用于全血樣品檢測的磁微粒直接化學(xué)發(fā)光微流控芯片的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種利用磁微粒直接化學(xué)發(fā)光技術(shù)和微流控芯片技術(shù)實(shí)現(xiàn)分析物高靈敏定量檢測的芯片，特別公開了一種用于全血樣品檢測的磁微粒直接化學(xué)發(fā)光微流控芯片，可應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)研究、臨床診斷、生化檢測、司法鑒定，屬于微流控芯片化學(xué)發(fā)光技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，體外診斷(IVD)主要有兩種發(fā)展趨勢:一種是自動(dòng)化、一體集成化，即利用大型醫(yī)院配套的中心實(shí)驗(yàn)室的全自動(dòng)化、高靈敏的大型儀器設(shè)備，實(shí)現(xiàn)高精度的疾病分析診斷；另一種小型化、床旁化，即通過掌上小型簡易設(shè)備，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場快速分析診斷。小型醫(yī)院資金不足、樣本量少，并不適合購買價(jià)格昂貴的大型設(shè)備?，F(xiàn)階段小型快速檢測設(shè)備主要是試紙條及其配套設(shè)備，但試紙條只能實(shí)現(xiàn)定性或半定量檢測，檢測靈敏度低、特異性差、重復(fù)性差、受干擾明顯。由于中國人口眾多，老齡化加劇，發(fā)病率劇增，單純依靠大型醫(yī)院已不堪重負(fù)。因此研制操作簡便、靈敏度高、重復(fù)性好和定量準(zhǔn)確的快速檢測方法和設(shè)備變得極為迫切。
[0003]化學(xué)發(fā)光是指化學(xué)反應(yīng)過程中的反應(yīng)中間體、反應(yīng)產(chǎn)物或外加發(fā)光試劑將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)楣饽艿默F(xiàn)象。與熒光和吸收光相比，化學(xué)發(fā)光沒有外來激發(fā)光源背景信號(hào)干擾，交叉干擾小，具有靈敏度高、線性范圍寬等優(yōu)點(diǎn)。由此建立的化學(xué)發(fā)光分析已廣泛應(yīng)用于臨床診斷等領(lǐng)域?；瘜W(xué)發(fā)光儀是IVD主要的大型分析檢測設(shè)備。
[0004]微流控芯片技術(shù)是把生物、化學(xué)、醫(yī)學(xué)分析過程的樣品制備、反應(yīng)、分離、檢測等基本操作單元集成到一塊微米尺度的芯片上，自動(dòng)完成分析全過程。由于它在生物、化學(xué)、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的巨大潛力，已經(jīng)發(fā)展成為一個(gè)生物、化學(xué)、醫(yī)學(xué)、流體、材料、機(jī)械等多學(xué)科交叉的研究領(lǐng)域，被應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)研究、生化檢測、司法鑒定等領(lǐng)域。如中國專利201110006837.3描述了一種可定位的微流控芯片，該微流控芯片由圍欄陣列層、底片和蓋層組成，可用于體外受精、檢測神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞對(duì)神經(jīng)元作用、構(gòu)建神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和檢測細(xì)胞生長狀態(tài)等。
[0005]但將化學(xué)發(fā)光和微流控芯片結(jié)合起來的資料及文獻(xiàn)并不多，實(shí)用及可產(chǎn)業(yè)化的更少，如中國專利200910114403.8描述了一種微流控芯片化學(xué)發(fā)光測定人單個(gè)血紅細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的方法，其需依賴顯微鏡平臺(tái)或透鏡和濾光片組成的復(fù)雜光路；中國專利200910154432.7公開了毛細(xì)管電泳分離和化學(xué)發(fā)光檢測的微流控芯片，其流路結(jié)構(gòu)單一，進(jìn)樣未經(jīng)充分混合從而導(dǎo)致反應(yīng)效率較低，無法達(dá)到最大發(fā)光強(qiáng)度。
[0006]故現(xiàn)有技術(shù)主要存在如下缺點(diǎn):
[0007]I)現(xiàn)有快速診斷方法主要定性或半定量的試紙條，其靈敏度低、重復(fù)性差、受干擾明顯。
[0008]2)現(xiàn)有化學(xué)發(fā)光微流控芯片結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡單，檢測時(shí)操作復(fù)雜，檢測時(shí)間長，所需試劑多通過外部壓力注入芯片。
[0009]3)現(xiàn)有化學(xué)發(fā)光微流控芯片其檢測系統(tǒng)依賴大型設(shè)備，如顯微鏡平臺(tái)、生物芯片掃描儀等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題為針對(duì)現(xiàn)有快速診斷方法靈敏度低、重復(fù)性差、受干擾明顯，以及現(xiàn)有化學(xué)發(fā)光微流控芯片配套儀器昂貴、檢測時(shí)間長的問題，提供一種微流控磁微?；瘜W(xué)發(fā)光免疫檢測的集成化芯片(把除測試樣本外所有組分均集成到芯片內(nèi))并配套小型便攜設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場樣本中分析物的快速、準(zhǔn)確、高靈敏定量檢測。
[0011 ]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為:
[0012]—種用于全血樣品檢測的磁微粒直接化學(xué)發(fā)光微流控芯片，其特征在于，所述芯片由頂部膠帶(10)、芯片基板(I)和底部膠帶(13)構(gòu)成;所述芯片基板(I)上過濾區(qū)(2)、包被區(qū)(3)、清洗區(qū)(4)、檢測區(qū)(5)、液體釋放通道(6)依次連接，檢測區(qū)(5)通過液體釋放通道
(6)與清洗液存儲(chǔ)池(7)和發(fā)光基底液存儲(chǔ)池(8)連接;頂部膠帶包含加樣口(II)和清洗液存儲(chǔ)池讓位孔(12);所述包被區(qū)(3)包被預(yù)封裝的磁微粒標(biāo)記配體以及酶或發(fā)光劑標(biāo)記配體;清洗液存儲(chǔ)池(7)和發(fā)光基底液存儲(chǔ)池(8)存儲(chǔ)預(yù)封裝清洗液和發(fā)光底物液。頂部膠帶包含加樣口( 11)和清洗液存儲(chǔ)池讓位孔(12)。
[0013]具體地，所述發(fā)光基底液存儲(chǔ)池(8)由發(fā)光基底液存儲(chǔ)池A(16)和發(fā)光基底液存儲(chǔ)池B(17)替代，發(fā)光基底液存儲(chǔ)池A(16)和發(fā)光基底液存儲(chǔ)池B(17)通過發(fā)光液預(yù)混合通道
(18)連接。
[0014]具體地，所述發(fā)光底物液包含酸性溶液和堿性溶液，可合并注入發(fā)光基底液存儲(chǔ)池(8)，也可分別注入發(fā)光基底液存儲(chǔ)池A( 16)、發(fā)光基底液存儲(chǔ)池B(17)，釋放后通過發(fā)光基底液預(yù)混合通道(18)混合均勻。
[0015]具體地，所述清洗液存儲(chǔ)池(7)和發(fā)光基底液存儲(chǔ)池(8)為液體密封池，可通過外力擠壓而局部破裂，釋放液體;所述過濾區(qū)包含濾血膜。
[0016]具體地，所述磁顆粒標(biāo)記配體和發(fā)光劑標(biāo)記配體可都放入包被區(qū)(3)，也可將磁顆粒標(biāo)記配體和發(fā)光劑標(biāo)記配體分別放入磁顆粒包被區(qū)(14)和發(fā)光劑標(biāo)記配體包被區(qū)(15)。
[0017]具體地，所述發(fā)光劑標(biāo)記配體溶液包含緩沖液、蛋白質(zhì)、甘油、表面活性劑及防腐劑，磁顆粒標(biāo)記配體溶液包含緩沖液、蛋白質(zhì)、糖類、表面活性劑及防腐劑，清洗液包含緩沖液、蛋白質(zhì)、表面活性劑和防腐劑。
[0018]具體地，本發(fā)明所述發(fā)光劑標(biāo)記配體使用的發(fā)光劑包含吖啶酯和吖啶磺酰胺;所述磁顆粒標(biāo)記配體使用的磁顆粒為超順磁性顆粒，由鐵、鈷或鎳化合物組成，磁顆粒尺寸為0.1?IΟμπι，磁鐵磁感應(yīng)強(qiáng)度為500?10000高斯。
[0019 ]優(yōu)選地，所述磁顆粒為超順磁性顆粒，由鐵、鈷或鎳化合物組成，磁顆粒尺寸為0.5?3μηι，磁鐵磁感應(yīng)強(qiáng)度為1000?8000高斯。
[0020 ] 具體地，本發(fā)明的樣本體積在1?500μ I，優(yōu)選20?100μ I。
[0021 ]本發(fā)明微流控芯片的制備方法如下:
[0022]步驟I)發(fā)光劑標(biāo)記可與分析物結(jié)合或競爭的一種配體，獲得發(fā)光劑標(biāo)記配體，磁顆粒標(biāo)記可與分析物結(jié)合或競爭的另一種配體，獲得磁顆粒標(biāo)記配體，這兩種配體可相同或不同；
[0023]步驟2)將磁顆粒標(biāo)記抗體溶液放入包被區(qū)中，干燥，然后將發(fā)光劑標(biāo)記物溶液滴入包被區(qū)中，干燥，將清洗液和發(fā)光激發(fā)液分別注入清洗液存儲(chǔ)池和發(fā)光基底液存儲(chǔ)池中，密封，組裝微流控芯片。
[0024]微流控芯片測試流程包括:
[0025]步驟I)將微流控芯片放入配套儀器，把樣本滴入加樣口(II)后，開始測試，樣本經(jīng)過濾區(qū)后，到達(dá)包被區(qū)，溶解磁顆粒和發(fā)光劑標(biāo)記物，充分反應(yīng)后磁鐵收集磁顆粒；
[0026]步驟2)清洗液存儲(chǔ)池釋放清洗液，磁顆粒清洗后，移至檢測區(qū)，釋放發(fā)光激發(fā)液，儀器檢測系統(tǒng)檢測發(fā)光信號(hào)強(qiáng)度，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)分析物的定量檢測。
[0027]本發(fā)明提供的用于全血樣品檢測的磁微粒直接化學(xué)發(fā)光微流控芯片是一種以直接化學(xué)發(fā)光為基礎(chǔ)、在微流控芯片上實(shí)現(xiàn)分析物快速、準(zhǔn)確、高靈敏檢測的新型芯片。
[0028]這種芯片是將分析物的配體(如抗原、抗體等)修飾發(fā)光劑，分析物的另一配體修飾在磁顆粒上，利用配體作用，如雙抗體夾心法原理結(jié)合磁顆粒富集、化學(xué)發(fā)光檢測全血樣本中是否含有分析物。
[0029]本發(fā)明微流控芯片用于定量全血樣本中的分析物。分析物包括藥物、毒品、抗原、抗體、激素、抗生素、細(xì)菌和病毒及其他生化標(biāo)志物。其中其他生化標(biāo)志物包括心血管標(biāo)志物、腫瘤標(biāo)志物和自身免疫性疾病標(biāo)志物。
[0030]本發(fā)明用于全血樣品檢測的磁微粒直接化學(xué)發(fā)光微流控芯片能夠解決現(xiàn)有化學(xué)發(fā)光技術(shù)中儀器昂貴、檢測時(shí)間長的不足和缺