诊断芯片制造技术

一种微流体诊断芯片，可包括：微流体通道；在所述微流体通道中的可官能化的酶传感器，所述可官能化的酶传感器包括用于与流体中的生物标志物结合的结合表面；和用于使所述流体在所述结合表面上经过的微流体泵。一种微流体设备可包括：若干泵，用于将流体泵送通过若干微流体通道；和若干微流体通道，包括至少一个传感器，用于响应于所述流体在所述传感器上的存在而检测所述流体的化学特性的改变。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】诊断芯片
技术介绍
传染病和其它医疗状况持续地影响人类生活。检测病原体在血液或其它体液中的存在以诊断患者的疾病已经取得许多进展。在一些情况下，微流体设备被用于分析分析物。附图说明附图例示在此描述的原理的各种示例，并且是说明书的一部分。例示的示例仅为例示而给出，并不限制权利要求的范围。图1是根据在此描述的原理的一个示例的合并在用于分析分析物的盒中的微流体诊断芯片的图。图2是根据在此描述的原理的一个示例的微流体诊断芯片的图。图3A和图3B是示出根据在此描述的原理的两个示例的微流体诊断芯片(100)的一部分的方框图。图4是示出根据在此描述的原理的一个示例的检测流体中的抗原的方法的流程图。图5是根据在此描述的原理的一个示例的微流体诊断芯片系统的方框图。贯穿附图，相同附图标记指代相似但未必相同的元件。具体实施方式如上所述，微流体设备可被用于帮助检测人体中的病原体并诊断患者的疾病。诸如微流体诊断芯片(MDC)的微流体设备可接收包含分析物的流体并对其进行分析，用于试图诊断患者的疾病、免疫学分析以及分子诊断。在一些情况中，在没有在完全的实验室(fulllab)中进行进一步测试的情况下，流体中的病原体可能不会被容易地检测到。因此，本说明书描述包括使用MDC检测病原体以及基于阻抗信号在脱氧核糖核酸(DNA)扩增的浓度和分子量的实时监测中连续监测等温聚合酶链反应或在温度改变下进行的聚合酶链反应的系统和方法的示例。本申请描述示例微流体诊断芯片，其可包括限定在微流体诊断芯片中的微流体通道中的可官能化(functionalizable)的酶传感器。可官能化的酶传感器可包括结合表面，用以将分析物(例如，诸如抗体的生物标志物)结合于其上。例如，可通过若干微流体泵使流体在可官能化的结合表面上经过以识别流体内的分析物(例如，生物标志物)。当分析物结合到例如结合表面上的抗体时发生分析物(例如，生物标志物)的识别。结合表面可例如具有涂层。本说明书进一步描述示例微流体设备，包括：包括至少一个传感器的若干微流体通道；和若干泵，用于将流体泵送通过若干微流体通道，其中流体在传感器上的存在检测流体的化学特性的改变。本说明书还描述用于检测生物标志物并监测流体中的等温聚合酶链反应的示例诊断工具，包括至少一个微流体通道，该至少一个微流体通道包括带有抗体的官能化的结合表面和若干阻抗传感器，其中流体通过若干微流体泵在官能化的结合表面上经过以识别流体内的生物标志物，并且其中若干阻抗传感器实时检测指示流体内的等温聚合酶链反应的阻抗信号的改变。在本说明书和所附权利要求书中，术语“流体”旨在被宽泛地理解为在施加的剪应力下连续变形(流动)的任何物质。在一个示例中，流体包含分析物。在另一示例中，流体包括试剂或反应物。在另一示例中，流体包含分析物和试剂或反应物。在又一示例中，流体包含分析物、试剂或反应物等。另外，在本说明书和所附权利要求书中，术语“分析物”旨在被理解为可被置于微流体诊断芯片(MDC)中的流体内的任何物质。在一个示例中，分析物可以是诸如但不限于动物或人的血液、动物或人的尿、动物或人的粪便、动物或人的黏液、动物或人的唾液、酵母或抗原等的流体内的任何组成物质。进一步，如在本说明书和所附权利要求书中所使用的，术语“病原体”旨在被理解为可产生疾病的任何物质。在一个示例中，病原体可以在如上所述的任意流体中找到。更进一步，在本说明书和所附权利要求书中，术语“试剂”旨在被理解为被添加到系统以引起化学反应的物质或化合物或被添加以查看是否发生反应的物质或化合物。反应物旨在被理解为在化学反应的过程中被消耗的物质。再进一步，如在本说明书和所附权利要求书中所使用的，术语“若干”或类似语言旨在被宽泛地理解为包括1至无穷的任意正数。在以下说明中，为了解释的目的，列举许多特定细节以提供对本系统和方法的全面理解。然而，本领域技术人员将明白，可以在没有这些特定细节的情况下实施本装置、系统和方法。在说明书中对“示例”或类似语言的引用旨在结合该示例描述的特定特征、结构或特性如所描述的那样被包括，但可不被包括在其它示例中。现在转向附图，图1是根据在此描述的原理的一个示例的合并在用于分析分析物的盒(105)中的微流体诊断芯片(100)的图。在图1所示的示例中，MDC(100)是盒(105)的部件。盒(105)进一步包括电联接到MDC(100)的电子设备接口(110)。接口(110)可允许MDC(100)从诸如计算设备的外部源接收指令和电力。在该示例中，MDC(100)是盒(105)的接收包含分析物的流体的部件，而盒(105)和电子设备接口(110)分别提供用于容纳MDC的物理主体和用于操作MDC的电力和逻辑。盒(105)可用作容纳并保护MDC(100)和电子设备接口(110)免受污染和损害的外壳。盒(105)还可用作一结构，使用者可在该结构上施加压力以将电子设备接口(110)连接至电子设备，例如直接连接至计算设备或连接至可被附接至计算设备的连接器。电子设备接口(110)可包括可与电子设备的输入/输出端口连接的任何数量的电触点(125)。在一个示例中，电子设备接口(110)是通用串行总线(USB)接口，其能够电联接至电子设备中的USB端口。在另外的示例中，电子设备接口(110)的电触点(125)可配合到PCI总线、PCIE总线、SAS总线以及SATA总线等中。在一个示例中，电子设备接口(110)可包括与专用计算设备中的专用端口连接的电触点(125)。MDC(100)可包括进料盘(115)，包含分析物的流体被置于进料盘(115)中。进料盘(115)将流体引导到MDC(100)的流体槽(120)中。在操作期间，流体被置于进料盘(115)中并进入流体槽(120)中。当流体在流体槽(120)中时，MDC(100)经由电子设备接口(110)从电子设备接收电力。如以下将描述的，MDC(100)可进一步包括待被抗体官能化的抗体结合表面。在一个实施例中，抗体结合表面可由金制成。在其它示例中，抗体结合表面可由铂、钽、碳化硅、或氮化硅等制成。MDC(100)可进一步包括位于在MDC(100)中限定的若干微流体通道中的若干传感器。在一个示例中，传感器是阻抗传感器，其能够在包含分析物的流体在该传感器上经过时测量该流体的阻抗值。在一个示例中，这些传感器可测量流体随时间的阻抗。在另一示例中，传感器可基于待完成的分析测量流体在任意时间、任意数量的间隔以及在任意时间长度上的阻抗。在微流体泵被用于泵送流体通过MDC(100)的一个示例中，传感器可在泵未泵送时测量流体的阻抗。图2是根据在此描述的原理的一个示例的微流体诊断芯片(100)的图。MDC(100)可包括若干传感器(205)。进一步，MDC(100)可包括若干电阻器(210，215)，其根据施加到电阻器的电压的量用作微流体加热器(210-1)和微流体泵(210-2)。MDC(100)可进一步包括用作孔的开口(215)，MDC(100)中的一定量的流体通过该孔被从限定在MDC(100)中的微流体通道(120)排出。在MDC(100)的操作期间，若干流体可被引入流体槽(120)中。流体随后可经由若干入口(230)流动到若干微流体通道(220)内。流体向这些微流体通道(220本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微流体诊断芯片，包括：微流体通道；在所述微流体通道中的可官能化的酶传感器，所述可官能化的酶传感器包括用于与流体中的生物标志物结合的结合表面；和用于使所述流体在所述结合表面上经过的微流体泵。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种微流体诊断芯片，包括：微流体通道；在所述微流体通道中的可官能化的酶传感器，所述可官能化的酶传感器包括用于与流体中的生物标志物结合的结合表面；和用于使所述流体在所述结合表面上经过的微流体泵。2.根据权利要求1所述的微流体诊断芯片，其中所述结合表面是金、铂、钽、碳化硅或氮化硅之一，并且将通过与抗体结合而被官能化。3.根据权利要求1所述的微流体诊断芯片，其中所述抗体将在所述微流体诊断芯片中存在预定时间段，并且所述微流体泵将使用添加至所述微流体诊断芯片的清洗溶液从所述微流体诊断芯片移除所述抗体。4.根据权利要求3所述的微流体诊断芯片，进一步包括阻抗传感器，用于在所述流体被添加至所述微流体诊断芯片之前、在所述流体存在于所述微流体诊断芯片中时、在所述清洗溶液被添加至所述微流体诊断芯片时以及在所述清洗溶液被添加至所述微流体诊断芯片之后监测所述微流体通道内的阻抗值。5.根据权利要求4所述的微流体诊断芯片，其中由所述阻抗传感器检测的阻抗值的改变指示所述流体中存在一定量的所述生物标志物。6.根据权利要求1所述的微流体诊断芯片，进一步包括若干微流体再循环通道，用于将所述流体暴露至所述结合表面。7.根据权利要求1所述的微流体诊断芯片，进一步包括若干喷嘴，用于从所述微流体诊断芯片移除所述流体。8.根据权利要求1所述的微流体诊断芯片，进一步包括热传感器反馈回路，用于实时监测所述流体内的等温聚合酶链反应并连续监测阻抗信号的任何改变。9.一种微流体设备，包括：若干泵...

【专利技术属性】
技术研发人员：玛尼西·吉里，汉特尔·伊丽莎白·多明格，尼古拉斯·马修·库珀·麦吉尼斯，杰勒米·塞尔斯，西雷纳·卢，梅林达·M·巴伦西亚，
申请(专利权)人：惠普发展公司，有限责任合伙企业，
类型：发明
国别省市：美国,US