一种微流控芯片及用于高敏肌钙蛋白检测的试剂盒制造技术

本发明专利技术涉及一种微流控芯片及用于高敏肌钙蛋白检测的试剂盒，所述微流控芯片包含叠置的三层，所述芯片上层包含加样区，芯片下层设有凹槽，芯片中间层为双面胶层，在所述双面胶层上用有胶区和无胶区分隔出样本流动通道，所述样本流动通道包括流道检测区，所述流道检测区为弧形，所述流道检测区与废液槽区交接的拐弯处流道宽度小于流道检测区流道中间弧形段的宽度。本发明专利技术通过微流控技术进一步提升了免疫层析试剂性能，本发明专利技术获得了分析灵敏度高和精密度高的高敏肌钙蛋白定量检测系统。

A microfluidic chip and a kit for the detection of high sensitive troponin

【技术实现步骤摘要】
一种微流控芯片及用于高敏肌钙蛋白检测的试剂盒
本专利技术属于医疗检测领域，尤其涉及一种微流控芯片及用于高敏肌钙蛋白检测的试剂盒。
技术介绍
肌钙蛋白(cTn)是目前诊断心肌梗死和对急性冠状动脉综合征(ACC)危险分层最的黄金标志物。传统的cTn检测方法灵敏度、精密度相对不高，难以被检测发现，基本无法在表面健康人群中检测出来，在缺血症状或心电图改变不典型时，这有可能导致延迟诊断甚至误诊，不利于早期诊断、风险评估和预后判断。近年来，随着各种高敏肌钙蛋白(hs-cTn)定量检测系统的问世与临床应用，一方面为临床更早诊断AMI、识别更多处于疾病潜在危险的患者提供了依据，从而大大提高了AMI的检出率；同时，也使得分析评估健康人群cTn水平成为可能。传统肌钙蛋白免疫分析的灵敏度只能做到ng/mL(μg/L)级的肌钙蛋白检测，而高敏免疫分析的灵敏度高达10ng/L。传统肌钙蛋白免疫分析由于分析灵敏度的限制，在心肌梗死发病后4-6小时之内不能检测出肌钙蛋白浓度的变化，作出诊断则通常需要7小时。而高敏肌钙蛋白免疫分析在3-4小时之内即可作出诊断，未来更是可能研发出可在病人心肌梗死发病后1小时内作出诊断的高敏肌钙蛋白免疫分析仪器和试剂，将极大地促进急性心肌梗死的早诊断早治疗，为挽救病人的生命赢得宝贵的时间，降低心肌梗死对病人心脏的永久性损伤。随着其广泛深入的临床应用，高敏肌钙蛋白定量检测应用的范围会越来越广。hs-cTn的定义需要满足2个条件：①正常人群的第99百分位值处的变异系数＜10％；②在健康人群中，低于第99百分位值的检出率要超过50％(最佳状态＞50％)。hs-cTn需要更高的灵敏度和精密度。目前市场上已有多种检测肌钙蛋白的诊断试剂。从技术上来看，主要有免疫层析试剂条，也有部分酶联免疫化学发光技术平台。其中免疫层析试剂条难以克服其本身基材的固有缺陷，如硝酸纤维素膜对蛋白固定能力有限、手工组装步骤多等因素带来的人为误差导致精密度较大、灵敏度较低等缺点，在实际临床检验中存在很多问题。酶联免疫技术成熟度较高，但操作复杂、检测时间长，对操作者有一定技术要求，该方法逐渐被取代。化学发光平台的优点是定量精确，灵敏度和特异性高，检测范围宽，便于实现高通量自动化，是中心实验室最常用的检测方法，但这种检测仪器昂贵，且占地比较大，不适用于在急诊、ICU、胸痛中心等科室的使用。基于现有心肌标志物检测平台的固有缺陷和不足，免疫检测微流控技术应运而生并不断发展壮大。该技术是一种以在微米尺度空间对流体进行操控为主要特征的科学技术，具有样本需求量小、灵敏度高、反应时间短、成本低等优势。微流控芯片技术作为当前分析科学的重要发展前沿，其核心是微流控芯片的微型化、集成化、自动化的特点使其成为POCT方向的研究热点。专利文献1：CN106807461A公开一种用于荧光免疫检测的微流控芯片及其制备方法，其包括芯片基板，基板上开设微流控通道，微流控通道包括依次连通的样本滴加区、全血过滤区、抗体包被区、反应区、检测区、质控区和废液收集区，全血过滤区设有红细胞滤血膜。检测时，在离心力驱动下，全血样本经过过滤区去除血细胞随后进行检测。该方案一方面全血过滤膜分离时会带来检测干扰和样本浪费，另一方面蛇形管道状的反应区很容易残留样本，对检测灵敏度产生不利的影响。此外，直接在基板上开设通道的制备方法加工成本较高，且单纯用离心力控制液体可能液体流速过快，不利于层析反应的进行。专利文献2：CN108414769A公开了一种用于心衰标志物检测的蛋白芯片，蛋白芯片的制备方法包括(1)黑玻片预处理；(2)抗体溶液点样；(3)封闭工艺制得所述蛋白芯片。该专利技术实现联合检测心肌标志物芯片诊断试剂盒。黑玻片要在NaOH预处理液中浸泡16～24h，纯化水清洗2～8次，再硅烷水溶液中浸泡20～60min。处理工序非常复杂，费时费工，产生大量废水，不利于环保。且处理批次之间差异大，不利于批量化生产，同时也导致了芯片生产成本较高。专利文献3：CN108375559A公开了基于微流控芯片的心肌肌钙蛋白试剂盒及制备和检测方法。其采用双抗体夹心法进行测定。但该专利技术免疫反应需要加入显色液，显色液进入芯片内部可能存在反应不充分或者显色后读数不及时的问题，且反应后还需要进一步使用清洗液，增加了检测步骤，操作尤为复杂。专利文献4：CN205323796U公开了一种定量检测全血中肌钙蛋白I的磁微粒化学发光微流控芯片，其将抗cTnI抗体修饰酶，抗cTnI抗体修饰在磁颗粒上，利用抗原抗体作用进行检测。该芯片的制备方法也相对复杂，微流控芯片在检测中需要设备电磁铁牵引芯片中磁颗粒运动，对设备复杂性要求高。此外，过滤区包含滤血膜，也会存在检测干扰和样本浪费等问题。由上可见，现有技术多数文献是采用微流控芯片进行肌钙蛋白的传统检测分析，对高敏肌钙蛋白(hs-cTn)定量检测方法研究的较少。专利文献5：CN109709323A使用生物素标记的抗cTnI多克隆抗体作为捕获抗体，两株针对不同cTnI抗原表位的吖啶酯标记的抗cTnI单克隆抗体以质量比1:1混合作为标记抗体，对cTnI抗原的多个表位进行识别，提高了分析灵敏度和精密度，提供了一种适用于高敏cTnI化学发光免疫分析临床应用的检测试剂盒。但是其未采用微流控技术，相对而言需要较多的人为操作，试剂消耗量大，检测时间长。之前申请人研发出一种微流控检测芯片及其制备方法、固定装置和离心式检测装置(专利文献6：CN108414773A)。该专利技术设计的自驱动和短时离心相结合微流控检测芯片技术，可以解决传统纸基材的固有问题，进一步提高免疫检测中样本利用率以及检测速度和检测灵敏度，芯片制备和组装简单，对检测设备要求低，能方便地应用于临床检验。但由于其所需离心时间较长，将其用于高敏肌钙蛋白定量检测时，发现其较难到达灵敏度和精密度的要求。因此，开发研制出分析灵敏度高和精密度高的高敏肌钙蛋白(hs-cTn)定量检测系统极为必要。
技术实现思路
专利技术要解决的问题为了解决现有技术的上述问题，本专利技术提供了一种微流控芯片，并利用其进一步实现高敏肌钙蛋白检测试剂盒的开发，通过微流控技术进一步提升了免疫层析试剂性能，获得了分析灵敏度高和精密度高的高敏肌钙蛋白定量检测系统。用于解决问题的方案经过本专利技术专利技术人潜心研究，发现通过如下技术方案，能够解决上述技术问题：[1].本专利技术提供了一种微流控芯片，所述微流控芯片包含叠置的三层，所述芯片上层包含加样区，芯片下层设有凹槽，芯片中间层为双面胶层，在所述双面胶层上用有胶区和无胶区分隔出样本流动通道，所述样本流动通道包括加样孔区、流道检测区、废液槽区，其中所述加样孔区与所述芯片上层的加样区相对应，所述废液槽区至少覆盖所述芯片下层的凹槽，所述流道检测区为弧形，所述流道检测区与废液槽区交接的拐弯处流道宽度小于流道检测区流道中间弧形段的宽度，进一步优选地,前者的宽度比后者的宽度＝1:1.5～2.5,更进一步优选为1:2。[2].根据[1]所述的微流控芯片，所述流道中间弧形段宽度为2-4mm本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微流控芯片，其特征在于，所述微流控芯片包含叠置的三层，所述芯片上层包含加样区，芯片下层设有凹槽，芯片中间层为双面胶层，在所述双面胶层上用有胶区和无胶区分隔出样本流动通道，所述样本流动通道包括加样孔区、流道检测区、废液槽区，其中所述加样孔区与所述芯片上层的加样区相对应，所述废液槽区至少覆盖所述芯片下层的凹槽，所述流道检测区为弧形，所述流道检测区与废液槽区交接的拐弯处流道宽度小于流道检测区流道中间弧形段的宽度。/n

【技术特征摘要】
1.一种微流控芯片，其特征在于，所述微流控芯片包含叠置的三层，所述芯片上层包含加样区，芯片下层设有凹槽，芯片中间层为双面胶层，在所述双面胶层上用有胶区和无胶区分隔出样本流动通道，所述样本流动通道包括加样孔区、流道检测区、废液槽区，其中所述加样孔区与所述芯片上层的加样区相对应，所述废液槽区至少覆盖所述芯片下层的凹槽，所述流道检测区为弧形，所述流道检测区与废液槽区交接的拐弯处流道宽度小于流道检测区流道中间弧形段的宽度。


2.根据权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述流道中间弧形段宽度为2-4mm，进一步优选所述流道中间弧形段宽度为2.5-4mm，所述拐弯处流道宽度为1-2mm，进一步优选1-1.5mm。


3.根据权利要求1或2所述的微流控芯片，其特征在于，所述芯片上层朝向所述芯片中间层的一侧表面经过磨砂处理。


4.根据权利要求1-3任一项所述的微流控芯片，其特征在于，所述芯片上层朝向所述芯片中间层的一侧表面为平均表面粗糙度Ra在0.05～0.15范围内的磨砂表面。


5.根据权利要求1-4任一项所述的微流控芯片，其特征在于，所述芯片下层还设有加样孔，在所述加样孔内预包埋表面活性剂和封闭剂。


6.根据权利要求1-5任...

【专利技术属性】
技术研发人员：方雪恩，刘丽玲，吴静，钱江洪，孔继烈，
申请(专利权)人：上海速创诊断产品有限公司，上海速芯生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31