一种用于多重生化检测的微粒排列方法技术

本发明专利技术公开了一种用于多重生化检测的微粒排列方法，具体包括微流控芯片以及至少N种不同大小的免疫微粒复合物，N为大于2的整数，通过将混合有N种不同大小免疫微粒复合物的溶液以50‑300μL/min的流速从微流控芯片的流体进口注入其楔形内腔内，在流体作用下使N种不同大小的免疫微粒复合物分别自然的排列在微流控芯片内腔中。本发明专利技术简单易操作，检测结果准确灵敏无光学干扰，芯片不易堵塞，可以实现多重编码，广泛用于临床诊断、生化分析、药物筛选等领域的蛋白质、核酸、病原菌等生化标志物的检测，具有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种用于多重生化检测的微粒排列方法
本专利技术涉及一种用于多重生化检测的微粒排列方法。该专利技术能够广泛用于临床诊断、生化分析、药物筛选等领域的蛋白质、核酸、病原菌等生化标志物的检测。
技术介绍
多重生化检测有助于生物医学研究和临床疾病快速高效诊断，具有十分重要的意义。在生物医学研究中，很多疾病的发展过程都有多种生化检测指标的协同参与，因此需要从一个样本中同时进行多指标生化标志物的检测和含量分析。比如癌症标志物筛查，术前八项(HBV/HCV/HIV/TP等)，以及呼吸道感染病原体(流感、肺支、腺病毒)等。受限于多重生化检测方法对检测传感器的灵敏度和抗干扰能力的极高要求，以及当前国内外多重编码技术极高的技术壁垒，多重生化检测的临床化和产业化发展仍然充满了挑战。微流控芯片技术为多重生化检测技术提供了一种新的思路。如中国专利《一种基于微球的微流控生物芯片》，公开号CN1595149A，公开日2005年3月16日。这种芯片以阶梯状的微通道作为坝，用以实现不同尺寸微球的固定，随后在这些固定的微球上面进行杂交，最终实现多重目标物的同时检测。这种芯片的缺点是微球固定在台阶边界，非常容易导致微通道的堵塞；尤其是在多重生化检测中，所使用的微球种类越多，流体通道被堵塞的可能性越大，从而可能影响杂交效率，导致检测方法的灵敏度降低。再者，在光学检测中，台阶芯片在台阶处的结构变化会导致光学检测的过程中出现折射、阴影等光学干扰，使得后期检测的过程对光强度的精确计算产生偏差。最后，微流控芯片内微球对检测目标物的检测需要保证两者的充分接触，因此先固定微球再进行杂交的多重生化检测方法容易导致检测效率低、出现假阳性等问题。基于以上，此类微流控生物芯片技术需要改进。针对目前多重生化检测领域中对微粒排列方式的不足以及技术需求，本领域的技术人员试图发展一种基于微流控芯片的多重微粒排列方法，使其用于多重生化检测，该方法的专利技术在生物医学研究和临床诊断等领域具有广阔的发展前景。
技术实现思路
针对上述存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种基于微流控芯片的多重微粒排列方法，为了实现上述目的，本专利技术的技术解决方案为：一种用于多重生化检测的微粒排列方法，具体包括微流控芯片以及至少N种不同大小的免疫微粒复合物，N为大于2的整数，所述微流控芯片呈楔形状，将混合有N种不同大小免疫微粒复合物的溶液以50-300μL/min的流速从微流控芯片的流体进口注入其楔形内腔内，液体由微流控芯片底部的流体出口流出；在液体流动作用下，N种不同大小的免疫微粒复合物分别自然的排列在微流控芯片内腔中。所述免疫微粒复合物的粒径为1～50μm，不同免疫微粒复合物之间的尺寸差异大于0.5μm。所述的微流控芯片由透明基底和透明盖片组合而成，透明基底和透明盖片之间利用封装的方式形成流体通道，其夹角α为0.01-0.045°，其中透明盖片右上部设有流体进口，透明基底左下部设有流体出口。由于采用了以上技术方案，本专利技术通过调整微流控芯片盖片和基片之间的夹角变化，结合流体流动对N种不同大小免疫微粒复合物进行了排列，大大简化了多重生化检测的检测过程，降低了检测方法的技术壁垒。本专利技术原理简单、操作方便，可以实现多种微小尺寸差异微粒的分选和富集，从而提高了多重生化检测的检测效率和检测通量。本方法相比于现有的基于微流控芯片的多重检测方法而言，不易产生微粒堆积堵塞，也很好的解决了台阶式微流控芯片的光学检测干扰等问题。本专利技术保证了N种不同大小的微粒能方便且准确的排列在微流控芯片中，实现了更加简单和精准的多重生化检测，能很好的应用于临床诊断、生化分析、药物筛选等领域的蛋白质、核酸、病原菌等生化标志物的检测，具有广阔的应用前景附图说明图1为微流控芯片的结构示意图。图2为排列有三种免疫微粒复合物的微流控芯片示意图。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。见附图。一种用于多重生化检测的微粒排列方法，具体包括微流控芯片以及至少N种不同大小的免疫微粒复合物6，N为大于2的整数。所述微流控生物芯片的夹角大小与所使用的N种微粒的尺寸配套使用。具体操作为：将混合有N种不同大小免疫微粒复合物的溶液以100-300μL/min的流速从微流控芯片的流体进口3注入其楔形内腔5内，液体由微流控芯片底部的流体出口4流出；在液体流动作用下，N种不同大小的免疫微粒复合物分别自然的排列在微流控芯片内腔5中。所述微流控芯片呈楔形状，宽度约为25mm，长度约为75mm，其材质是玻璃、石英，或者PMMA等透明硬质聚合材料。该微流控芯片由透明基底1和透明盖片2以0.01-0.1°的夹角，通过石蜡封装或者聚合物粘黏的方式组合形成流体通道，其中透明盖片2右上部设有流体进口3，透明基底1左下部设有流体出口4。所述N种不同大小的免疫微粒复合物是指N种不同大小的修饰了靶向捕获分子的微粒和N种目标物以及N种对应的标记分子相结合后形成的免疫复合物，其粒径范围为1～50μm，不同免疫微粒复合物之间的尺寸差异大于0.5μm。其中，不同大小的微粒的材质是玻璃、聚苯乙烯、二氧化硅等硬质材料，其形状可以是球形、立方体形、四面体、锥体等；每种尺寸的免疫微粒复合物有多个，结合同种目标物，目标物的种类包括但不限于抗体、核酸、多肽等。本专利技术所适用的多重生化检测的目标物包括但不限于细胞因子、肿瘤标记物、各种病源微生物、过敏原、细胞等；适用的样本包括血清样本、血浆样本、尿液、唾液、细胞或组织裂解液等多种生物样本。实施例1：一种用于三种细胞因子的多重生化检测的微粒排列方法。在本实施例中，微流控芯片采用玻璃材质的盖片和基片制备，玻璃盖片和基片之间的夹角为0.01度，配套使用的N种免疫微粒复合物中，N＝3，微粒成球形，具体为：尺寸为1μm的捕获有细胞因子IL-10的免疫微粒复合物，尺寸为1.5μm的捕获有细胞因子IFN-γ的免疫微粒复合物以及尺寸为2μm的捕获有细胞因子TNF-α的免疫微粒复合物。具体包括以下步骤：(1)角度为0.01度的微流控芯片的制备：分别在距离盖片和基片边缘16mm和5.5mm处打孔，然后将盖片洗净后在其上表面粘附一层掩膜，通过激光刻蚀将盖片的一端约16mm的部位暴露出来，然后在盖片上旋涂一层厚度为10μm的PDMS预聚物。待预聚物烘干后，将掩膜除去并组合盖片和基片，然后在其边缘涂上PDMS并烘干，即得本实施例所使用的微流控芯片。(2)基于微粒的多重生化检测：分别将如抗IL-10,IFN-γ,TNF-α抗体修饰到尺寸为1,1.5,2μm的微球上形成特异性的免疫检测微球，将样本溶液注入到免疫检测微球溶液中，并加入修饰有针对IL-10,IFN-γ,TNF-α靶向分子的荧光探针进行孵育，形成3种免疫微粒复合物；(3)免疫微粒复合物的排列：将反应后的含有3种免疫微粒复合物的全部溶液以100μL/min的流速注入微流控芯片的楔形内腔内，液体从微流控芯片的出口流出，在液体流动的作用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于多重生化检测的微粒排列方法，具体包括微流控芯片以及至少N种不同大小的免疫微粒复合物(6)，N为大于2的整数，其特征在于：所述微流控芯片呈楔形状，将混合有N种不同大小免疫微粒复合物的溶液以50-300μL/min的流速从微流控芯片的流体进口(3)注入其楔形内腔(5)内，液体由微流控芯片底部的流体出口(4)流出；在液体流动作用下，N种不同大小的免疫微粒复合物分别自然的排列在微流控芯片内腔(5)中。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于多重生化检测的微粒排列方法，具体包括微流控芯片以及至少N种不同大小的免疫微粒复合物(6)，N为大于2的整数，其特征在于：所述微流控芯片呈楔形状，将混合有N种不同大小免疫微粒复合物的溶液以50-300μL/min的流速从微流控芯片的流体进口(3)注入其楔形内腔(5)内，液体由微流控芯片底部的流体出口(4)流出；在液体流动作用下，N种不同大小的免疫微粒复合物分别自然的排列在微流控芯片内腔(5)中。


2.根据权利要求1所述的一种用于多...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤曼，刘侃，陈锦耀，艾钊，李颂战，
申请(专利权)人：武汉纺织大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42