微流控检测结构及包括该结构的微流控检测卡和离心式免疫检测盘制造技术

本实用新型专利技术提供了一种微流控检测结构，其包括反应腔和与之相通的限速通道，其中所述反应腔与所述限速通道的交接处设置有多孔滤膜，并且所述限速通道内具有微球形成的微球柱。本文还提供了包括所述微流控检测结构的微流控检测卡和离心式免疫检测盘。本实用新型专利技术的微流控检测结构能够以微球形成的微柱作为限速介质、以多孔滤膜作为捕获介质、以离心力作为反应动力，具有反应充分、快速、灵敏度高和通量高等优势。

【技术实现步骤摘要】
微流控检测结构及包括该结构的微流控检测卡和离心式免疫检测盘
本技术属于免疫检测领域，具体涉及一种具有限速通道的可用于免疫检测的微流控检测结构。本技术还涉及包括该微流控检测结构的微流控检测卡和离心式免疫检测盘。
技术介绍
离心式微流控是一种主动微流控技术，已成功应用于医学检测领域。该技术在离心力驱动下，利用不同尺寸和形状的微尺度通道，可自动精确完成血浆分离、样品稀释、定量和反应等全部流程，配套设备小巧便携，是一种理想的即时检测技术。离心式微流控技术在生化检测领域已广泛应用，相关产品例如有Abaxis公司Piccolo系列产品、天津微纳芯科技有限公司Pointcare系列产品等。目前，离心式微流控技术在免疫检测领域应用较少。由于免疫检测的很多项目对灵敏度要求较高，而充分反应则是高灵敏度的基础，因此，如何控制样品缓慢有序地通过反应区域而实现充分反应是离心式微流控用于免疫检测的一个难点。尽管在现有的微流控技术中，已有方法试图实现对样品流速的控制，如专利公开CN105675859A将一种迷宫式微流体延时流动操控单元应用于血栓标志物的检测，CN209188809U使用一种多级渐变通道来降低液体流动。但是，这些方法仅限用于以毛细作用为驱动力的被动式微流控中，而离心式微流控的驱动力为离心力，以上结构无法阻止由较强的离心力驱动的液体快速流动。
技术实现思路
一方面，本文提供了一种微流控检测结构，其包括反应腔和与之相通的限速通道，其中所述反应腔与所述限速通道的交接处设置有多孔滤膜，并且在所述限速通道内具有微球形成的微球柱。在一些实施方案中，按液体在其中的流动顺序，所述微流控检测结构依次包括加样腔、所述限速通道、所述反应腔、废液通道、和废液腔。在一些实施方案中，所述微流控检测结构还包括与所述加样腔相通的上样孔。在一些实施方案中，所述微流控检测结构还包括与所述废液腔相通的气孔。在一些实施方案中，所述限速通道由两个相互垂直的部分构成。在一些实施方案中，所述限速通道的内径为50μm至1000μm。在一些实施方案中，所述微球的粒径为1μm至50μm。另一方面，本文提供了包括所述微流控检测结构的微流控检测卡。在一些实施方案中，所述微流控检测卡在所述微流控检测结构上游还包括全血分离结构和/或标记物释放腔。另一方面，本文提供了包括所述微流控检测结构的离心式免疫检测盘。在一些实施方案中，所述离心式免疫检测盘在所述微流控检测结构上游还包括全血分离结构和/或标记物释放腔。另一方面，本文提供了所述微流控检测结构、所述微流控检测卡、所述离心式免疫检测盘在免疫检测中的应用。在一些实施方案中，所述多孔滤膜偶联有捕获分子，用于将样品中的靶分子捕获至所述多孔滤膜。在一些实施方案中，所述微流控检测结构、所述微流控检测卡或所述离心式免疫检测盘的至少一部分是透明的，以方便定性或定量检测所述多孔滤膜上所捕获的靶分子。另一方面，本文提供了在微流控检测卡中控制液体流速的方法，包括在所述微流控检测卡的反应腔上游设置限速通道，在所述反应腔与所述限速通道的交接处设置多孔滤膜，并且在所述限速通道内填充微球以形成微球柱。在一些实施方案中，通过调整所述限速通道的内径大小、所述微球的粒径大小、和/或所述微球柱的长度来控制通过所述多孔滤膜的液体流速。本技术的微流控检测结构能够以微球形成的微柱作为限速介质、以多孔滤膜作为捕获介质、以离心力作为反应动力，具有反应充分、快速、灵敏度高和通量高等优势。附图说明图1为本技术微流控检测结构中层的俯视图。图2为本技术流控检测结构中层的仰视图。图3为本技术微流控检测结构上层的示意图。图4为本技术微流控检测结构下层的示意图。图5为本技术微流控检测结构的侧视图。图6为一种用于支撑本技术微流控检测结构的离心托盘的示意图。图7为一种包括多个本技术的微流控检测结构的离心式试剂盘的示意图，显示了部分中层结构在其中的布置方式。图8为一种包括多个本技术的微流控检测结构的即时检测试剂盘的示意图，显示了部分中层结构在其中的布置方式以及与其他腔室和通道的连接关系。图9为使用本技术微流控检测结构检测样品中降钙素原(PCT)含量的曲线图。具体实施方式除非另有说明，本文使用的所有技术和科学术语具有本领域普通技术人员所通常理解的含义。本文中所用的“腔”或“腔室”指微流控领域常见的在实体结构(如微流控试剂卡)内部形成的空洞部分，可用于容纳生物样品、反应物、缓冲液、废液等。其通常还具入口通道和出口通道，以便与其他“腔”或其他结构液体相通。同一个实体结构内的不同“腔”可具有不同的形状和大小。本文所用的“通道”指各个腔之间的连通管道或类似结构，其内径通常比腔的内径小得多。本文所用的“限速通道”指具有控制流速用途的通道。在本文的实施方案中，通过向通道中填充微球而形成限速通道。本文所用的“反应腔与限速通道的交接处”指限速通道与反应腔的接触部位，也可认为是限速通道内液体进入反应腔的入口。在该位置设置的多孔滤膜一方面用于可截留微球，另一方面也作为发生免疫反应的支持介质。在本文中，为了描述液体样品在检测过程中流经的先后顺序，使用了术语“上游”和“下游”。举例而言，对于两个连通的A腔和B腔，如果检测过程中液体样品先流到A腔，之后才流到B腔，则认为A腔在B腔的“上游”，B腔则在A腔的“下游”。以下结合附图对本技术的微流控检测结构进行详细说明。参见图1至图6，出于方便叙述或者方便加工的目的，可将本技术的微流控检测结构4分为上层1、中层2和下层3。中层2为通道层，包括加样腔201、限速通道202、反应腔203、废液通道205和废液腔206。另外，在反应腔203内还包括多孔滤膜204。上层1为盖板层，其作用是密封中层2的表面暴露的结构，如加样腔201、限速通道202和废液腔206。其上设置有两个通孔：上样孔101和气孔102。这两个通孔分别位于加样腔201和废液腔206的上方而分别与它们连通。下层3为底部密封层，其作用是密封中层2的底部暴露的结构，如反应腔203、废液通道205和废液腔206。参见图2，在反应腔203底部(当将微流控检测结构4正面朝上放置时，也可认为是在反应腔203的顶部)设置有多孔滤膜204。当在中层2的表面和底部分别覆盖上层1和下层3时，形成本技术的微流控免疫检测结构4。在它们组合完成后，液体样品可从上样孔101进入加样腔201，并在离心力作用下依次流经限速通道202、反应腔203中的多孔滤膜204、废液通道205，直至废液腔206。当液体样品中存在直径大于多孔滤膜204孔径的微球时，微球会被截留在限速通道202中，形成一段微球柱207。根据微球的大小以及微球柱207的长度不同，在一定的离心速度下，会具有不同的液体通过速度。通常微球越小，微球柱本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.微流控检测结构，其特征在于，包括反应腔和与之相通的限速通道，其中所述反应腔与所述限速通道的交接处设置有多孔滤膜，并且所述限速通道内具有微球形成的微球柱。/n

【技术特征摘要】
1.微流控检测结构，其特征在于，包括反应腔和与之相通的限速通道，其中所述反应腔与所述限速通道的交接处设置有多孔滤膜，并且所述限速通道内具有微球形成的微球柱。


2.如权利要求1所述的微流控检测结构，其特征在于，按液体在其中的流动顺序依次包括加样腔、所述限速通道、所述反应腔、废液通道和废液腔。


3.如权利要求2所述的微流控检测结构，其特征在于，所述微流控检测结构还包括与所述加样腔相通的上样孔以及与所述废液腔相通的气孔。


4.如权利要求1或2所述的微流控检测结构，其特征在于，所述限速通道由两个相互垂直的部分构成。


5.如权利要求1或2所述的微流控检测结构，其特征在于，所述限...

【专利技术属性】
技术研发人员：张屹，刘枫，
申请(专利权)人：烟台芥子生物技术有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37