì)和檢測裝置，所述捕獲物質(zhì)捕獲液相檢體中的特定分析物。
[0014]根據(jù)一個或多個實施方案，本實用新型所述的液相檢測芯片，其所述混合儲槽內(nèi)貯有液體，液體內(nèi)有標(biāo)記微粒，標(biāo)記微粒上配置有捕獲物質(zhì)，用以捕獲在液相檢體中的所述分析物。
[0015]根據(jù)一個或多個實施方案，本實用新型所述的液相檢測芯片，其電極電解所產(chǎn)生的氣泡，將未捕獲所述分析物的標(biāo)記微粒推離開檢測裝置檢測的區(qū)域。
[0016]根據(jù)一個或多個實施方案，本實用新型所述的液相檢測芯片，其標(biāo)記微粒是磁珠。
[0017]根據(jù)一個或多個實施方案，本實用新型所述的液相檢測芯片，其檢測裝置是陣列霍爾感測器。
[0018]根據(jù)一個或多個實施方案，本實用新型所述的液相檢測芯片包含有兩個儲槽，分別為混合儲槽及感測儲槽，混合儲槽內(nèi)有電解電極，兩儲槽間有通道，有阻斷裝置阻斷所述通道，混合儲槽內(nèi)配置有液體，液體內(nèi)有標(biāo)記微粒，標(biāo)記微粒上配置有捕獲物質(zhì)，用以捕獲液相檢體中的所述分析物；所述阻斷裝置在液相檢體置入混合儲槽，與所述混合儲槽內(nèi)的液體及標(biāo)記微?；旌虾螅杀淮蜷_，使檢體由混合儲槽流入感測儲槽。
[0019]根據(jù)一個或多個實施方案，本實用新型所述的液相檢測芯片，其阻斷裝置為薄膜，所述電解電極產(chǎn)生的氣體導(dǎo)致混合儲槽內(nèi)的壓力增加，增加的壓力使所述薄膜破裂，液體由混合儲槽流入感測儲槽；所述感測儲槽內(nèi)配置有所述捕獲物質(zhì)和檢測設(shè)備。
[0020]根據(jù)一個或多個實施方案，本實用新型所述的液相檢測芯片，其阻斷裝置為壓力敏感閥。
[0021]根據(jù)一個或多個實施方案，本實用新型所述的液相檢測芯片，其感測儲槽內(nèi)還配置有第二電解電極，電解感測儲槽內(nèi)的液體，產(chǎn)生氣泡，將未捕獲所述分析物的標(biāo)記微粒推離開檢測裝置檢測的區(qū)域。
[0022]根據(jù)一個或多個實施方案，本實用新型所述的液相檢測芯片，其包含有兩個以上的儲槽，所有儲槽串連在一起，儲槽之間的通道上有薄膜阻斷，每個儲槽內(nèi)配置捕獲物質(zhì)，可以捕獲液相檢體中的所述分析物；除了最后一個儲槽的每一個儲槽配置有電解電極，所述的每個儲槽中的每個電極，可以在檢體進(jìn)入該儲槽后啟動，產(chǎn)生氣泡，促進(jìn)混合及捕獲效果，同時增加壓力使所述儲槽于其所串聯(lián)的下一個儲槽間的薄膜破裂，使檢體流入所述下一個儲槽，直到檢體流入最后一個儲槽為止。
[0023]根據(jù)一個或多個實施方案，本實用新型所述的液相檢測芯片，其儲槽之間有防止逆流的裝置。
[0024]根據(jù)一個或多個實施方案，本實用新型所述的液相檢測芯片，其防止逆流的裝置是單向止閥。
[0025]根據(jù)一個或多個實施方案，本實用新型所述的液相檢測芯片，其包含有兩個以上的儲槽，每個儲槽各不相通，且各自配置捕獲物質(zhì)，獨(dú)立檢測，匯總結(jié)果。
【附圖說明】
[0026]圖1示出以電極電解產(chǎn)生氣泡的基本芯片結(jié)構(gòu)。
[0027]圖2示出混合儲槽和感測儲槽的結(jié)構(gòu)。
[0028]圖3示出雙儲槽結(jié)構(gòu)。
[0029]圖4示出三儲槽結(jié)構(gòu)。
[0030]圖5示出帶有單向止閥的雙儲槽芯片結(jié)構(gòu)。
[0031]圖6示出獨(dú)立入口的雙儲槽芯片結(jié)構(gòu)。
【具體實施方式】
[0032]在下文提供對創(chuàng)造性工作主體的詳細(xì)描述。雖然描述了若干實施方案，但是應(yīng)理解，創(chuàng)造性工作主體不限于任何一個實施方案，而是包含眾多的替代、修改和等效形式。另夕卜，雖然在以下描述中陳述了眾多具體細(xì)節(jié)以便提供對創(chuàng)造性工作主體的透徹理解，但是一些實施方案可以在沒有這些細(xì)節(jié)中的一些或全部的情況下進(jìn)行實