一种微孔膜截留的微流体芯片制造技术

本实用新型专利技术公开了一种微孔膜截留的微流体芯片，包括第一样品区；连通流路；第一反应区，通过所述连通流路与所述第一样品区相连接，包括第一排气端、第一出液端和第一进液端，所述第一排气端设于所述第一反应区朝向芯片旋转离心中心点的顶部，所述第一出液端置于所述第一反应区的中心底部，所述第一进液端设于所述第一反应区的边缘区域。本实用新型专利技术减少了实验中试剂的反应时间，通过微流通道减少了样本的使用量，降低了使用成本，操作改进了实验者隔一段时间滴加试剂的方式，无需操作者一直守在实验仪器旁观测等待，减少了人工成本，操作更为一体化、人性化，最后采集时通过荧光检测，方便快捷。

A Microfluidic Chip for Microporous Membrane Interception

The utility model discloses a microfluidic chip intercepted by a microporous membrane, comprising a first sample area; a connected flow path; a first reaction area, which is connected with the first sample area through the connected flow path, including a first exhaust end, a first liquid outlet end and a first liquid inlet end. The first exhaust end is located at the top of the first reaction area, which rotates toward the centrifugal point of the chip. The outlet end is placed at the bottom of the center of the first reaction zone, and the first inlet end is located at the edge of the first reaction zone. The utility model reduces the reaction time of reagents in experiments, reduces the amount of samples used by microfluidic channels, reduces the cost of use, improves the way of adding reagents at intervals of time by the experimenter, does not need the operator to observe and wait beside the experimental instrument, reduces the labor cost, makes the operation more integrated and humanized, and finally passes the fluorescence detection when collecting. Quick and convenient.

【技术实现步骤摘要】
一种微孔膜截留的微流体芯片
本技术涉及生物反应检测分析中使用的样品分析微流体芯片，尤其涉及一种高效的微孔膜截留的微流体芯片。
技术介绍
免疫分析技术是其利用抗原与抗体之间高特异性产生的识别和结合反应实现生物分子的检测，具备灵敏度高、特异性强、适用面广、所需设备简单、线性范围较宽等优点，已成为当今最具竞争力和挑战性的分析测试技术之一，在生命科学、临床医学以及环境、食品、药物等领域得到广泛应用。免疫标记分析技术主要包括：放射物标记、酶标记、发光标记、荧光标记等方法。用放射物标记抗原或抗体发展的放射免疫分析(radioimmunoassay,RIA)是美国科学Yalow和Berson于1959年创立的一种微量分析法,它是将具有高灵敏度的放射性核素示踪技术和特异性免疫化学技术相结合而建立的新方法。该技术利用核素标记物的放大效应,改善了待测物的检测下限,同时以抗体或抗原作为结合试剂,大大提高了检测方法的特异性。以荧光标记的荧光免疫分析(fluoresceinimmunoassay,FIA)是由Conn等首创于20世纪40年代的一种标记免疫学技术,其所用标记物是荧光素和荧光染料,是将抗原或抗体标记以荧光物质与相应抗原或抗体结合,在荧光显微镜或紫外线照射下,检测荧光强度和荧光现象的一种检测方法。荧光标记免疫法灵敏度高,但荧光素常会产生生物学毒性,导致抗体或抗原的灵敏度和选择性下降酶标记分析技术是继免疫荧光抗体技术和放射免疫分析之后发展起来的一大新型的血清学技术。1966年，Nakane等和Avrameas等分别报道用酶代替荧光素标记抗体，建立了酶标抗体技术(enzyme-labelledantibodytechnique)，用于生物组织中抗原的定位和鉴定。1971年，EngvallVanWeemen等报道了酶联免疫吸附试验，从而建立了酶标抗体的定量检测技术。20世纪80年代，基于酶标记抗体检测和鉴定蛋白质分子的免疫转印技术问世。目前，免疫酶标记技术已成为免疫诊断、检测和分子生物学研究中应用最广泛的免疫学方法之一。发光标记分析是20世纪80年代末,国外开始用化学发光试剂来标记抗原或抗体,从而建立了发光免疫分析技术。狭义的发光免疫分析(LIA)主要是指化学发光免疫分析(CLIA)。另外,还有酶放大化学发光免疫分析和电化学发光免疫分析(ECLIA)。CLIA是Sohrocler和Halman在20世纪70年代末期建立的,该方法兼有发光分析的高灵敏度和免疫反应的特异性。其基本原理同酶标记分析法,是用化学发光反应的试剂(可以是发光剂或催化剂等)标记抗原或抗体，标记后的抗原和抗体与待测物经过一系列的免疫反应和理化步骤(如离心分离、洗涤等),最后以测定发光强度形式测定。目前免疫分析技术主要采用以微孔板为实验平台的非均相分析模式，需要包埋、洗脱、分离等多步操作，分析过程繁琐，分析时间长，不能满足快速检测和诊断的要求。生物反应中通过微孔膜进行不同分子量的蛋白及微粒微球的穿越，是一个很常用的技术手段，尤其是在蛋白纯化中常用的离心滤管。但离心滤管一般是溶液手动加入，离心后添加复溶液将穿越的蛋白溶解回收。国内专利CN201310228708-一种基于纤维膜捕集分离的定量检测装置及其检测方法中公开了一种方法：将标记蛋白的包被微球放入深孔滤板，与标记试剂进行静态的混合孵育反应，随后通过离心力作用将样品溶液及洗涤溶液从滤板的滤膜流尽，标记试剂等小分子或小粒径的物质随溶液流出了深孔滤板，包被微球则在穿越底部滤膜时被部分截留，随后通过光学对膜表面进行检测得到相关检测信号的实验，这个方式的意义在于免疫反应试剂在均相环境中进行了静态孵育，更加降低了对免疫抗体抗原的亲和力要求；同时孵育反应后溶液中承载着反应复合物的包被微球被集聚到滤膜中，起到了良好的反应物质浓缩作用。不过该专利中包被微球粒径与滤膜的孔径的关系没有明确界定，微球将渗入滤膜一定深度，这将导致部分微球会穿越滤膜导致结果不准，也导致滤膜不同深度的微球反射的光谱信号也有差异。如果这些微球全部被截留在滤膜表面，则能解决这个问题。近年来微流控芯片技术迅速普及，它是一种全新的微量分析技术，可以实现从样品处理到检测的微型化、自动化、集成化及便携化，因此它可以在食品安全检测方面展现出强大的发展活力，提供了一种崭新的技术工具和平台。微流控芯片的最大特点是在一个芯片上可以形成多功能集成体系和数目众多的复合体系的微全分析系统。微型反应器是芯片实验室中常用的用于生物化学反应的结构，如毛细管电泳、聚合酶链反应、酶反应和DNA杂交反应的微型反应器、免疫学检测反应等。无论在传统的ELISA方法，还是新兴的化学发光方法中，绝大部分的免疫检测方法中都需要多种溶液的添加混合反应，因此也就需要多步操作。如何在微流控芯片中尽量减少溶液的种类，并且能让微流控免疫芯片能更自动地运行，减少人员的手动操作，是目前重要的发展方向。在溶液种类少，手动介入步骤也少的目标指导下设计出合适的微流控免疫芯片，同时还能借助微孔膜穿越的作用，将相关免疫学信号更好地检测到，也是具有相当挑战的方向。
技术实现思路
本部分的目的在于概述本技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本技术的范围。鉴于上述和/或现有生物反应的检测或分析的芯片检测中存在的问题，提出了本技术。本技术在仅添加两种溶液的情况下，采用微孔膜截留基于微球的免疫反应复合物的方式，实现了良好的检测效果。本技术在微流体芯片上实现了至少两种溶液的自动混合反应，将免疫反应的步骤简化为抗体抗原的静态孵育，随后洗涤液对反应区域进行洗涤后就能进行信号检测。同时静态孵育免疫反应中形成免疫反应微球复合物到达滤膜截留区域时，直径小于滤膜孔径的标记试剂能自由穿越滤膜，但粒径大于滤膜孔径的包被微球及其免疫反应复合物却被截留下来了，因此该技术能大大提高免疫反应的效率及灵敏度。因此，本技术其中一个目的是提供一种需要样本量较少，试验步骤少，实验时间更短的自动检测的微孔膜截留的微流体芯片。为解决上述技术问题，本技术提供如下技术方案：一种微孔膜截留的微流体芯片，包括，第一样品区，自所述任一层面向另一层面凹陷形成容置空间，里面存储放置第一溶液；连通流路，连通芯片上各个区间之间的流路；第一反应区，自所述任一层面向另一层面凹陷形成容置空间，通过所述连通流路与所述第一样品区相连接，包括第一出液端和第一进液端，所述第一出液端置于所述第一反应区的中心底部，所述第一进液端设于所述第一反应区的边缘区域；其中，所述第一反应区内设有孔径均匀的微孔膜，所述微孔膜安置紧贴于所述第一反应区的端面，且盖住了该端面上所述第一出液端。作为本技术所述微孔膜截留的微流体芯片的一种优选方案，其中：所述芯片上还设置第一排气端，所述第一排气端设于所述第一反应区溶液最后充满的部位或所述第一反应区朝向芯片旋转离心中心点的顶部。作为本技术所述微孔膜截留的微流体芯片的一种优选方案，其中：所述微流体芯片区分为第一层面和第二层面，所述连通流路包括上下联络通道，所述上下联络通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微孔膜截留的微流体芯片，其特征在于：包括，第一样品区(100)，自所述任一层面向另一层面凹陷形成容置空间，里面存储放置第一溶液；连通流路(300)，连通芯片上各个区间之间的流路；第一反应区(200)，自所述任一层面向另一层面凹陷形成容置空间，通过所述连通流路(300)与所述第一样品区(100)相连接，包括第一出液端(202)和第一进液端(203)，所述第一出液端(202)置于所述第一反应区(200)的中心底部，所述第一进液端(203)设于所述第一反应区(200)的边缘区域；其中，所述第一反应区(200)内设有孔径均匀的微孔膜，所述微孔膜安置紧贴于所述第一反应区(200)的端面，且盖住了该端面上所述第一出液端(202)。

【技术特征摘要】
1.一种微孔膜截留的微流体芯片，其特征在于：包括，第一样品区(100)，自所述任一层面向另一层面凹陷形成容置空间，里面存储放置第一溶液；连通流路(300)，连通芯片上各个区间之间的流路；第一反应区(200)，自所述任一层面向另一层面凹陷形成容置空间，通过所述连通流路(300)与所述第一样品区(100)相连接，包括第一出液端(202)和第一进液端(203)，所述第一出液端(202)置于所述第一反应区(200)的中心底部，所述第一进液端(203)设于所述第一反应区(200)的边缘区域；其中，所述第一反应区(200)内设有孔径均匀的微孔膜，所述微孔膜安置紧贴于所述第一反应区(200)的端面，且盖住了该端面上所述第一出液端(202)。2.根据权利要求1所述的微孔膜截留的微流体芯片，其特征在于：所述芯片上还设置第一排气端(201)，所述第一排气端(201)设于所述第一反应区(200)溶液最后充满的部位或所述第一反应区(200)朝向芯片旋转离心中心点的顶部。3.根据权利要求1或2所述的微孔膜截留的微流体芯片，其特征在于：所述微流体芯片区分为第一层面(M)和第二层面(N)，所述连通流路(300)包括上下联络通道(310)，所述上下联络通道(310)贯穿所述第一层面(M)和第二层面(N)，且与所述第一层面(M)和第二层面(N)上下互通。4.根据权利要求3所述的微孔膜截留的微流体芯片，其特征在于：还包括，第一控制区(400)和第二样品区(500)；所述第二样品区(500)自所述第二层面(N)向所述第一层面(M)凹陷形成容置空间，里面存储放置第二溶液；所述第一控制区(400)调控所述第二溶液进入所述第一反应区(200)的时间，设于连接所述第二样品区(500)与所述第一反应区(200)的支路上，与所述第一样品区(100)与所述第一反应区(200)之间的流路交汇处。5.根据权利要求4所述的微孔膜截留的微流体芯片，其特征在于：所述第一样品区(100)自第一层面(M)向所述第二层面(N)凹陷形成容置空间，里面存储放置第一溶液；所述第一样品区(100)下方设有第一容置空间(K)，所述第一容置空间...

【专利技术属性】
技术研发人员：马校卫，常晓依，周中人，
申请(专利权)人：上海快灵生物工程有限公司，上海快灵生物科技有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31