一种革兰氏阴性菌基因检测用微流控芯片及检测方法技术

本发明专利技术涉及一种革兰氏阴性菌基因检测用微流控芯片及检测方法。微流控芯片包括：芯体，其上设有反应腔，反应腔有进口和出口；进液流道，与反应腔的进口相连；排液流道，与反应腔的出口相连；承载体，设于反应腔中，承载体上设有捕获肽，捕获肽可与待测液体中革兰氏阴性菌细胞表面的脂多糖结合，以捕获待测液体中的革兰氏阴性菌；盖体，密封盖装在所述芯体上，并封闭所述反应腔、进液流道和排液流道，盖体和/或芯体包括透光部分，透光部分与所述反应腔对应，以对液体进行透光检测；芯体和/或盖体上设有注液孔，注液孔与所述进液流道相连。微流控芯片能够实现在同一个芯片上实现革兰氏阴性菌的捕获、洗涤、扩增和检测，使用方便。

Microfluidic chip and detection method for gene detection of gram negative bacteria

【技术实现步骤摘要】
一种革兰氏阴性菌基因检测用微流控芯片及检测方法
本专利技术涉及一种革兰氏阴性菌基因检测用微流控芯片及检测方法。
技术介绍
革兰氏阴性菌是指革兰氏染色反应呈红色的细菌，由于革兰氏阴性菌细胞壁中肽聚糖含量低、脂类含量高，用乙醇处理时脂类物质溶解，细胞壁通透性增强，使龙胆紫极易溶出而使细胞脱色，再经红色染料复染后革兰氏阴性菌即呈红色。革兰氏阴性菌最常见的有沙门氏菌、大肠杆菌和副溶血性弧菌等，它们感染人体或动物，能产生各种毒素、溶血素等致病因子，是多种传染病的病因。传统的革兰氏阴性菌检测方法包括增菌培养筛选及后续计数检测、生化反应鉴定或血清学鉴定等环节，这些传统方法技术成熟、准确性高，所需设备简单，但实验操作繁琐，检测周期长，准备和收尾工作繁重、特异性不足、灵敏度低，而且需要专业操作人员。申请公布号为CN103484354A的中国专利技术专利申请提供了一种可提取革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌核酸的核酸提取芯片，该芯片能够将革兰氏阴性菌中的DNA提取出来，但是还需要在实验室内进行PCR扩增和电泳检测，不适用于临床快速检测。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种革兰氏阴性菌基因检测用微流控芯片，解决现有技术中的芯片无法完成检测而不适用于临床快速检测的技术问题；还提供一种革兰氏阴性菌基因检测方法，以实现对革兰氏阴性菌的快速检测。为实现上述目的，本专利技术革兰氏阴性菌基因检测用微流控芯片的技术方案是：一种革兰氏阴性菌基因检测用微流控芯片，包括：芯体，其上设有反应腔，反应腔有进口和出口；<br>进液流道，设于芯体上，与反应腔的进口相连；排液流道，设于芯体上，与反应腔的出口相连；承载体，设于反应腔中，承载体上设有捕获肽，当待测液体流经反应腔时，捕获肽与待测液体中革兰氏阴性菌细胞表面的脂多糖结合，以捕获待测液体中的革兰氏阴性菌；盖体，密封盖装在所述芯体上，并封闭所述反应腔、进液流道和排液流道，盖体和/或芯体包括透光部分，透光部分与所述反应腔对应，以对液体进行透光检测；芯体和/或盖体上设有注液孔，注液孔与所述进液流道相连。本专利技术的有益效果是：反应腔内有承载体，承载体上有捕获肽，当待测液体流过时，捕获肽能够捕获待测液体中的革兰氏阴性菌，将革兰氏阴性菌保持在承载体上，之后可以进行后续的洗涤、PCR扩增(PCR反应液中有荧光标记的探针)等步骤。本专利技术中，在盖体和/或芯体上有透光部分，在后续的检测过程中能够供光源穿过，对革兰氏阴性菌进行荧光检测。本专利技术的微流控芯片能够实现在同一个芯片上实现革兰氏阴性菌的捕获、洗涤、扩增和检测，使用方便，自动化程度高，大大减少人为操作和干扰，降低了出现污染和结果偏差的可能性。能够高效的完成临床快速检测。进一步地，所述承载体上具有被等离子体处理过的固化区域，该捕获肽涂抹于承载体的该固化区域上。承载体等离子体处理后，能够保证捕获肽能够牢固地固化于承载体上。进一步地，所述承载体一体成型于所述芯体上；承载体设有两排，两排承载体的排布方向垂直于反应腔进口、出口的直线排布方向；两排承载体自反应腔的进口至反应腔的出口依次错位交替布置，以在反应腔内形成弯曲的流道；两排承载体中相向的一端端面形成所述固化区域，且两排承载体中的各固化区域位于同一直线上；芯体包括沿该直线分割而成的两部分，两部分拼合形成所述芯体。设置依次错位交替布置的两排承载体后，一方面能够减缓液体流动的速度，同时不耽误液体的流动；另一方面能够增加捕获肽的数量，尽可能多的富集革兰氏阴性菌。而将芯体设计为两部分，是为了保证各排承载体的端面均能够被等离子体处理。进一步地，芯体上还设有废液室，排液通道连通反应腔的出口与废液室，所述盖体或芯体上设有与废液室连通的透气孔。设置废液室后能够防止液体露出，设置透气孔中保证液体能够被顺利地注入反应腔中。进一步地，所述排液通道为蛇形流道，其具有至少一个弯曲延伸的弯曲段，弯曲段用于防止废液室内的液体倒流至反应腔中。设置弯曲段后有利于防止废液室内的液体倒流，从而避免在使用时影响反应腔内的PCR试剂对革兰氏阴性菌的扩增。进一步地，所述排液通道的出口处以及废液室均具有使用时位于下侧的内平面，所述废液室的内平面位于排液通道的出口处内平面的下方，以在排液通道的出口处形成下沉台阶。设置下沉台阶后，废液室内的液体不易倒流至反应腔内。进一步地，所述排液通道包括位于排液通道出口处的收口渐变段，收口渐变段由反应腔至废液室流道逐渐变窄。收口渐变段能够防止废液室内的液体倒流至反应腔内。进一步地，所述盖体为覆盖于芯体上的薄膜。由于薄膜有一定的柔软性，能够保证薄膜与芯体的各处之间均紧密贴合，防止反应腔内的液体外漏。进一步地，所述注液孔包括待测液体注液孔、清洗液注液孔和PCR反应液注液孔；待测液体注液孔用于经进液流道向反应腔加入待测液体；清洗液注液孔用于经进液流道向反应腔加入革兰氏阴性菌清洗液；PCR反应液注液孔用于经进液流道向反应腔加入PCR反应液，PCR反应液中有荧光标记的探针；所述待测液体注液孔位于清洗液注液孔的靠近反应腔的下游位置。待测液体注液孔位于清洗液注液孔的下游，在加入清洗液时能够将进液流道内的待测液体全部冲入反应腔内，避免有待测液体残留在进液流道中，从而导致检测结果不准的情况发生。本专利技术革兰氏阴性菌基因快速检测方法的技术方案是：一种革兰氏阴性菌基因快速检测方法，通过反应腔内凸起上的捕获肽捕获革兰氏阴性菌，并在反应腔内依次对革兰氏阴性菌进行清洗、高温裂解、扩增和荧光检测；在对革兰氏阴性菌进行高温裂解、扩增时，首先在反应腔内加入带有荧光标记探针的PCR反应液，再进行高温加热以依次进行高温裂解、扩增。本专利技术的有益效果是：本专利技术的微流控芯片能够实现在同一个芯片上实现革兰氏阴性菌的捕获、洗涤、扩增和检测，使用方便，自动化程度高，大大减少人为操作和干扰，降低了出现污染和结果偏差的可能性。能够高效的完成临床快速检测。而且，在具体使用时，先加入带有荧光标记探针的PCR反应液，再进行高温加热进行高温裂解、扩增，防止先裂解后加入PCR反应液时，PCR反应液容易将部分裂解出的DNA冲走，从而影响检测结果。附图说明图1为本专利技术革兰氏阴性菌基因检测用微流控芯片实施例的立体图(图中未画出薄膜)；图2为本专利技术革兰氏阴性菌基因检测用微流控芯片实施例的右视图；图3为本专利技术革兰氏阴性菌基因检测用微流控芯片实施例中芯体在未拼装时的示意图；附图标记说明：100-芯体；11-进液流道；12-反应腔；13-排液流道；14-废液室；15-凸起；16-第一注液孔；17-第二注液孔；18-第三注液孔；19-透气孔；110-芯体分块；111-第一侧面；112-第二侧面；200-薄膜。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种革兰氏阴性菌基因检测用微流控芯片，其特征在于：包括：/n芯体，其上设有反应腔，反应腔有进口和出口；/n进液流道，设于芯体上，与反应腔的进口相连；/n排液流道，设于芯体上，与反应腔的出口相连；/n承载体，设于反应腔中，承载体上设有捕获肽，当待测液体流经反应腔时，捕获肽与待测液体中革兰氏阴性菌细胞表面的脂多糖结合，以捕获待测液体中的革兰氏阴性菌；/n盖体，密封盖装在所述芯体上，并封闭所述反应腔、进液流道和排液流道，盖体和/或芯体包括透光部分，透光部分与所述反应腔对应，以对液体进行透光检测；/n芯体和/或盖体上设有注液孔，注液孔与所述进液流道相连。/n

【技术特征摘要】
1.一种革兰氏阴性菌基因检测用微流控芯片，其特征在于：包括：
芯体，其上设有反应腔，反应腔有进口和出口；
进液流道，设于芯体上，与反应腔的进口相连；
排液流道，设于芯体上，与反应腔的出口相连；
承载体，设于反应腔中，承载体上设有捕获肽，当待测液体流经反应腔时，捕获肽与待测液体中革兰氏阴性菌细胞表面的脂多糖结合，以捕获待测液体中的革兰氏阴性菌；
盖体，密封盖装在所述芯体上，并封闭所述反应腔、进液流道和排液流道，盖体和/或芯体包括透光部分，透光部分与所述反应腔对应，以对液体进行透光检测；
芯体和/或盖体上设有注液孔，注液孔与所述进液流道相连。


2.根据权利要求1所述的革兰氏阴性菌基因检测用微流控芯片，其特征在于：所述承载体上具有被等离子体处理过的固化区域，该捕获肽涂抹于承载体的该固化区域上。


3.根据权利要求2所述的革兰氏阴性菌基因检测用微流控芯片，其特征在于：所述承载体一体成型于所述芯体上；
承载体设有两排，两排承载体的排布方向垂直于反应腔进口、出口的直线排布方向；
两排承载体自反应腔的进口至反应腔的出口依次错位交替布置，以在反应腔内形成弯曲的流道；
两排承载体中相向的一端端面形成所述固化区域，且两排承载体中的各固化区域位于同一直线上；
芯体包括沿该直线分割而成的两部分，两部分拼合形成所述芯体。


4.根据权利要求1-3中任意一项所述的革兰氏阴性菌基因检测用微流控芯片，其特征在于：芯体上还设有废液室，排液通道连通反应腔的出口与废液室，所述盖体或芯体上设有与废液室连通的透气孔。


5.根据权利要求4所述的革兰氏阴性...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛云，祖向阳，刘晓慧，杜喆，胡志刚，高蕾，
申请(专利权)人：河南科技大学，
类型：发明
国别省市：河南;41