一种用于阿尔茨海默病伴发抑郁症血液相关蛋白检测的微流控芯片及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种用于阿尔茨海默病伴发抑郁症血液相关蛋白检测的微流控芯片及其制备方法和应用。本发明专利技术针对现有检测方法的不足，公开了一种用于阿尔茨海默病伴发抑郁症血液相关蛋白检测的微流控芯片，其中设置有白细胞过滤池、红细胞过滤池、血小板过滤池，实现了微流控芯片对血液样品直接进行检测而不需要将血液进行离心获取血清进行检测的目的，此外，通过设置独立的微流控检测单元，使得检测的相关蛋白彼此之间不存在干扰现象，同时芯片内设置磁力控制阀，通过控制电磁转换仪器开关即可以实现检测的同步化、自动化。该微流控芯片具有样品处理简单、检测时间短、价格便宜、操作可控化、检测自动化等优点。

A Microfluidic Chip for Detecting Blood-related Proteins in Alzheimer's Disease Complicated with Depression and Its Preparation and Application

The invention discloses a microfluidic chip for detecting blood-related proteins in Alzheimer's disease associated with depression, a preparation method and application thereof. The invention discloses a microfluidic chip for the detection of blood-related proteins in Alzheimer's disease accompanied by depression in view of the shortcomings of the existing detection methods, in which a white blood cell filter, a red blood cell filter and a platelet filter are arranged to realize the direct detection of blood samples by a microfluidic chip without the need for blood. The purpose of centrifugation is to obtain serum for detection. In addition, by setting up an independent microfluidic detection unit, there is no interference between the detected proteins. At the same time, a magnetic control valve is set in the chip, which can realize the synchronization and automation of the detection by controlling the switch of the electromagnetic conversion instrument. The microfluidic chip has the advantages of simple sample processing, short detection time, low price, controllable operation and automatic detection.

【技术实现步骤摘要】
一种用于阿尔茨海默病伴发抑郁症血液相关蛋白检测的微流控芯片及其制备方法和应用
本专利技术涉及一种微流控芯片及其制备方法和应用，特别涉及一种用于阿尔茨海默病伴发抑郁症血液相关蛋白检测的微流控芯片及其制备方法和应用。本专利技术属于医药

技术介绍
阿尔茨海默病(Alzheimer'sdisease)是我们国家常见的老年性、神经性、退行性疾病之一，其发病率逐年增加，且女性发病率明显多于男性发病率，此病治疗较为困难，同时我们国家阿尔茨海默病使用西药治疗很容易出现并发症，这与2017年Taipale等研究相同(TaipaleH，TolppanenAM，KoponenM，etal.RiskofpneumoniaassociatedwithincidentbenzodiazepineuseamongcommunitydwellingadultswithAlzheimerdisease[J].CMAJ，2017，189(14)：E519-E529.)。我们知道，在临床上阿尔茨海默病患者主要表现为学习能力下降、记忆能力减退、分析能力降低、推理能力下降、精神障碍、意识模糊等相关临床表现，同时部分阿尔茨海默病患者还可以出现心境抑郁、情绪低落、活动减少、性欲减退、食欲下降、体重下降等抑郁症相关临床表现，尤其是此类阿尔茨海默病患者伴发抑郁症时，这类患者脑电图会出现明显地改变(GuoZ，LiuX，LiJ，etal.FractionalamplitudeoflowfrequencyfluctuationsisdisruptedinAlzheimer'sdiseasewithdepression[J].ClinNeurophysiol，2017，128(7)：1344-1349.)、脑组织海马超微结构改变(RodriguesR，PetersenRB，PerryG.ParallelsbetweenmajordepressivedisorderandAlzheimer'sdisease:roleofoxidativestressandgeneticvulnerability[J].CellMolNeurobiol，2014，34(7)：925-49.)、脑组织载脂蛋白4表达量明显异常、血液脑源性神经生长因子含量明显异常(PlatenikJ，FisarZ，BuchalR，etal.GSK3βandCREBandBDNFinperipheralbloodofpatientswithAlzheimer'sdiseaseanddepression[J].ProgNeuropsychopharmacolBiolPsychiatry，2014，(50)：83-93.)等，将会严重影响阿尔茨海默病患者伴发抑郁症的生活质量，甚至威胁阿尔茨海默病患者伴发抑郁症的生命安全，因此，阿尔茨海默病患者伴发抑郁症需要加以高度重视。2017年Steffen等研究指出，在阿尔茨海默病发病机制中，脑组织内部β-淀粉样蛋白(amyloidbeda，Aβ)学说是阿尔茨海默病发病机制中最重要的学说之一，Aβ是以β-淀粉样蛋白前体蛋白(amyloid-βprecursorprotein，APP)为原材料，经过β、γ-分泌酶水解而产生，其主要包括Aβ1-40和Aβ1-42，机体脑组织产生的Aβ1-40和Aβ1-42可以通过血脑屏障血管内皮细胞特异性Aβ载体进入血液内(SteffenJ，KrohnM，SchwitlickC，etal.ExpressionofendogenousmouseAPPmodulatesβ-amyloiddepositioninhAPPtransgenicmice[J].ActaNeuropatholCommun，2017，5(1)：49.)，即血液Aβ1-40和Aβ1-42含量可以初步评价阿尔茨海默病患者脑组织的Aβ积累水平，但是血液Aβ1-40和Aβ1-42初步评价并不具有明显的特异性，这是因为机体外周器官也可以产生少量Aβ1-40和Aβ1-42且这些少量Aβ1-40和Aβ1-42也可以进入机体血液，甚至通过血脑屏障血管内皮细胞特异性Aβ载体进入脑组织内部，可见血液Aβ1-40和Aβ1-42可以初步评价阿尔茨海默病患者病情演化、药物疗效等，由此，血液Aβ1-40和Aβ1-42是阿尔茨海默病患者血液潜在的特异性标志物之一。2016年石锴研究表明，组蛋白H1、α2-巨球蛋白也是阿尔茨海默病患者血液潜在的特异性标志物之一(石锴.阿尔茨海默病血清多肽组生物标记物研究[D].吉林大学，2016.)；再有，2017年Chhibber等研究指出，在阿尔茨海默病伴发抑郁症动物模型中，机体载脂蛋白4、脑源性神经生长因子等相关蛋白的表达量出现明显异常(ChhibberA，ZhaoL.ERβandApoEisoformsinteracttoregulateBDNF-5-HT2Asignalingandsynapticfunctioninthefemalebrain[J].AlzheimersResTher，2017，9(1)：79.)，以此推测，载脂蛋白4、脑源性神经生长因子与阿尔茨海默病伴发抑郁症关系密切，另外，孙波研究显示，载脂蛋白4、脑源性神经生长因子是阿尔茨海默病患者伴发抑郁症血液潜在的生物学标志(孙波.老年期抑郁症与轻度阿尔茨海默病患者治疗前后血清脑源性神经生长因子水平的变化及载脂蛋白基因多态性研究[D].苏州大学，2010.)，综合来看，阿尔茨海默病患者伴发抑郁症血液潜在标志物初步分析为Aβ1-40、Aβ1-42、组蛋白H1、α2-巨球蛋白、载脂蛋白4、脑源性神经生长因子等相关蛋白。实际上，阿尔茨海默病患者伴发抑郁症的特异性诊断标志物主要集中在机体脑组织内，但是检测阿尔茨海默病患者伴发抑郁症脑组织的光镜形态结构和电镜超微结构较为困难(因为不能取材此类患者脑组织)，而且一些大型核磁共振成像、脑血管造影等技术价格昂贵、操作过程复杂，还需要配备专业的技术人员进行操作才可以显示阿尔茨海默病患者伴发抑郁症脑组织的基本结构，同时，以往的微流控芯片多是需要将血液进行离心制备成血清后才可以进行检测，这就会增加微流控芯片的检测时间并影响微流控芯片的检测效率，另外，以往的微流控芯片还不能同步化、自动化进行检测血液多个相关蛋白，这些缺点严重影响了阿尔茨海默病患者伴发抑郁症的初级筛查、病情演化、药效判定等，为此，开发出快速诊断、操作简单、价格低廉、实用性强的用于阿尔茨海默病患者伴发抑郁症血液Aβ1-40、Aβ1-42、组蛋白H1、α2-巨球蛋白、载脂蛋白4、脑源性神经生长因子检测的微流控芯片就显得尤为重要。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种能够直接对血液样本同时检测多个与阿尔茨海默病伴发抑郁症相关蛋白的微流控芯片及其制备方法。为了达到上述目的，本专利技术采用了以下技术手段：本专利技术的一种用于阿尔茨海默病伴发抑郁症血液相关蛋白检测的微流控芯片，其由微流控芯片盖板、弹性缓冲压膜、微流控芯片主板以及微流控芯片底板四部分组成，其中，微流控芯片盖板位于微流控芯片主板的上方，且微流控芯片盖板通过弹性缓冲压膜与微流控芯片主板连接，微流控芯片盖板上设置有与血液加样池连接的加样孔以及与本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于阿尔茨海默病伴发抑郁症血液相关蛋白检测的微流控芯片，其特征在于由微流控芯片盖板、弹性缓冲压膜、微流控芯片主板以及微流控芯片底板四部分组成，其中，微流控芯片盖板位于微流控芯片主板的上方，且微流控芯片盖板通过弹性缓冲压膜与微流控芯片主板连接，微流控芯片盖板上设置有与血液加样池连接的加样孔以及与外界真空抽气泵连接的连接孔；微流控芯片底板位于微流控芯片主板的下方，微流控芯片底板与微流控芯片盖板用于覆盖和封闭微流控芯片主板；其中，所述的微流控芯片主板上排列有一至多个用于检测阿尔茨海默病伴发抑郁症血液相关蛋白的微流控单元，所述的多个微流控单元并联排列在微流控芯片主板上；其中，所述的微流控单元包括依次通过微流体管道连通的血液加样池、白细胞过滤池、红细胞过滤池、血小板过滤池、四曲微流体管道、反应凝集池、三曲微流体管道、废液回收池、二曲微流体管道，缓冲池，所述缓冲池通过单曲微流体管道与泵阀连接口连接；当所述的微流控芯片主板上设置多个用于检测阿尔茨海默病伴发抑郁症血液相关蛋白的微流控单元时，各个微流控单元的二曲微流体管道与同一缓冲池连接，所述缓冲池通过单曲微流体管道与泵阀连接口连接；其中，所述的白细胞过滤池中设置有1‑2层白细胞过滤网、红细胞过滤池中设置有1‑2层红细胞过滤网、血小板过滤池中设置有1‑2层血小板过滤网；其中，血液加样池与白细胞过滤池之间设置有血液加样控制阀门，血小板过滤池与四曲微流体管道之间设置有储液池池组，储液池池组包括包被液储液池、洗涤液储液池、酶标抗体储液池、显色剂储液池、终止剂储液池，同时储液池池组内的各个储液池均设置一个相应的储液池控制阀门进行控制，且储液池池组内还设置有一个储液池池组总控制阀门。...

【技术特征摘要】
1.一种用于阿尔茨海默病伴发抑郁症血液相关蛋白检测的微流控芯片，其特征在于由微流控芯片盖板、弹性缓冲压膜、微流控芯片主板以及微流控芯片底板四部分组成，其中，微流控芯片盖板位于微流控芯片主板的上方，且微流控芯片盖板通过弹性缓冲压膜与微流控芯片主板连接，微流控芯片盖板上设置有与血液加样池连接的加样孔以及与外界真空抽气泵连接的连接孔；微流控芯片底板位于微流控芯片主板的下方，微流控芯片底板与微流控芯片盖板用于覆盖和封闭微流控芯片主板；其中，所述的微流控芯片主板上排列有一至多个用于检测阿尔茨海默病伴发抑郁症血液相关蛋白的微流控单元，所述的多个微流控单元并联排列在微流控芯片主板上；其中，所述的微流控单元包括依次通过微流体管道连通的血液加样池、白细胞过滤池、红细胞过滤池、血小板过滤池、四曲微流体管道、反应凝集池、三曲微流体管道、废液回收池、二曲微流体管道，缓冲池，所述缓冲池通过单曲微流体管道与泵阀连接口连接；当所述的微流控芯片主板上设置多个用于检测阿尔茨海默病伴发抑郁症血液相关蛋白的微流控单元时，各个微流控单元的二曲微流体管道与同一缓冲池连接，所述缓冲池通过单曲微流体管道与泵阀连接口连接；其中，所述的白细胞过滤池中设置有1-2层白细胞过滤网、红细胞过滤池中设置有1-2层红细胞过滤网、血小板过滤池中设置有1-2层血小板过滤网；其中，血液加样池与白细胞过滤池之间设置有血液加样控制阀门，血小板过滤池与四曲微流体管道之间设置有储液池池组，储液池池组包括包被液储液池、洗涤液储液池、酶标抗体储液池、显色剂储液池、终止剂储液池，同时储液池池组内的各个储液池均设置一个相应的储液池控制阀门进行控制，且储液池池组内还设置有一个储液池池组总控制阀门。2.如权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述的阿尔茨海默病伴发抑郁症血液相关蛋白包括Aβ1-40、Aβ1-42、组蛋白H1、α2-巨球蛋白、载脂蛋白4、脑源性神经生长因子其中至少一种。3.如权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述的微流控芯片主板上排列有用于检测血液Aβ1-40、Aβ1-42、组蛋白H1、α2-巨球蛋白、载脂蛋白4以及脑源性神经生长因子的微流控单元，所述的用于检测血液Aβ1-40、Aβ1-42、组蛋白H1、α2-巨球蛋白、载脂蛋白4、脑源性神经生长因子的微流控单元并联排列在微流控芯片主板上，所述的包被液储液池中分别设置有含有抗Aβ1-40单抗、抗Aβ1-42单抗、抗组蛋白H1单抗、抗α2-巨球蛋白单抗、抗载脂蛋白4单抗以及抗脑源性神经生长因子单抗的缓冲液，所述的酶标抗体储液池中分别设置有含有辣根过氧化物酶标记的抗Aβ1-40单抗、抗Aβ1-42单抗、抗组蛋白H1单抗、抗α2-巨球蛋白单抗、抗载脂蛋白4单抗、抗脑源性神经生长因子单抗的缓冲液，且酶标抗体储液池与包被液储液池中的相同蛋白的单抗所识别的抗原表位不同。4.如权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述的血液加样控制阀门、储液池控制阀门以及储液池池组总控制阀门内含有磁力控制压阀吸块、磁力压块、磁力固定块，且磁力控制压阀吸块体积是磁力固定块体积的4倍，磁力固定块位于微流控芯片底板内且磁力固定块的N极朝向上方并与磁力压块的S极相互吸引，磁力控制压...

【专利技术属性】
技术研发人员：费洪新，张晓杰，张可勇，刘婷，柏青杨，张英博，吴树亮，
申请(专利权)人：齐齐哈尔医学院，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23