一种用于食品安全检测的组合式生物芯片制造技术

本发明专利技术涉及一种用于食品安全检测的组合式生物芯片，包括依次从下至上设置的基座、流道层和盖板；所述流道层包括由微管道依次连接的加样区、抗体包被区、检测区和质控区；所述抗体包被区含有被荧光微球标记的抗体；所述检测区和所述质控区为通孔结构，所述基座包括第一凸起和第二凸起，所述第一凸起和所述第二凸起分别与所述检测区和所述质控区形成的通孔相嵌合，以固定限位所述基座与所述流道层。所述组合式生物芯片可以将用于检测的生物大分子定量、精确地固定于相应区域，从而提高食品安全检测的准确度。

A combined biochip for food safety detection

【技术实现步骤摘要】
一种用于食品安全检测的组合式生物芯片
本专利技术属于食品安全检测领域，具体涉及一种用于食品安全检测的组合式生物芯片。
技术介绍
现有用于食品安全检测的生物芯片，需要将整条通道表面先进行等离子体处理，使通道表面带羟基从而增加亲水性，有利于待测样品液的泳动，然后再将通道内部分区域通过羟基进行接枝固定抗原、抗体等生物大分子，并用以检测。例如：Dodge等人将蛋白质A固定在微流控芯片的内壁上，用于异相免疫测定(DodgeA,etal.AnalyticalChemistry,2001,73(14):3400-3409)；Mao等人报道了一种将酶固定于微流控通道内的双分子层膜上的方法(MaoH.AnalyticalChemistry,2002,74(2):379-385)。然而，由于整条通道内均布满羟基，在进行接枝生物大分子时，难免会造成不需接枝的区域却被接枝，而需要接枝的区域又不能充分被接枝。最终使得原本需要亲水性佳的通道由于存在生物大分子，则会对待测样品液的流动性造成影响，而原本需要固定生物大分子进行反应的区域，由于固定不足而出现反应不完全的现象。另外，由于固定生物大分子的位置不够准确，亦会对检测结果的准确性造成影响。
技术实现思路
为了解决现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种用于食品安全检测的组合式生物芯片。所述组合式生物芯片可以将用于检测的生物大分子定量、精确地固定于相应区域，从而提高食品安全检测的准确度。本专利技术的方案是，提供一种用于食品安全检测的组合式生物芯片，包括依次从下至上设置的基座、流道层和盖板；所述流道层包括由微管道依次连接的加样区、抗体包被区、检测区和质控区；所述抗体包被区含有被荧光微球标记的抗体；所述检测区和所述质控区为通孔结构，所述基座包括第一凸起和第二凸起，所述第一凸起和所述第二凸起分别与所述检测区和所述质控区形成的通孔相嵌合，以固定限位所述基座与所述流道层。为了更加清楚的理解本
技术实现思路
，对所述组合式生物芯片的结构及对应功能进行具体说明：首先，本专利技术所述流道层中的抗体包被区含有被荧光微球标记的抗体，总称为“荧光微球-抗体”，这其中的抗体称为“一抗”，是指将相应抗原注射至实验小鼠体内后，经免疫所产生的抗体，即“一抗”是鼠源性的。且需要强调的是，在检测过程中，“荧光微球-抗体”是可以随着待测样品液于微管道内进行泳动的，并且能够与待测样品液中的待测物进行反应，生成“荧光微球-抗体-待测物”。其次，本专利技术所述流道层中的检测区是与第一凸起相嵌合的，其中第一凸起已提前通过化学接枝的方法固定确定量的生物大分子，此处的生物大分子为相应抗原(即待测物与蛋白经化学反应生成的共价偶合物)。需要强调的是，在实际检测过程中，检测区所固定的“抗原”能够与抗体包被区中未与待测物反应的“荧光微球-抗体”进行反应，如此便使得检测区中所固定的“抗原”被标记上“荧光微球-抗体”，生成“荧光微球-抗体-抗原”，即检测结果可视化。同时，亦可得到如下结论：当待测样品液中被检测抗原浓度越高时，能够结合于检测区的“荧光微球-抗体”越少，即视觉信号越弱。再次，本专利技术所述流道层中的质控区是与第二凸起相嵌合的，其中第二凸起已提前通过化学接枝的方法固定确定量的生物大分子，此处的生物大分子与第一凸起所固定的并不相同，此处的生物大分子为“二抗”。即所述“一抗”注射至羊体内后(此时“一抗”相对于羊而言即为抗原)，经免疫反应所产生的抗体，故称为“二抗”，是羊抗鼠抗体。所述质控区的“二抗”能够与微管道内游离的“荧光微球-抗体-待测物”或“荧光微球-抗体”进行反应，即“二抗”亦能够被标记荧光微球，使检测结果可视化。最后，当在实际使用过程中，先将所述基座与所述流道层进行嵌合，再覆盖盖板，使微管道区域密闭，形成组合式生物芯片。组合式生物芯片在检测中应用了竞争抑制免疫层析的原理，并以荧光微球为检测信号，具体为：将待测样品液通过注射器注射至所述加样区，然后通过微管道依次泳动流经抗体包被区、检测区和质控区，在泳动过程中，抗体包被区的“荧光微球-抗体”溶于待测样品液并与待测物进行免疫结合；进入检测区后，未与待测物结合的“荧光微球-抗体”与检测区的“抗原”发生免疫反应，并固定于检测区；而游离的“荧光微球-抗体-待测物”以及“荧光微球-抗体”则会泳动通过检测区，与质控区的“二抗”(即羊抗鼠抗体)进行免疫结合从而被固定于质控区。因而当待测样品液中待测物含量越高，反应完成后结合于检测区的“荧光微球-抗体-抗原”的量则越少，即检测区荧光信号强度越弱，由此可知检测区荧光信号强度与待测样品液中待测物的浓度成反比。而质控区的荧光信号则侧面反映了荧光微球发光性能的有效性和抗体包被区中荧光微球与抗体的偶联情况。由此可定性、快速且可视化的得到检测结果。优选地，所述流道层包括两条以上相互平行的微管道。优选地，所述流道层包括过滤区；所述过滤区位于所述加样区与所述抗体包被区之间。优选地，所述抗体包被区与所述检测区之间的微管道为波浪线形微管道。优选地，所述流道层包括废液区；所述废液区与所述检测区分别设置在所述质控区的两侧。优选地，所述废液区包括主废液池和副废液池，所述副废液池关于所述微管道对称设置。优选地，所述第一凸起与所述第二凸起由PDMS材料制成。优选地，所述第一凸起与所述第二凸起的厚度与所述通孔厚度一致。优选地，所述检测区和所述质控区的通孔直径大于所述微管道的宽度。优选地，所述盖板为透明盖板。本专利技术的有益效果为：本专利技术所述的用于食品安全检测的组合式生物芯片，能够定性、快速且可视化的得到检测结果；且组合式的嵌合构造可以将用于检测的生物大分子定量、精确地固定于相应区域，从而提高食品安全检测的准确度；且组合式的方法亦能够重复利用相应结构，成本降低。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术所述用于食品安全检测的组合式生物芯片结构示意图。图2是本专利技术所述用于食品安全检测的组合式生物芯片局部结构示意图。图3是本专利技术所述用于食品安全检测的组合式生物芯片中流道层的结构示意图。图中附图标记：1-基座；11-第一凸起；12-第二凸起；2-流道层；21-微管道；22-加样区；23-抗体包被区；24-检测区；25-质控区；26-过滤区；27-废液区；271-主废液池；272-副废液池；3-盖板。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本专利技术所保护的范围。参考图1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于食品安全检测的组合式生物芯片，其特征在于，包括依次从下至上设置的基座(1)、流道层(2)和盖板(3)；所述流道层(2)包括由微管道(21)依次连接的加样区(22)、抗体包被区(23)、检测区(24)和质控区(25)；所述抗体包被区(23)含有被荧光微球标记的抗体；所述检测区(24)和所述质控区(25)为通孔结构，所述基座(1)包括第一凸起(11)和第二凸起(12)，所述第一凸起(11)和所述第二凸起(12)分别与所述检测区(24)和所述质控区(25)形成的通孔相嵌合，以固定限位所述基座(1)与所述流道层(2)。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于食品安全检测的组合式生物芯片，其特征在于，包括依次从下至上设置的基座(1)、流道层(2)和盖板(3)；所述流道层(2)包括由微管道(21)依次连接的加样区(22)、抗体包被区(23)、检测区(24)和质控区(25)；所述抗体包被区(23)含有被荧光微球标记的抗体；所述检测区(24)和所述质控区(25)为通孔结构，所述基座(1)包括第一凸起(11)和第二凸起(12)，所述第一凸起(11)和所述第二凸起(12)分别与所述检测区(24)和所述质控区(25)形成的通孔相嵌合，以固定限位所述基座(1)与所述流道层(2)。


2.根据权利要求1所述用于食品安全检测的组合式生物芯片，其特征在于，所述流道层(2)包括两条以上相互平行的微管道(21)。


3.根据权利要求1所述用于食品安全检测的组合式生物芯片，其特征在于，所述流道层(2)包括过滤区(26)；所述过滤区(26)位于所述加样区(22)与所述抗体包被区(23)之间。


4.根据权利要求1所述用于食品安全检测的组合式生物芯片，其特征在于，所述抗体包被区(23)与所述检测区(24)之间的微管道为波浪...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗丹，王毅，邓莉，王立博，张永辉，孙婉玲，罗静，陆其聪，何彪，包琴，
申请(专利权)人：四川省轻工业研究设计院，
类型：发明
国别省市：四川;51