一种干式免疫闭合式双极电化学发光芯片制造技术

本实用新型专利技术公开一种干式免疫闭合式双极电化学发光芯片，包括外壳、纤维微流控芯片和透明盖板，外壳包括上盖和下盖，上盖设有加样孔、缓冲液添加孔、观察窗和电极接触区，纤维微流控芯片设于上盖和下盖之间，透明盖板设于上盖和纤维微流控芯片中间并压紧纤维微流控芯片；纤维微流控芯片包括底板、电极片、检测片、结合片和加样片，电极片、检测片、结合片和加样片层叠在底板之上，电极片包括闭合式双性电极和一对驱动电极，闭合式双性电极包括两个阳极和一个共享阴极，电极片上设有报告通道和支持通道，两个阳极与对应的驱动电极位于报告通道中，共享阴极与对应的驱动电极位于支持通道中，便于实现生物标志物的干式定量检测，操作便捷、灵敏度高。灵敏度高。灵敏度高。

【技术实现步骤摘要】
一种干式免疫闭合式双极电化学发光芯片


[0001]本技术涉及医学检测装置
，具体地说，涉及一种干式免疫闭合式双极电化学发光芯片。

技术介绍

[0002]近年来，生物分析技术在不同领域中得到了快速的发展。其中，免疫电化学发光技术是在免疫学和电化学发光(ECL)技术的基础上建立起来的一项先进的标记免疫测定技术，其原理是在不影响抗体(抗原)活性情况下采用三联吡啶钌等电化学发光探针作为标记物，与其相应的抗原(抗体)结合后，在电触发下引发特异性的电化学发光反应，使得检测结果稳定可靠、准确度和精密度均优于酶联免疫技术。免疫电化学发光技术以其特异性强、灵敏度高、检测范围宽等优点在医学检测、食品分析、环境检测等方面展现出良好的应用前景，逐渐成为主流的检测方法之一。
[0003]微流控芯片技术在免疫电化学发光分析方面具有很大的应用前景，逐渐成为一种新型的分析检测平台。该技术具有高通量、易操作、低成本和可实现即时检测等优点，已引起人们广泛的研究兴趣。目前，很多研究致力于将一定的检测方法与微流控芯片技术相结合，开发出性能高、应用广泛的基于微流控芯片的检测技术。其中，干化学分析技术与微流控芯片技术相结合，通过将所需反应试剂固定到微流控芯片上，可实现集成化、高精度、即时的生物标志物检测，这为基于微流控芯片的干式免疫电化学发光检测提供了一种新的技术思路。
[0004]目前传统的液相及湿化学检测中，电化学发光芯片材料一般为无机材料或聚合物材料，电极材料价格昂贵，涉及电化学发光芯片的加工设备昂贵，电化学发光芯片修饰过程繁琐，不易快速方便使用，这些都极大地限制了电化学发光芯片的应用场景。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种干式免疫闭合式双极电化学发光芯片，可实现生物标志物的干式定量检测，操作便捷、灵敏度高。
[0006]为了实现上述目的，本技术所采用的技术方案如下：
[0007]一种干式免疫闭合式双极电化学发光芯片，包括外壳、纤维微流控芯片和透明盖板，外壳包括上盖和下盖，上盖设有加样孔、缓冲液添加孔、观察窗和电极接触区，纤维微流控芯片设于上盖和下盖之间，透明盖板设于上盖和纤维微流控芯片中间并压紧纤维微流控芯片；
[0008]纤维微流控芯片包括底板、电极片、检测片、结合片和加样片，电极片、检测片、结合片和加样片层叠在底板之上，电极片包括闭合式双性电极和一对驱动电极，闭合式双性电极包括两个阳极和一个共享阴极，电极片上设有报告通道和支持通道，两个阳极与对应的驱动电极位于报告通道中，共享阴极与对应的驱动电极位于支持通道中。
[0009]闭合式双性电极呈E字形分布，闭合式双性电极的两个阳极分别为检测阳极和质
控阳极。
[0010]检测片上设计有三条亲水通道，两条为待测样品流动亲水通道，一条为缓冲液流动亲水通道，检测片叠放在电极片之上，两条待测样品流动亲水通道与闭合式双性电极的检测阳极和质控阳极一一对应重叠，缓冲液流动亲水通道与闭合式双性电极的共享阴极对应重叠。
[0011]检测片上与电极片上检测阳极重叠的亲水通道作为检测区，检测片与电极片上质控阳极重叠的亲水通道作为质控区。
[0012]检测区和质控区的位置对应上盖的观察窗，电极片的驱动电极与上盖的电极接触区对应设置。
[0013]结合片和加样片均设计有两条亲水通道且呈平行分布，一条为待测样品流动亲水通道，一条为缓冲液流动亲水通道，结合片的待测样品流动亲水通道和缓冲液流动亲水通道分别与加样片的待测样品流动亲水通道、缓冲液流动亲水通道一一对应连通，同时与检测片的两条待测样品流动亲水通道、缓冲液流动亲水通道对应连通。
[0014]加样片的待测样品流动亲水通道对应上盖的加样孔，加样片的缓冲液流动亲水通道对应上盖的缓冲液添加孔。
[0015]结合片的待测样品流动亲水通道上干化了偶联电化学发光探针并与待测生物标志物特异性结合的标记抗体。
[0016]电化学发光探针为线性多聚赖氨酸偶联三联吡啶钌衍生物，标记抗体用量为4.5
‑
7μL，优选5μL。
[0017]检测片的检测区修饰固定生物标志物捕获抗体，检测片的质控区修饰固定质控捕获抗体，生物标志物捕获抗体浓度的范围为150
‑
250μg/mL，优选200μg/mL。
[0018]与现有技术相比，本技术具有以下的优点及效果：
[0019]1、本技术在芯片结构上，电极片不需要折叠，简化了芯片制作过程，易于大批量生产；使用线性多聚赖氨酸偶联三联吡啶钌衍生物的电化学发光探针，级联放大电化学发光信号，在电极片不做任何修饰的情况下达到更高的灵敏度，可实现生物标志物的超敏检测。
[0020]2、本技术干式免疫闭合式双极电化学发光芯片仅需要滴加待测样品和缓冲液便可在7min内快速获得检测结果，检测更便捷、时间更短，适用于现场快速检测。
[0021]3、本技术干式免疫闭合式双极电化学发光芯片可实现对不同生物标志物的快速定量、超敏检测，有利于不同疾病的早期诊断、治疗及预后，如癌症标志物、急性心肌梗死标志物、炎症标志物等。
附图说明
[0022]图1为干式免疫闭合式双极电化学发光芯片的结构分解示意图；
[0023]图2为干式免疫闭合式双极电化学发光芯片的结构整体示意图；
[0024]图3为纤维微流控芯片的结构分解示意图；
[0025]图4为纤维微流控芯片的结构整体示意图；
[0026]图5为全自动双极电化学发光分析仪结构示意图；
[0027]图6为电化学发光强度值与驱动电压的关系图。
[0028]图7为电化学发光强度值与标记抗体体积的关系图。
[0029]图8为电化学发光强度值与捕获抗体浓度的关系图。
[0030]图9为电化学发光强度值与免疫反应孵育时间的关系图。
[0031]图10为检测不同浓度心肌肌钙蛋白cTnI时的分析曲线图，内插图为数据线性拟合曲线图。
[0032]图11为检测心肌肌钙蛋白cTnI时选择性评价示意图。
[0033]附图标号说明：
[0034]1‑
上盖，2
‑
透明盖板，3
‑
纤维微流控芯片，4
‑
下盖，5
‑
加样孔，6
‑
缓冲液添加孔，7
‑
观察窗，8
‑
电极接触区，9
‑
加样片，10
‑
结合片，11
‑
检测片，12
‑
电极片，13
‑
底板，14
‑
闭合式双性电极，15，16
‑
驱动电极，17
‑
闭合式双性电极的两个阳极，18
‑
共享阴极，19
‑
报告通道，20
‑
支持通道，21
‑
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种干式免疫闭合式双极电化学发光芯片，其特征在于，包括外壳、纤维微流控芯片和透明盖板，外壳包括上盖和下盖，上盖设有加样孔、缓冲液添加孔、观察窗和电极接触区，纤维微流控芯片设于上盖和下盖之间，透明盖板设于上盖和纤维微流控芯片中间并压紧纤维微流控芯片；纤维微流控芯片包括底板、电极片、检测片、结合片和加样片，电极片、检测片、结合片和加样片层叠在底板之上，电极片包括闭合式双性电极和一对驱动电极，闭合式双性电极包括两个阳极和一个共享阴极，电极片上设有报告通道和支持通道，两个阳极与对应的驱动电极位于报告通道中，共享阴极与对应的驱动电极位于支持通道中。2.如权利要求1所述的干式免疫闭合式双极电化学发光芯片，其特征在于，闭合式双性电极呈E字形分布，闭合式双性电极的两个阳极分别为检测阳极和质控阳极。3.如权利要求2所述的干式免疫闭合式双极电化学发光芯片，其特征在于，检测片上设计有三条亲水通道，两条为待测样品流动亲水通道，一条为缓冲液流动亲水通道，检测片叠放在电极片之上，两条待测样品流动亲水通道与闭合式双性电极的检测阳极和质控阳极一一对应重叠，缓冲液流动亲水通道与闭合式双性电极的共享阴极对应重叠。4.如权利要求3所述的干式免疫闭合式双极电化学发光芯片，其特征在于，检测片上与电极片上检测阳极重叠的亲水通道作为检测区，检测片与电极片上质控阳极重叠的亲水通道作为质控区。5.如权利要求4所述的干式免疫闭合式双极电化...

【专利技术属性】
技术研发人员：章春笋，占婷婷，石延阳，
申请(专利权)人：华南师范大学，
类型：新型
国别省市：