一种微流控芯片及使用该芯片进行检测的检测方法技术

本发明专利技术涉及一种微流控芯片及使用该芯片进行检测的检测方法，属于微流控芯片技术领域，包括底卡、粘合层、上壳和检测电极，底卡和上壳分别安装在粘合层的下方和上方，底卡、粘合层和上壳通过安装在定位孔上的螺钉进行组合安装，检测电极放置在底卡上设置的电极槽内，底卡、粘合层和上壳之间共同构成用于样本流动的微通道，上壳上设置三个与微通道连通的加样孔，该微通道与电极槽连通，还包括旋转触手、密封件、密封垫和气囊垫，旋转触手用于控制不同样本沿微通道的流动顺序，密封件和密封垫及粘合层共同为微通道提供密封环境，气囊垫通过按压提供样本沿不同微通道内流动的驱动力，用以解决现有技术中微流控芯片功能单一，制造成本高的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种微流控芯片及使用该芯片进行检测的检测方法
本专利技术涉及一种微流控芯片及使用该芯片进行检测的检测方法，属于微流控芯片

技术介绍
微流控技术是一项可以精确控制和操控微流体的技术，微流控芯片则是将该项技术应用于芯片制备领域得到的芯片。微流控芯片是本世纪的一项重要专利技术，它具备将一个大型的生化实验室微缩到只有数平方厘米的能力，作为一个微型实验室，运行过程中所需样本体积小，所需能量少，装置体积小，这些优点使得它越来越受到关注，特别是在医用体外诊断领域。该领域的微流控芯片根据所用检测技术的不同，主要分为两类，一类是采用免疫分析技术，另一类是采用离子选择电极。前者主要用于检测炎症、脑损伤、心肌损伤、传染病、肿瘤标志物等；后者主要用于血气检测及离子分析。现有技术中微流控芯片种类较多，因受制于芯片内部微通道结构设计，每种芯片只能实现一种分析技术，并没有能够同时实现两种检测方法的微流控芯片技术，例如，雅培的i-STAT(血气分析)系统中，采用免疫分析技术测试心肌标志物的微流控芯片与采用离子选择性电极测试离子浓度的微流控芯片具有完全不同的芯片结构。因此微流控芯片的制造成本较高，也增加了患者的使用成本。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术存在的不足，提供一种微流控芯片及使用该芯片进行检测的检测方法，用以解决现有技术中微流控芯片功能单一，制造成本高的技术问题。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种微流控芯片，包括底卡、粘合层、上壳和检测电极，所述底卡和上壳分别安装在粘合层的下方和上方，所述底卡、粘合层和上壳通过安装在定位孔上的螺钉进行组合安装，所述检测电极放置在底卡上设置的电极槽内，所述底卡、粘合层和上壳之间共同构成用于样本流动的微通道，所述上壳上设置三个与微通道连通的加样孔，该微通道与电极槽连通，还包括旋转触手、密封件、密封垫和气囊垫，所述旋转触手穿透上壳和粘合层后插接安装在底卡上，所述密封件安装在上壳上，所述密封垫安装在底卡上，用以对加样孔进行密封，所述气囊垫放置在底卡上设置的储气槽内，所述旋转触手用于控制不同样本沿微通道的流动顺序，所述密封件和密封垫及粘合层共同为微通道提供密封环境，所述气囊垫通过按压提供样本沿不同微通道内流动的驱动力。本专利技术的有益效果是：通过设置底卡、粘合层和上壳之间共同构成用于样本流动的微通道，整个检测过程在芯片内完成，样本不会脱离芯片，不污染检测设备；通过设置气囊垫和旋转触手，通过气囊垫按压产生气体驱动力使样本沿不同的微通道进行流动，用于心肌标志物(NT-proBNP(脑钠肽),cTnl(肌钙蛋白),PCT(降钙素原),D-Dimer(D-二聚体))及血气(PH,pCO2(二氧化碳分压)，pO2(氧分压))、离子(K+、Na+、Cl-、Ca2+)以及血糖等临床项目的检测，从而实现检测不同项目的目的，减少了制造成本，降低了患者的使用成本，便于操作，检测效率高。在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。进一步，所述底卡上还设置旋转触手槽、第一样品槽、第二样品槽和第三样品槽，第三样品槽中心设置凹槽，所述第一样品槽、第二样品槽和第三样品槽分别与上壳的三个加样孔位置相对应，所述旋转触手槽通过沟道分别与储气槽、第一触手槽端口和第二触手槽端口连通，其中，旋转触手槽与第一触手槽端口之间的沟道为直角沟道，所述第一样品槽通过沟道与第一样品槽端口连通，所述第二样品槽通过沟道与第二样品槽端口连通，所述电极槽通过沟道与电极槽端口连通，所述第三样品槽中心的凹槽通过沟道与第三样品槽端口连通，所述上壳正面设置贯穿的第一加样孔、第二加样孔、第三加样孔、旋转触手孔和气囊槽，所述上壳背面设置第一触手槽接口和第二触手槽接口，所述第一触手槽接口通过沟道与第一加样孔连通，所述第二触手槽接口通过沟道与第二加样孔连通，所述上壳背面还设置电极槽接口、气囊槽底孔、第一加样孔接口、第二加样孔接口和第三加样孔接口，所述第一加样孔接口、第二加样孔接口和第三加样孔接口均通过沟道分别与电极槽接口连通，其中第一触手槽接口与底卡上的第一触手槽端口位置相对应，第二触手槽接口与底卡上的第二触手槽端口位置相对应，电极槽接口与底卡上的电极槽端口位置相对应，第一加样孔接口与底卡上的第一样品槽端口位置相对应，第二加样孔接口与底卡上的第二样品槽端口位置相对应，第三加样孔接口与底卡上的第三样品槽端口位置相对应，所述气囊槽底孔的位置与正面的气囊槽相对应，且气囊槽底孔的面积大于气囊槽的面积，气囊垫的面积大于气囊槽的面积，小于气囊槽底孔的面积。进一步，所述粘合层上设置若干个通孔，该通孔分别与贯穿上壳的第一加样孔、第二加样孔、第三加样孔以、旋转触手孔及上壳背面的第一加样孔接口、第二加样孔接口、第三加样孔接口、电极槽接口、第一触手槽接口、第二触手槽接口位置相对应。进一步，所述底卡上还设置与电极槽连通的废液槽，所述上壳上设位于废液槽上方的排气孔。进一步，所述旋转触手槽设置为圆形凹槽，圆形凹槽内设对称设置限位槽，所述旋转触手底端设置与限位槽插接安装的限位块。进一步，所述旋转触手下部设置第一贯通孔、第二贯通孔和第三贯通孔，所述第一贯通孔与第二贯通孔的轴线位于同一直线上，所述第三贯通孔的轴线与第一贯通孔和第二贯通孔的轴线垂直，将旋转触手旋转，当第一贯通孔与储气槽连通，则第二贯通孔与第二触手槽接口连通；当第三贯通孔与储气槽连通，则第一贯通孔与第一触手槽接口连通。进一步，所述检测电极包括工作电极和参比电极，所述工作电极为免疫电极或离子选择性电极。进一步，所述免疫电极表面修饰有用于免疫分析的抗体。进一步，所述离子选择性电极包括接触电极层、电解质层和离子选择膜。进一步，所述密封垫设为采用材质为硅橡胶或PE或PVC制成的膜。一种使用上述微流控芯片进行检测的检测方法，该方法采用免疫电极进行免疫分析检测，该方法具体步骤为：(1)将免疫电极放置在底卡的电极槽中，将密封垫放置于底卡上的第三样品槽中，将气囊垫放置于底卡上的储气槽中，利用粘合层将上壳和底卡进行对齐粘合，旋转触手穿过上壳的旋转触手孔后插接在底卡的旋转触手槽中，并使旋转触手的第一贯通孔与储气槽连通，第二贯通孔与第二样品槽连通；(2)将35μL全血样本加入第(1)步中芯片的第二加样孔中，同时将25μL包被抗体加入芯片的第一加样孔中，采用密封件将第一加样孔和第二加样孔进行封闭；(3)将第(2)步得到的微流控芯片放置于检测设备中，按压气囊垫产生驱动力，使第二加样孔中的样品经过微通道到达电极槽，该样品在电极表面发生反应，待反应完全后，电极槽内的样本在气囊垫的驱动作用下进入废液槽，然后调节旋转触手的位置使第三贯通孔与底卡的储气槽连通，第一贯通孔与第一样品槽连通，按压气囊垫使第一加样孔中的包被抗体经微通道输送到电极槽中，包被抗体在检测电极表面发生反应，待反应完全后，包被抗体在气囊垫按压后产生的驱动力作用下进入废液槽，此时，检测电极表面形成双抗夹心结构；(4)加入反应底物液：刺破第三加样孔的密封垫，将反应底物液注入第三加样孔内，并到达检测电极表面，反应底物液在检本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微流控芯片，其特征在于：包括底卡、粘合层、上壳和检测电极，所述底卡和上壳分别安装在粘合层的下方和上方，所述底卡、粘合层和上壳通过安装在定位孔上的螺钉进行组合安装，所述检测电极放置在底卡上设置的电极槽内，所述底卡、粘合层和上壳之间共同构成用于样本流动的微通道，所述上壳上设置三个与微通道连通的加样孔，该微通道与电极槽连通，还包括旋转触手、密封件、密封垫和气囊垫，所述旋转触手穿透上壳和粘合层后插接安装在底卡上，所述密封件安装在上壳上，所述密封垫安装在底卡上，用以对加样孔进行密封，所述气囊垫放置在底卡上设置的储气槽内，所述旋转触手用于控制不同样本沿微通道的流动顺序，所述密封件和密封垫及粘合层共同为微通道提供密封环境，所述气囊垫通过按压提供样本沿不同微通道内流动的驱动力。/n

【技术特征摘要】
1.一种微流控芯片，其特征在于：包括底卡、粘合层、上壳和检测电极，所述底卡和上壳分别安装在粘合层的下方和上方，所述底卡、粘合层和上壳通过安装在定位孔上的螺钉进行组合安装，所述检测电极放置在底卡上设置的电极槽内，所述底卡、粘合层和上壳之间共同构成用于样本流动的微通道，所述上壳上设置三个与微通道连通的加样孔，该微通道与电极槽连通，还包括旋转触手、密封件、密封垫和气囊垫，所述旋转触手穿透上壳和粘合层后插接安装在底卡上，所述密封件安装在上壳上，所述密封垫安装在底卡上，用以对加样孔进行密封，所述气囊垫放置在底卡上设置的储气槽内，所述旋转触手用于控制不同样本沿微通道的流动顺序，所述密封件和密封垫及粘合层共同为微通道提供密封环境，所述气囊垫通过按压提供样本沿不同微通道内流动的驱动力。


2.根据权利要求1所述的一种微流控芯片，其特征在于：所述底卡上还设置旋转触手槽、第一样品槽、第二样品槽和第三样品槽，第三样品槽中心设置凹槽，所述第一样品槽、第二样品槽和第三样品槽分别与上壳的三个加样孔位置相对应，所述旋转触手槽通过沟道分别与储气槽、第一触手槽端口和第二触手槽端口连通，其中，旋转触手槽与第一触手槽端口之间的沟道为直角沟道，所述第一样品槽通过沟道与第一样品槽端口连通，所述第二样品槽通过沟道与第二样品槽端口连通，所述电极槽通过沟道与电极槽端口连通，所述第三样品槽中心的凹槽通过沟道与第三样品槽端口连通，所述上壳正面设置贯穿的第一加样孔、第二加样孔、第三加样孔、旋转触手孔和气囊槽，所述上壳背面设置第一触手槽接口和第二触手槽接口，所述第一触手槽接口通过沟道与第一加样孔连通，所述第二触手槽接口通过沟道与第二加样孔连通，所述上壳背面还设置电极槽接口、气囊槽底孔、第一加样孔接口、第二加样孔接口和第三加样孔接口，所述第一加样孔接口、第二加样孔接口和第三加样孔接口均通过沟道分别与电极槽接口连通，其中第一触手槽接口与底卡上的第一触手槽端口位置相对应，第二触手槽接口与底卡上的第二触手槽端口位置相对应，电极槽接口与底卡上的电极槽端口位置相对应，第一加样孔接口与底卡上的第一样品槽端口位置相对应，第二加样孔接口与底卡上的第二样品槽端口位置相对应，第三加样孔接口与底卡上的第三样品槽端口位置相对应，所述气囊槽底孔的位置与正面的气囊槽相对应，且气囊槽底孔的面积大于气囊槽的面积，气囊垫的面积大于气囊槽的面积，小于气囊槽底孔的面积。


3.根据权利要求2所述的一种微流控芯片，其特征在于：所述粘合层上设置若干个通孔，该通孔分别与贯穿上壳的第一加样孔、第二加样孔、第三加样孔以、旋转触手孔及上壳背面的第一加样孔接口、第二加样孔接口、第三加样孔接口、电极槽接口、第一触手槽接口、第二触手槽接口位置相对应。


4.根据权利要求3所述的一种微流控芯片，其特征在于：所述底卡上还设置与电极槽连通的废液槽，所述上壳上设位于废液槽上方的排气孔。


5.根据权利要求3所述的一种微流控芯片，其特征在于：所述旋转触手槽设置为圆形凹槽，圆形凹槽内设对称设置限位槽，所述旋转触手底端设置与限位槽插接安装的限位块。


6.根据权利要求5所述的一种微流控芯片，其特征在于：所述旋转触手下部设置第一贯通孔、第二贯通孔和第三贯通孔，所述第一贯通孔与第二贯通孔的轴线位于同一直线上，所述第三贯通孔的轴线与第一贯通孔和第二贯通孔的轴线垂...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘振齐，黄莎，邱笑违，董飒英，
申请(专利权)人：北京乐普医疗科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京;11