一种肿瘤标志物群检测用微流控芯片制造技术

本实用新型专利技术涉及一种肿瘤标志物群检测用微流控芯片，包括基板以及位于其上方的盖板，所述盖板上设采血微针阵列，每根采血微针的内部有微管；所述盖板和基板二者胶合或热压键合形成溢流腔、进样腔、反应腔、毛细管流道和废液腔，所述进样腔和反应腔在垂直空间上连通；所述进样腔内设置吸水纸和滤纸；所述反应腔位于滤纸下方，所述反应腔内置微柱阵列，反应腔的底面和微柱阵列的表面涂有偶联了发色基团的标记抗体；所述毛细管流道的尾端区域的底部设置印有固相化的抗体试剂的多个检测条带和质量控制条带。本实用新型专利技术实现了自助式检测，无需专业设备的辅助，受检者自行操作；采血量极低，仅需一滴指尖血，就可以同时检测多种肿瘤标志物指标。

Microfluidic chip for detecting tumor marker group

The utility model relates to a tumor markers detection in microfluidic chip, including a base plate and positioned above the cover plate is arranged on the blood micro needle array, each internal blood micro needle with microtubules; the cover plate and the base plate two glued or thermocompression bonding to form the overflow chamber and sample chamber and the reaction cavity, capillary flow passage and the liquid cavity, the inlet chamber and the reaction chamber in the vertical space; the inlet cavity is provided with absorbent paper and filter paper; the reaction chamber is located below the filter, the reaction chamber built-in micro column array, the surface of the reaction chamber and the bottom surface of the coated micro column array a coupled labeled antibody chromophore; end region of the capillary channel is arranged at the bottom of the immobilized antibody reagent with the plurality of test strip and strip quality control. The utility model realizes self-service detection without the assistance of professional equipment, and the examinee operates by himself. The blood sampling volume is very low, and only a drop of fingertip blood can be used to detect various tumor marker indexes at the same time.

【技术实现步骤摘要】
一种肿瘤标志物群检测用微流控芯片
本技术涉及微流控和肿瘤筛查
，尤其是一种肿瘤标志物群检测用微流控芯片。
技术介绍
我国恶性肿瘤发病率日益上升，严重威胁人民健康。应对肿瘤威胁的最佳对策是“早发现、早治疗”。“早发现”是“早治疗”的前提，将极大提高治愈率，也可为患者和社会节省大量的医疗费用。肿瘤筛查是早期发现癌症和癌前病变的重要途径，推广普及肿瘤筛查，提高早期诊断率，是诊治恶性肿瘤的主要有效手段。目前，肿瘤筛查一般使用低剂量CT扫描或血清肿瘤标志物检测，均需在具有一定规模的医疗机构中进行，由具备相应资质的专业技术人员在专业仪器上操作完成，无法在城镇和农村广泛开展。偏高的价格也难以惠及低收入阶层，制约了肿瘤筛查工作的推广。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种检测快捷、低成本，无需借助专业仪器，实现自助式检测的肿瘤标志物群检测用微流控芯片。为实现上述目的，本技术采用了以下技术方案：一种肿瘤标志物群检测用微流控芯片，包括基板以及位于其上方的盖板，所述盖板为透明材质，所述盖板上设采血微针阵列，所述采血微针阵列由多个采血微针组成，每根采血微针的内部有微管；所述盖板和基板二者胶合或热压键合形成溢流腔、进样腔、反应腔、毛细管流道和废液腔，所述进样腔和反应腔在垂直空间上连通，进样腔在上，反应腔在下；所述进样腔内设置吸水纸和滤纸；所述反应腔位于滤纸下方，所述反应腔内置微柱阵列，反应腔的底面和微柱阵列的表面涂有偶联了发色基团的标记抗体；所述毛细管流道通过延时阀与反应腔连通；所述毛细管流道的尾端区域的底部设置印有固相化的抗体试剂的多个检测条带和质量控制条带，每一个检测条带用于检测一种肿瘤标志物；所述毛细管流道外，与检测条带和质量控制条带一一对应的位置处印有标准检测色带和标准质量控制色带。所述采血微针阵列由微电子机械系统的加工工艺制作，内置微管道，与进样腔连通。所述吸水纸与采血微针内的微管的底部紧密相连；所述滤纸位于吸水纸的下方、反应腔的上方。所述进样腔的顶部和溢流腔之间通过溢流槽连通。所述延时阀为位于反应腔和毛细管流道之间的一段长约5毫米的毛细管，其底面具有疏水特性。由上述技术方案可知，本技术的有益效果为：第一，实现了自助式检测：无需进医院，无需专业设备的辅助，受检者自行操作，自我检查；第二，采血量极低：仅需一滴指尖血，就可以同时检测多种肿瘤标志物指标；第三，高通量：同一毛细管流道，一次可以检测多种肿瘤标志物；第四，肿瘤标志物指标可视化读取，无需激发等光学设备器材；第五，高度集成、精密：只用一个流道，只用一种发色基团，就可同步检出多项肿瘤标志物，无需多色标记；第六，肿瘤标志物的定量检测：通过精巧的溢流槽和溢流腔设计，实现精确定量进样，又利用检测条带与标准检测色带的对比，实现多种肿瘤标志物的定量检测，并提高检测的稳定性和可靠性。第七，检测速度快：整个检测过程只需15分钟；第八，采用MEMS采血微针阵列，采血安全、无痛感；第九，利用毛细管浸润原理实现血清样品的自动进样和输送及流速控制，整个过程无需外界控制或提供能量，无需使用任何其他设备；第十，芯片由塑料制成，适合大批量生产，成本极低，适合一次性使用。附图说明图1为本技术中透明盖板的结构示意图；图2为本技术中基板及其上安装的各个部件的结构示意图；图3为本技术的剖视图；图4为本技术中两个微针的放大结构示意图。具体实施方式如图1、2、3所示，一种肿瘤标志物群检测用微流控芯片，包括基板1以及位于其上方的盖板2，所述盖板2为透明材质，所述盖板2上设采血微针阵列3，所述采血微针阵列3由多个采血微针组成，每根采血微针的内部有微管14；所述盖板2和基板1二者胶合或热压键合形成溢流腔4、进样腔16、反应腔5、毛细管流道8和废液腔15，所述进样腔16和反应腔5在垂直空间上连通，进样腔16在上，反应腔5在下；所述进样腔16内设置吸水纸6和滤纸18；所述毛细管流道8通过延时阀9与反应腔5连通；所述毛细管流道8的尾端区域的底部设置印有固相化的抗体试剂的多个检测条带13和质量控制条带12，每一个检测条带13用于检测一种肿瘤标志物；所述毛细管流道8外，与检测条带13和质量控制条带12一一对应的位置处印有标准检测色带10和标准质量控制色带11，用作读取检测反应和质量控制反应强度的对照参考。如图1、2所示，所述基板1和盖板2利用胶水粘合，以防泄露。基板1和盖板2的材料均为生物兼容性的塑料，盖板2为透明材质。为适于大批量生产，基板1和透明盖板2均采用注塑或热压成型工艺生产。如图4所示，所述采血微针阵列3由微电子机械系统的加工工艺制作，每根采血微针的高度为300微米，底部直径为250微米，尖端直径为100微米。被检测者手指按压采血微针阵列3，采血微针可穿破手指的角质层和表皮，血液即可通过微针内的微管14渗入微流控芯片。由于采血微针尺寸小，刺入皮肤时几乎不接触任何神经；拔出后，在皮肤上留下的针孔极小，皮肤可很快愈合，不会导致伤口感染，所以这种采血安全、无痛感。如图2、3所示，所述吸水纸6与采血微针内的微管14的底部紧密相连，以吸收从微管14渗入的血样，并增强微管14对血样的吸力；所述滤纸18在吸水纸6的下方，反应腔5的上方，对全血起过滤作用，血清可透过，流入下面的反应腔5，血细胞则不能透过。吸水纸6较厚，具有较大孔隙，吸水性强，与采血微针阵列3内的微管14相连，增强了微管14对指尖血的吸力，提高采血效率。滤纸6在吸水纸18的下方，较薄，孔隙较小，对全血起过滤作用：血清可透过滤纸6的孔隙流入下面的反应腔5，血细胞则不能透过。如图2、3所示，所述进样腔16的顶部和溢流腔4之间通过溢流槽17连通。所述进样腔16的一侧设置溢流槽17，连通溢流腔4，使得过量注入的血样可以溢入溢流腔4，保证进入进样腔的血样的体积精确定量。如图2、3所示，所述反应腔5位于滤纸18下方，所述反应腔5内置微柱阵列7，反应腔5的底面和微柱阵列7的表面涂有偶联了发色基团的标记抗体。待测样品的血清透过滤纸6流入反应腔5后，标记抗体从反应腔5的底面和微柱阵列7的表面溶解下来，与血清中的待测蛋白（肿瘤标志物）起免疫反应，形成牢固的抗原－抗体结合，从而使偶联在标记抗体上的发色基团牢固地附着到被测蛋白（肿瘤标志物）上，即待测蛋白（肿瘤标志物）被发色基团标记，为后续检测提供必备的条件。如图2、3所示，所述延时阀9为位于反应腔5和毛细管流道8之间的一段长为5毫米的毛细管。该段毛细管的底面为疏水性，导致液体浸润该管道底的过程缓慢，从而起到阻止血清流入毛细管流道8的“阀”作用，保证血清样品在反应腔５里停留足够长时间，以充分完成待测蛋白（肿瘤标志物）与标记抗体的免疫反应，确保待测蛋白被发色基团标记。经过特定的一段时间后，该段毛细管流道8的管底被血清完全浸润，表面覆盖了液体膜，就变成亲水的，失去阻碍血清样品的作用，相当于阀门打开，血清样品在毛细管力牵引下可顺利流过。如图2、3所示，所述毛细管流道利用毛细管浸润原理实现血清样品沿管道的自动输送，毛细管力成为牵引血清样品沿微管道流动的动力。整个过程无需外界控制或提供能量。可通过设置毛细管流道8特定区域的亲、疏水特性，控制血清样品以合适的速度流过位于毛细管流道8尾端的若干检测条本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种肿瘤标志物群检测用微流控芯片，其特征在于：包括基板（1）以及位于其上方的盖板（2），所述盖板（2）为透明材质，所述盖板（2）上设采血微针阵列（3），所述采血微针阵列（3）由多个采血微针组成，每根采血微针的内部有微管（14）；所述盖板（2）和基板（1）二者胶合或热压键合形成溢流腔（4）、进样腔（16）、反应腔（5）、毛细管流道（8）和废液腔（15），所述进样腔（16）和反应腔（5）在垂直空间上连通，进样腔（16）在上，反应腔（5）在下；所述进样腔（16）内设置吸水纸（6）和滤纸（18）；所述反应腔（5）位于滤纸（18）下方，所述反应腔（5）内置微柱阵列（7），反应腔（5）的底面和微柱阵列（7）的表面涂有偶联了发色基团的标记抗体；所述毛细管流道（8）通过延时阀（9）与反应腔（5）连通；所述毛细管流道（8）的尾端区域的底部设置印有固相化的抗体试剂的多个检测条带（13）和质量控制条带（12），每一个检测条带（13）用于检测一种肿瘤标志物；所述毛细管流道（8）外，与检测条带（13）和质量控制条带（12）一一对应的位置处印有标准检测色带（10）和标准质量控制色带（11）。

【技术特征摘要】
1.一种肿瘤标志物群检测用微流控芯片，其特征在于：包括基板（1）以及位于其上方的盖板（2），所述盖板（2）为透明材质，所述盖板（2）上设采血微针阵列（3），所述采血微针阵列（3）由多个采血微针组成，每根采血微针的内部有微管（14）；所述盖板（2）和基板（1）二者胶合或热压键合形成溢流腔（4）、进样腔（16）、反应腔（5）、毛细管流道（8）和废液腔（15），所述进样腔（16）和反应腔（5）在垂直空间上连通，进样腔（16）在上，反应腔（5）在下；所述进样腔（16）内设置吸水纸（6）和滤纸（18）；所述反应腔（5）位于滤纸（18）下方，所述反应腔（5）内置微柱阵列（7），反应腔（5）的底面和微柱阵列（7）的表面涂有偶联了发色基团的标记抗体；所述毛细管流道（8）通过延时阀（9）与反应腔（5）连通；所述毛细管流道（8）的尾端区域的底部设置印有固相化的抗体试剂的多个检测条带（13）和质量控制条带（12），每...

【专利技术属性】
技术研发人员：尤晖，孙翠敏，尤翔，
申请(专利权)人：孙翠敏，
类型：新型
国别省市：安徽,34