一种用于捕获细菌的磁力微流控芯片及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于捕获细菌的磁力微流控芯片及其制备方法，其包括检测芯片、玻璃片和磁铁固定芯片，所述检测芯片设置在所述玻璃片的上方，并且所述检测芯片与所述玻璃片为不可逆封合，所述磁铁固定芯片设置在所述玻璃片的下方，所述磁铁固定芯片与所述玻璃片为可逆封合；所述检测芯片平行设置有至少一个检测通道；所述磁铁固定芯片包括磁铁固定槽和磁铁。采用可逆封接方式连接磁铁固定芯片，使玻璃片下方的磁铁固定芯片能够重复循环使用，简化了因磁场介入而变得复杂的微流控芯片的设计和制作，因利用免疫磁珠作为固定相，使制作该微流控芯片无需对通道和检测室前处理，该芯片可实现对细胞、细菌、病毒等灵敏快速的高通量检测。

A magnetic microfluidic chip for bacterial capture and its preparation method

The invention discloses a magnetic microfluidic chip for capturing bacteria and a preparation method thereof, which comprises a detection chip, a glass sheet and a magnet fixing chip. The detection chip is arranged above the glass sheet, and the detection chip and the glass sheet are irreversibly sealed. The magnet fixing chip is arranged below the glass sheet. The magnet fixing chip and the magnet fixing chip are arranged below the glass sheet. The glass sheet is reversibly sealed; the detection chip is parallel to at least one detection channel; the magnet fixing chip includes a magnet fixing groove and a magnet. The magnet fixed chip under the glass sheet can be reused by reversible sealing, which simplifies the design and fabrication of the microfluidic chip which is complicated by magnetic field intervention. Because the immunomagnetic beads are used as stationary phase, the microfluidic chip can be fabricated without pre-processing of channels and detection rooms. The chip can realize cell, bacteria, virus and so on. Sensitive and fast high throughput detection.

【技术实现步骤摘要】
一种用于捕获细菌的磁力微流控芯片及其制备方法
本专利技术属于生物
，具体涉及一种用于捕获细菌的磁力微流控芯片及其制备方法。
技术介绍
微流控芯片技术是把生物、化学、医学分析过程的样品制备、反应、分离、检测等基本操作单元集成到一块微米尺度的芯片上，自动完成分析全系统，由于它在生物、化学、医学等领域的巨大潜力，已经发展成为一个生物、化学、医学、流体、电子、材料、机械学科交叉的崭新研究领域。微流控分析芯片是通过微细加工技术将微管道、微泵、微阀、微储液器、微电极、微检测元件、窗口和连接器等功能元件像集成电路一样，使它们集成在芯片材料上的微全分析系统，也被称为芯片实验室。现有技术中，传统的微流控芯片是以聚二甲基硅氧烷(PDMS)为材料设计加工出不同规格的PDMS-PDMS芯片和PDMS-玻璃芯片，这种传统的微流控芯片富集检测灵敏度不高、特异性不够，为了提高芯片的特异性和灵敏度，需在芯片的检测室设计出利于富集的图案、通道表面的硅烷化处理、制作出固定微颗粒的孔、柱塞或者阵列等，这些处理无疑增加了对芯片设计制作人员的难度，也增加了制作成品芯片的时间。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种用于捕获细菌的磁力微流控芯片及其制备方法。本专利技术提供的一种用于捕获细菌的磁力微流控芯片，其包括检测芯片、玻璃片和磁铁固定芯片，所述检测芯片设置在所述玻璃片的上方，并且所述检测芯片与所述玻璃片为不可逆封合，所述磁铁固定芯片设置在所述玻璃片的下方，所述磁铁固定芯片与所述玻璃片为可逆封合；所述检测芯片平行设置有至少一个检测通道，所述检测通道包括依次连通的进样口、进样通道、检测室、出样通道和出样口；所述磁铁固定芯片包括磁铁固定槽和磁铁，所述磁铁固定槽与所述检测室对应设置并且用于固定所述磁铁。优选地，所述检测芯片和所述磁铁固定芯片的材料均为聚二甲基硅氧烷、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚丙烯、聚乙烯中的一种。本专利技术还提供了一种上述方案中的磁力微流控芯片的制备方法，该方法为：制备检测芯片光刻掩膜版和磁铁固定芯片掩膜版；采用PDMS混合液浇铸所述检测芯片掩膜版，获得检测芯片；采用PDMS混合液浇铸所述磁铁固定芯片掩膜版，获得磁铁固定芯片；封合所述检测芯片和所述磁铁固定芯片，获得磁力微流控芯片。上述方案中，所述制备检测芯片光刻掩膜版和磁铁固定芯片掩膜版，具体为：绘制掩膜版，采用旋涂法在硅片表面均匀涂覆光刻胶并进行前烘处理，将所述掩膜版置于所述前烘后的硅片上进行曝光和后烘处理，对所述后烘后的硅片进行显影处理，显影后清洗吹干，获得光刻掩膜版。其中，所述掩膜版为检测芯片掩膜版和磁铁固定芯片掩膜版中的一种；所述光刻掩膜版为检测芯片光刻掩膜版或者磁铁固定芯片掩膜版。其中，所述前烘处理的烘干温度为95℃，烘干时间为10min；所述后烘处理的烘干温度为95℃，烘干时间为5min；所述显影处理的显影时间为3min。上述方案中，所述采用PDMS混合液浇铸所述检测芯片掩膜版，获得检测芯片，具体为：将PDMS的A液和PDMS的B液按10:1的比例混合均匀，获得PDMS混合液；采用所述PDMS混合液浇铸所述检测芯片光刻掩膜版，真空脱除所述PDMS混合液内部的空气后进行烘干处理，获得检测芯片。上述方案中，所述采用PDMS混合液浇铸所述磁铁固定芯片掩膜版，获得磁铁固定芯片，具体为：将PDMS的A液和PDMS的B液按10:1的比例混合均匀，获得PDMS混合液；采用所述PDMS混合液浇铸所述磁铁固定芯片光刻掩膜版，真空脱除所述PDMS混合液内部的空气后进行烘干处理，获得磁铁固定芯片。其中，所述烘干处理的烘干温度为80℃，烘干时间为30min。上述方案中，所述封合所述检测芯片和所述磁铁固定芯片，获得磁力微流控芯片，具体为：对玻璃片的上表面进行等离子化处理；对所述检测芯片进行等离子清洗，将所述检测芯片的等离子化表面与所述玻璃片的等离子化表面结合；将所述磁铁固定芯片与所述玻璃片的下表面结合，获得磁力微流控芯片。与现有技术相比，本专利技术提供了一种用于捕获细菌的磁力微流控芯片及其制备方法，其包括检测芯片、玻璃片和磁铁固定芯片，所述检测芯片设置在所述玻璃片的上方，所述磁铁固定芯片设置在所述玻璃片的下方；所述检测芯片平行设置有至少一个检测通道，所述检测通道包括依次连通的进样口、进样通道、检测室、出样通道和出样口，并且所述检测芯片与所述玻璃片为不可逆封合；所述磁铁固定芯片包括磁铁固定槽和磁铁，所述磁铁固定槽与所述检测室对应设置并且用于固定所述磁铁，所述磁铁固定芯片与所述玻璃片为可逆封合，这样，采用可逆封接方式连接磁铁固定芯片，使玻璃片下方的磁铁固定芯片能够重复循环使用，简化了因磁场介入而变得复杂的微流控芯片的设计和制作，使制作该微流控芯片无需进行通道和室前处理，该微流控芯片设计简单、制作、加工方便，同时利用该微流控芯片可实现对细胞、细菌、病毒等的高通量检测；使用该磁力微流控芯片进行细菌捕获，在芯片外完成磁珠表面抗体修饰后再通入芯片，避免抗体吸附于芯片内的非检测区域，又有利于固相载体免疫磁珠在体外的批量制作；修饰后的免疫磁珠能够在4度冰箱中保存一段时间，有利于在使用芯片检测室，能随时取用保存的磁珠通入芯片中，进一步减少了检测样品的时间；亲和素化磁珠将生物素化抗体固定于磁珠表面，使抗体与磁珠结合牢固，还能保证抗体的抗原结合位点与抗原更好的结合，提高了抗原抗体结合效率；该检测方法具有提高了检测的高效特异性、灵敏度、降低样品和试剂的消耗、减少了外部环境的污染，并且能多通道自动高效的重复实验，同时，基于微尺度下的流体动力学，该检测方法结合反应加快，检测时间缩短，并且对于稀少的样品也可能达到很好的捕获率。附图说明图1为本专利技术实施例提供的一种用于捕获细菌的磁力微流控芯片的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的一种用于捕获细菌的磁力微流控芯片中检测芯片的CAD设计图；图3为本专利技术实施例提供的一种用于捕获细菌的磁力微流控芯片中磁铁固定芯片的CAD设计图；图4为本专利技术实施例提供的一种用于捕获细菌的磁力微流控芯片的实施例1的捕获率结果图。附图标记如下：1——检测芯片、11——进样口、12——进样通道、13——检测室、14——出样通道、15——出样口、2——玻璃片、3——磁铁固定芯片、31——磁铁固定槽、32——磁铁。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术实施例提供一种用于捕获细菌的磁力微流控芯片，其包括检测芯片1、玻璃片2和磁铁固定芯片3，所述检测芯片1设置在所述玻璃片2的上方，并且所述检测芯片1与所述玻璃片2为不可逆封合，所述磁铁固定芯片3设置在所述玻璃片2的下方，所述磁铁固定芯片3与所述玻璃片2为可逆封合；所述检测芯片1平行设置有至少一个检测通道，所述检测通道包括依次连通的进样口11、进样通道12、检测室13、出样通道14和出样口15；所述磁铁固定芯片3包括磁铁固定槽31和磁铁32，所述磁铁固定槽31与所述检测室13对应设置并且用于固定所述磁铁32。其中，进样通道12为直线型，尺寸200μm×10000μm；出样通道14为直线型，尺本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于捕获细菌的磁力微流控芯片，其特征在于，其包括检测芯片、玻璃片和磁铁固定芯片，所述检测芯片设置在所述玻璃片的上方，并且所述检测芯片与所述玻璃片为不可逆封合，所述磁铁固定芯片设置在所述玻璃片的下方，所述磁铁固定芯片与所述玻璃片为可逆封合；所述检测芯片平行设置有至少一个检测通道，所述检测通道包括依次连通的进样口、进样通道、检测室、出样通道和出样口；所述磁铁固定芯片包括磁铁固定槽和磁铁，所述磁铁固定槽与所述检测室对应设置并且用于固定所述磁铁。

【技术特征摘要】
1.一种用于捕获细菌的磁力微流控芯片，其特征在于，其包括检测芯片、玻璃片和磁铁固定芯片，所述检测芯片设置在所述玻璃片的上方，并且所述检测芯片与所述玻璃片为不可逆封合，所述磁铁固定芯片设置在所述玻璃片的下方，所述磁铁固定芯片与所述玻璃片为可逆封合；所述检测芯片平行设置有至少一个检测通道，所述检测通道包括依次连通的进样口、进样通道、检测室、出样通道和出样口；所述磁铁固定芯片包括磁铁固定槽和磁铁，所述磁铁固定槽与所述检测室对应设置并且用于固定所述磁铁。2.根据权利要求1所述的一种用于捕获细菌的磁力微流控芯片，其特征在于，所述检测芯片和所述磁铁固定芯片的材料均为聚二甲基硅氧烷、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚丙烯、聚乙烯中的一种。3.一种如权利要求1-2的磁力微流控芯片的制备方法，其特征在于，该方法为：制备检测芯片光刻掩膜版和磁铁固定芯片掩膜版；采用PDMS混合液浇铸所述检测芯片掩膜版，获得检测芯片；采用PDMS混合液浇铸所述磁铁固定芯片掩膜版，获得磁铁固定芯片；封合所述检测芯片和所述磁铁固定芯片，获得磁力微流控芯片。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述制备检测芯片光刻掩膜版和磁铁固定芯片掩膜版，具体为：绘制掩膜版，采用旋涂法在硅片表面均匀涂覆光刻胶并进行前烘处理，将所述掩膜版置于所述前烘后的硅片上进行曝光和后烘处理，对所述后烘后的硅片进行显影处理，显影后清洗吹干，获得光刻掩膜版。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述掩膜版为检测芯片掩膜版和磁铁固定芯片掩膜...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐小平，邵奕霖，高菊逸，
申请(专利权)人：香港大学深圳医院，
类型：发明
国别省市：广东,44