一种光声联合高通量实时检测系统技术方案

本发明专利技术提供了一种光声联合高通量实时检测系统，包括多个芯片单元本体以及多个微流道模板，每个所述微流道模板上设置多个用于流通反应溶液的凹槽；每个所述微流道模板上设置凹槽的一面与每个所述芯片单元本体的表面对接，以使凹槽与芯片单元本体一一对应。该检测系统基于宽光束倏逝波相敏特性椭偏，结合多通道或多样本芯片设计，在保证光声检测同时有效的前提下，提高了检测样本数目和信息量，通过采用该检测系统进行检测，可有效降低检测条件不一致性对多检测结果对比分析的干扰，且样品消耗量小，一次可实现检测多个样本，检测时间短。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及生物分子相互作用的实时动态检测领域，具体而言，涉及一种光声联合高通量实时检测系统。
技术介绍
生物分子相互作用的实时动态检测是生命科学、医疗、食品工业、生物工业等领域的基本科学问题和关键技术环节。由于生物分子相互作用过程非常复杂，涉及因素众多，如要准确解析生物分子相互作用动力学参数信息，需要借助检测技术从生物分子反应过程中获得高信息量。目前能够经一次原位实时检测，获得信息量最多的是光声联合检测技术。该技术方法需要同时保证光学检测和声学检测的有效性，因此在制作其中的关键部件芯片时，需要在芯片两面分别镀上图案化金属膜层。然而，目前光声联合检测技术仅能进行单样本分析，无法实现多样本、多条件的高通量检测，即相对于庞大的应用需求，例如蛋白质组分析、肿瘤标志谱的联合检测等等，单一样本的测量是远远满足不了需求。另外，现有技术中的光声联合检测技术针对多样品或多条件对比检测分析应用而言，因为耗时、样品消耗较多导致检测成本高，检测条件(例如环境温度等)很难保证一致，进而会影响到多检测结果的可比性、准确性，该方法的可应用性、可操作性也会受到一定的影响。有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的第一目的在于提供一种专门应用于光声联合检测技术中的光声联合高通量实时检测系统，该检测系统基于宽光束倏逝波相敏特性椭偏，结合多通道或多样本芯片设计，在保证光声检测同时有效的前提下，提高了检测样本数目和信息量，通过采用该检测系统进行检测，可有效降低检测条件不一致性对多检测结果对比分析的干扰，且样品消耗量小，一次可实现检测多个样本，检测时间短，属于生物分子实时动态检测的一种高通量、高信息量、高灵敏、高特异性快速检测的新方法。为了实现本专利技术的上述目的，特采用以下技术方案：本专利技术提供了一种光声联合高通量实时检测系统，包括多个芯片单元本体以及多个微流道模板，每个所述微流道模板上设置多个用于流通反应溶液的凹槽；每个所述微流道模板上设置凹槽的一面与每个所述芯片单元本体的表面对接，以使凹槽与芯片单元本体一一对应。现有技术中，生物分子相互作用的实时动态检测是生命科学、医疗、食品工业、生物工业等领域的基本科学问题和关键技术环节。由于生物分子相互作用过程非常复杂，涉及因素众多，如要准确解析生物分子相互作用动力学参数信息，需要借助检测技术从生物分子反应过程中获得高信息量。目前能够经一次原位实时检测，获得信息量最多的是光声联合检测技术。该技术方法需要同时保证光学检测和声学检测的有效性，因此在制作其中的关键部件芯片时，需要在芯片两面分别镀上图案化金属膜层。然而，目前光声联合检测技术仅能进行单样本分析，无法实现多样本、多条件的高通量检测，即相对于庞大的应用需求，例如蛋白质组分析、肿瘤标志谱的联合检测等等，单一样本的测量是远远满足不了需求。另外，现有技术中的光声联合检测技术针对多样品或多条件对比检测分析应用而言，因为耗时、样品消耗较多导致检测成本高，检测条件(例如环境温度等)很难保证一致，进而会影响到多检测结果的可比性、准确性，该方法的可应用性、可操作性也会受到一定的影响。本专利技术为了解决上述现有技术中存在的技术问题，提供了一种专门用于生物分子相互作用实时动态检测的光声联合高通量实时检测系统，该实时检测系统基于宽光束倏逝波相敏特性椭偏，结合多通道或多样本芯片设计，在保证光声检测同时有效的前提下，提高检测样本数目和信息量，将多个芯片组合并且每个芯片上设置多个凹槽，从而实现高通量、高信息量、高灵敏、高特异性的快速检测。另外，该光声联合高通量实时检测系统非常适用于生物分子相互作用实时动态检测，克服了现有技术中存在的诸多缺陷，因此非常适于广泛推广应用，也相应的提高了该配套检测方法的附加值，值得大力推广宣传。其中，为了提高检测效率，多个用于流通反应溶液的凹槽呈矩阵排列；优选地，凹槽的个数控制在6-9个之间。因为如果数目太多可能当检测量达到极限的状态下也不会进一步提高，因此凹槽的个数最好控制在适宜的范围内。优选地，微流道模板上开设的每个凹槽呈U形，这样凹槽U形的一端设置有反应溶液进口，另一端设置有反应溶液出口，设置成这样的性状最有利于反应溶液的顺畅流通。并且这样的结构可以实现不同样本的同时检测。更进一步的，凹槽与凹槽之间相互串列，串联后的位于最两端的凹槽的一端为所述反应溶液进口，另一端为所述反应溶液出口。这种串联的方式可以用于同一样本不同条件的检测。当多个芯片单元本体围绕芯片四周边缘排列时，更有利于声学信号检测器件的安装，其测试效果非常好，另外芯片单元本体个数最好控制在6-8个之间，因为如果数目太多可能当检测量达到极限的状态下也不会进一步提高，因此芯片单元本体的个数最好控制在适宜的范围内。在检测应用中，需要保证芯片一面与光学耦合器的一光滑平面无缝拼接，从而实现良好的检测，因此该实时检测系统中还包括光学反应耦合器，所述光学反应耦合器与芯片单元本体的一面对接。该光声联合高通量实时检测系统对应设计了多个微反应单元及反应溶液微流道输运部分，微反应单元及微流道可采用多种MEMS微加工技术，包括：数控机床的微加工技术、厚胶工艺的软光刻技术、等离子溅射技术和激光微加工技术。通过微反应单元及微流道能够实现同时在芯片上进行多单元的生物分子的固定和反应。采用该检测系统检测样品时的检测样品通量控制在1μl之上，更优的检测系统的检测样品通量可在1μl-1000μl之间调节，非常方便，灵活。除此之外检测样品通量还可以为2μl、5μl、7μl、8μl、100μl、200μl、300μl、800μl等。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：(1)本专利技术的用于生物分子相互作用的动态检测的光声联合高通量实时检测系统，基于宽光束倏逝波相敏特性椭偏，结合多通道或多样本芯片设计，在保证光声检测同时有效的前提下，提高了检测样本数目和信息量，通过采用该检测系统进行检测，可有效降低检测条件不一致性对多检测结果对比分析的干扰，且样品消耗量小，一次可实现检测多个样本，检测时间短，值得广泛推广应用；(2)本专利技术的光声联合高通量实时检测系统，为生物分子实时动态检测提供了一种新方法，且该检测方法属于生物分子实时动态检测的一种高通量、高信息量、高灵敏、高特异性快速检测的新方法；(3)该光声联合高通量实时检测系统对应设计了多个微反应单元及反应溶液微流道输运部分，微反应单元及微流道可采用多种MEMS微加工技术，包括：数控机床的微加工技术、厚胶工艺的软光刻技术、等离子溅射技术和激光微加工技术。通过微反应单元及微流道能够实现同时在芯片上进行多单元的生物分子的固定和反应，因此非常适于广泛推广应用，也相应的提高了该配套检测方法的附加值，值得大力推广宣传。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，以下将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。图1为本专利技术实施例1的光声联合高通量实时检测系统芯片单元的俯视结构示意图；图2为本专利技术实施例1的光声联合高通量实时检测系统微流输运部分的俯视结构示意图；图3为本专利技术实施例1的光声联合高通量实时检测系统微流输运部分的侧视结构示意图；图4为本专利技术实施例2的光声联合高通量实时检测系统微流输运部分的侧视结构示意图；附图标记：1-芯片单元本体； 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光声联合高通量实时检测系统，其特征在于，包括多个芯片单元本体以及多个微流道模板，每个所述微流道模板上设置多个用于流通反应溶液的凹槽；每个所述微流道模板上设置凹槽的一面与每个所述芯片单元本体的表面对接，以使凹槽与芯片单元本体一一对应。

【技术特征摘要】
1.一种光声联合高通量实时检测系统，其特征在于，包括多个芯片单元本体以及多个微流道模板，每个所述微流道模板上设置多个用于流通反应溶液的凹槽；每个所述微流道模板上设置凹槽的一面与每个所述芯片单元本体的表面对接，以使凹槽与芯片单元本体一一对应。2.根据权利要求1所述的光声联合高通量实时检测系统，其特征在于，多个用于流通反应溶液的凹槽呈矩阵排列；优选地，凹槽的个数控制在6-9个之间。3.根据权利要求2所述的光声联合高通量实时检测系统，其特征在于，微流道模板上开设的每个凹槽呈U形。4.根据权利要求3所述的光声联合高通量实时检测系统，其特征在于，凹槽U形的一端设置有反应溶液进口，另一端设置有反应溶液出口。5.根据权利要求4所述的光声联合高通量实时检测系统，其特征在于，凹槽与凹槽之间相互...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈艳艳，
申请(专利权)人：苏州奥普特克自动化科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32