微孔膜截留集聚生化检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种微孔膜截留集聚生化检测装置，包括溶液反应区，所述溶液反应区的一个端面上设置了一个溶液流出口，所述溶液流出口的表面设置有孔径基本均匀的微孔膜；溶液反应区中设置有包被微球、固定于包被微球表面的捕获试剂、以及标记试剂；捕获试剂及标记试剂具有互为直接或间接配位体关系的物质；含待测物质的样品溶液加入后捕获试剂、标记试剂和待测样品在溶液中发生结合反应，在包被微球表面形成配位体反应复合物,在溶液穿越微孔膜流出的过程中，游离标记试剂穿越微孔膜流出了，承载了配位体反应复合物的包被微球被微孔膜截留在表面，形成聚集浓缩效果。

Biochemical detection device for microporous membrane entrapment

【技术实现步骤摘要】
微孔膜截留集聚生化检测装置
本技术涉及生化免疫检测
，具体地说，是关于一种微孔膜截留集聚生化检测装置。
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。免疫侧向层析技术是20世纪末发展起来的结合免疫技术和色谱层析技术的一种分析方法，该方法具有特异性、操作简单、快速等特点，广泛应用于临床诊断、环境监测、食品安全等重要领域。传统免疫层析技术以胶体金为标记物，通过条带显色对目标物定性检测或半定量分析。荧光免疫层析技术作为一项新型免疫检测技术，既有传统胶体金试纸条的现场快速检测优点，又发展了荧光技术的高灵敏度特点。免疫层析技术是基于抗原抗体特异反应的。该技术以固定有检测线(包被抗体或包被抗原，也记作T线)和质控线(抗抗体，也记作C线)的条状纤维层析材料为固定相，测试液为流动相，标记抗体或抗原固定于连接垫，通过毛细管作用使待分析物在层析条上移动。对于带有多个抗原决定簇的大分子抗原(蛋白、病毒、致病菌等)，通常采用“三明治”型双抗夹心免疫层析方法，即待测物在流动相作用下先与荧光标记抗体结合，当到达检测线时再被包被抗体动态捕获结合形成双抗夹心的“三明治”反应复合物。一般ELISA温育时间10分钟，反应充分。免疫侧向层析在固相膜上展开长度一般超过2cm，T线宽度不超过1mm，液体前行1mm的时间仅仅3秒左右，待测蛋白在3秒内要被动态捕获蛋白捕获结合。因此包被蛋白的免疫亲和力要求很高，很多蛋白在静态捕获的酶联免疫吸附试验(ELISA)中表现不错，但在免疫侧向层析的应用中却不能采用。因此很多项目中，将标记抗体预先与样品溶液进行混合反应，或增加包被试剂与标记试剂混合层析的距离以便更充分的进行结合反应，这都能提高检测灵敏度，但却增加了额外的操作步骤。如果能在免疫层析的方法中摒弃蛋白动态捕获却采用偏向静态孵育的混合孵育方式进行免疫结合捕获，将会有更好的应用效果。斑点金免疫渗滤夹心法试验是在硝酸纤维素膜的膜片中央滴加纯化的抗体，为膜所吸附。当滴加在膜上的标本液体渗滤过膜时，标本中含抗原被膜上抗体捕获，其余无关蛋白等没滤出膜片。其后加入的胶体金标记也在渗滤中与已结合在膜上的抗原相结合。因胶体金本身呈红色，阳性反应即在膜中央显示红色斑点。相比较免疫侧向层析中5-20um孔径的硝酸纤维素膜，渗滤法中的膜孔径一般是0.45um，因此穿越膜的溶液流动速度慢不少，因此亲和力较弱的免疫反应能在渗滤法实验中得到合适的结果。但斑点金免疫渗滤实验中需要多个溶液的添加操作，如果能设法改造成一步加样操作简便的方案就更好了。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，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。国内专利文献CN201310228708.8公开了一种基于纤维膜捕集分离的定量检测装置及其检测方法：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。这个方法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。但是，该专利文献中的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本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微孔膜截留集聚生化检测装置，其特征在于，包括溶液反应区，所述溶液反应区的一个端面上设置了一个信号检测区,所述信号检测区上设置了一个面积小于12平方毫米的溶液流出口，所述溶液流出口的端面贴合有孔径基本均匀的微孔膜，所述微孔膜贴合盖住了溶液流出口；溶液反应区中设置了至少一种直径基本均匀且大于微孔膜孔径的微球、固定于微球表面的捕获试剂、以及粒径小于微孔膜孔径的标记试剂，捕获试剂及标记试剂中分别设置有互为直接或间接配位体关系的配位化合物。

【技术特征摘要】
1.一种微孔膜截留集聚生化检测装置，其特征在于，包括溶液反应区，所述溶液反应区的一个端面上设置了一个信号检测区,所述信号检测区上设置了一个面积小于12平方毫米的溶液流出口，所述溶液流出口的端面贴合有孔径基本均匀的微孔膜，所述微孔膜贴合盖住了溶液流出口；溶液反应区中设置了至少一种直径基本均匀且大于微孔膜孔径的微球、固定于微球表面的捕获试剂、以及粒径小于微孔膜孔径的标记试剂，捕获试剂及标记试剂中分别设置有互为直接或间接配位体关系的配位化合物。2.如权利要求1所述的微孔膜截留集聚生化检测装置，其特征在于，溶液反应区中的包被微球及标记试剂的反应方式及其微观分子尺寸匹配关系：当溶液进入溶液反应区时,捕获试剂、标记试剂和待测样品在溶液中发生结合反应，在微球表面形成配位体反应复合物；当溶液从溶液流出口流出时，包被微球及其与标记试剂的反应复合物形成的微球在滤膜表面形成集聚堆积,游离的标记试剂能从堆积的微球之间的孔隙被溶液携带穿越后从滤膜的微孔中再次穿越流出，不会形成阻截残留。3.如权利要求1所述的微孔膜截留集聚生化检测装置，其特征在于，所述标记试剂来源于荧光物质或肉眼直接可见的颜色微粒；所述颜色微粒为带颜色信号的纳米颗粒；所述荧光物质包选自荧光分子及其微球、量子点微球、上转换发光微球、时间分辨荧光分子及其微球、荧光蛋白中的一种或几种。4.如权利要求2所述的微孔膜截留集聚生化检测装置，其特征在于，还包括对微孔膜表面集聚堆积的反应复合物中的标记试剂光谱信号同时进行至少一个波长信号光学探测的检测设备；微孔膜受到光线照射，集聚在表面的荧光物质将被激发后发射出荧光信号，荧光信号强度与集聚在微孔膜表面的反应复合物数量存在对应关系。5.如权利要求1所述的微孔膜截留集聚生化检测装置，其特征在于，所述溶液反应区包括免疫侧流溶液流道，在所述的免疫侧流溶液流道的某个末端设置了所述的溶液流出口，所述溶液流出口处贴合有所述微孔膜。6.如权利要求5所述的微孔膜截留集聚生化检测装置，其特征在于，所述免疫侧流溶液流道包括能定向传递水溶液的亲水多孔膜,所述亲水多孔膜选自硝酸纤维素膜、样品吸收垫玻璃纤维膜、化学纤维膜及滤纸中的一种或多种；所述免疫侧流溶液流道由两片亲水膜的亲水表面夹持所述亲水多孔膜所构建的空隙通道，溶液从空隙通道的一端流向另一端。7.如权利要求6所述的微孔膜截留集聚生化检测装置，其特征在于，两片亲水膜设置于免疫侧流溶液流道末端，两片亲水膜的亲水表面夹持亲水多孔膜的上下表面，两片亲水膜中底部的亲水膜的下表面贴合有所述微孔膜，贴合在微孔膜上表面的亲水膜的中部设置有面积不超过12平方毫米的缺口作为溶液流出口；或者，两片亲水膜的亲水表面还可夹持亲水多孔膜的左右两侧，两片亲水膜夹持形成的空隙通道底面的中部设置有缺口作为溶液流出口；所述...

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