本发明专利技术公开了血液或组织液采集处理芯片及检测装置和方法。其中，血液或组织液采集处理芯片人体血液或组织液采集机构和人体血液或组织液体外处理机构，所述人体血液或组织液体外处理机构之中设有单个或者多个结合结构、测试腔和质控腔，所述结合结构内负载有经过标记物质标记的且可与待检测物质结合的物质以及经过标记物质标记的且可与质控物质结合的物质，所述测试腔之中固定结合有可与待检测物质结合的物质，所述质控腔之中固定结合有质控物质。检测装置，包括如上所述的血液或组织液采集处理芯片，还包括光学信号检测模块、数据分析处理模块、显示模块、操控面板和通信模块，能够实现自我抗体的采集、处理和检测。处理和检测。处理和检测。
【技术实现步骤摘要】
血液或组织液采集处理芯片及检测装置和方法
[0001]本专利技术涉及病原体检测的
，特别是血液或组织液采集处理芯片及检测装置和方法的
技术介绍
[0002]检测病原体是否入侵人体主要包括三种方式，即核酸检测、抗原检测和抗体检测。其中，核酸检测是通过分子生物学技术(如实时荧光聚合酶链式反应、恒温扩增、原位杂交和测序等)检测各种体液标本或者组织标本的病原体核酸来确定是否发生病原体感染，具有灵敏度高、特异性好和可靠性强等优势，主要用于疾病的早期诊断、预防控制、预后判断和疗效监测方面。然而，虽然核酸检测能够检测到处于窗口期的患者，从而尽早发现感染者，但是对检测设备或者平台要求较高(高灵敏度的RT
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PCR仪价格昂贵)，对实验室的洁净度和操作人员要求也较高，且耗时较长，考虑到样本运输和样本积压的情况，通常需要4～8h才可以出报告结果。当肌体被各种病原体感染时，就可能导致血液中存在病原体的抗原，而通过抗原检测就能够诊断出患者是否被该病原体感染。相比核酸检测，抗原检测的速度更快，操作也更便捷，但准确度相对较低，一般用于感染早期。抗体检测是检测人体对于病原体感染后的免疫反应。检测抗体需要采集相关体液，如血液或组织液等。与核酸检测和抗原检测相比，检测标本需要专业的医护人员，过程要求规范，不利于基层实验室或者个人进行自我检测。而抗体含量以及状态，如IgM、IgG和IgA等抗体，能够清晰反应感染所处的状态以及人体对相应病原体所做出的免疫或者防御。对抗体进行检测，可以对相关疾病病程的判断以及疾病的治疗起到跟踪和指导的效果，这是核酸检测或者抗原检测所不能做到的。
[0003]目前，抗体检测通常由受过专业训练的医护人员定点对检测者进行采集和检测，整个过程受限于场地、仪器和人员的专业性，还存在交叉感染的风险。而一个快速、准确的病原体抗体的自我检测装置和方法，无论是对该病原体感染者的病情预估和治疗，还是对该病原体的疫苗的有效性的评估，都是十分重要的。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的就是解决现有抗体检测技术中的问题，提出血液或组织液采集处理芯片及检测装置和方法，能够实现自我病原体抗体的采集、处理和检测，具有操作简单、准确定量、灵敏度高、检测时间短和低成本等优点，采集和处理芯片及其抗体检测装置可实现大规模生产和推广使用，更加适合于个人对自身抗体产生状况进行监控。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提出了血液或组织液采集处理芯片，包括人体血液或组织液采集机构和人体血液或组织液体外处理机构，所述人体血液或组织液采集机构包括单根中空微针或者由多根中空微针排列组成的微针阵列，所述人体血液或组织液体外处理机构之中设有单个或者多个结合结构、测试腔和质控腔，所述结合结构为微通道和/或结合腔，所述结合结构的一端与单根或者多根中空微针的针头开口相连通而另一端依次与测试腔和质控腔相连通，所述结合结构内负载有经过标记物质标记的且可与待检测物质结合的
物质以及经过标记物质标记的且可与质控物质结合的物质，当采集的血液或组织液经过结合结构时，待检测物质可与上述标记的物质充分结合，所述测试腔之中固定结合有可与待检测物质结合的物质，所述质控腔之中固定结合有质控物质。
[0006]作为优选，所述中空微针的长度为20～200μm。
[0007]作为优选，所述中空微针数量为单根或者多根的阵列。
[0008]作为优选，所述中空微针可插入人体的适当部位(如腹部和手臂内侧等) 并穿越表皮层。
[0009]作为优选，所述中空微针通过毛细作用力、压力差或者与其相连接的硅微静电马达从表皮层下提取微升级的血液或组织液。
[0010]作为优选，所述中空微针的针尖由生物融合薄膜进行密封处理，所述生物融合薄膜可在中空微针扎入体内后被血液或组织液所溶化。
[0011]作为优选，所述人体血液或组织液体外处理机构包括基板和透明盖板，所述结合结构、测试腔和质控腔均设置在基板的顶部，所述透明盖板安装在基板的顶面以封闭结合结构、测试腔和质控腔并形成与外界相隔离的真空环境或者充有非氧气体的封闭环境。
[0012]更进一步的，所述非氧气体为氮气。
[0013]更进一步的，所述基板采用高聚物材料、纯金属材料、合金材料或非金属材料。
[0014]再进一步的，所述高聚物材料为PDMS或聚苯乙烯等，所述纯金属材料为钨或钛等，所述非金属材料为碳基材料等。
[0015]更进一步的，所述微通道的尺寸为亚微米至微米级尺寸。
[0016]更进一步的，所述微通道呈蜿蜒状。
[0017]更进一步的，所述透明盖板为透明无机玻璃、透明有机玻璃或者光学有机薄膜。
[0018]再进一步的，所述透明盖板的正反两表面以及测试腔和质控腔的底部表面均涂覆有光学抗反射无机材料涂层。
[0019]作为优选，所述测试腔和质控腔的腔壁之上均可固定或者交联蛋白。
[0020]更进一步的，所述可固定或者交联蛋白的功能由基板本本身提供或者通过功能基团如羧基和氨基等实现。
[0021]更进一步的，所述可固定交联蛋白的基团为羧基或氨基等。
[0022]再进一步的，所述后期加工为涂覆功能涂层。
[0023]作为优选，所述待检测物质为待检测病原体的人IgG抗体和/或人IgM抗体。
[0024]作为优选，所述可与待检测物质结合的物质为抗体或者抗原。
[0025]更进一步的，所述抗体为抗人IgG抗体和/或抗人IgM抗体，所述抗原为天然抗原和/或重组抗原。
[0026]再进一步的，当所述测试腔之中同时负载有至少两种不同的可与待检测物质结合的物质，则各种所述可与待检测物质结合的物质分别负载在不同的测试腔之中或者分别负载在同一测试腔的不同部位。
[0027]作为优选，所述标记物质为胶体金、乳胶、荧光微球或者荧光素其中的一种或几种的组合。
[0028]作为优选，所述质控物质为生物素，所述可与质控物质结合的物质为亲和素。
[0029]作为优选，所述人体血液或组织液采集机构与人体血液或组织液体外处理机构集
成于一体并共同构成微针和微流控集成芯片或者为两个相互连接的独立机构。
[0030]检测装置，包括如上所述的血液或组织液采集处理芯片，还包括光学信号检测模块、数据分析处理模块、显示模块、操控面板和通信模块，所述数据分析处理模块分别与光学信号检测模块、显示模块、操控面板和通信模块电连接，所述光学信号检测模块可检测测试腔和质控腔的光学信号且可将光学信号转化成电学信号并传输给数据分析处理模块，所述数据分析处理模块可将电学信号与数据中心的库存数据进行对比分析并利用通信模块进行数据传输。
[0031]作为优选，所述光学信号检测模块为光谱仪或分光光度计。
[0032]更进一步的，所述光学信号检测模块为亚德诺半导体的集成式光传感器、光度测量和放大器等，如ADPD10、14、17、18X、22XX等系列模块。
[0033]作为优选本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.血液或组织液采集处理芯片，其特征在于：包括人体血液或组织液采集机构(1)和人体血液或组织液体外处理机构(2)，所述人体血液或组织液采集机构(1)包括单根中空微针或者由多根中空微针排列组成的微针阵列，所述人体血液或组织液体外处理机构(2)之中设有单个或者多个结合结构、测试腔(212)和质控腔(213)，所述结合结构为微通道(211)和/或结合腔(214)，所述结合结构的一端与单根或者多根中空微针的针头开口相连通而另一端依次与测试腔(212)和质控腔(213)相连通，所述结合结构内负载有经过标记物质标记的且可与待检测物质结合的物质以及经过标记物质标记的且可与质控物质结合的物质，所述测试腔(212)之中固定结合有可与待检测物质结合的物质，所述质控腔(213)之中固定结合有质控物质。2.如权利要求1所述的血液或组织液采集处理芯片，其特征在于：所述中空微针的针尖由生物融合薄膜进行密封处理，所述生物融合薄膜可在中空微针扎入体内后被血液或组织液所溶化。3.如权利要求1所述的血液或组织液采集处理芯片，其特征在于：所述人体血液或组织液体外处理机构(2)包括基板(21)和透明盖板(22)，所述结合结构、测试腔(212)和质控腔(213)均设置在基板(21)的顶部，所述透明盖板(22)安装在基板(21)的顶面以封闭结合结构、测试腔(212)和质控腔(213)并形成与外界相隔离的真空环境或者充有非氧气体的封闭环境。4.如权利要求1所述的血液或组织液采集处理芯片，其特征在于：所述可与待检测物质结合的物质为抗体或者抗原。5.如权利要求4所述的血液或组织液采集处理芯片，其特征在于：所述抗体为抗人IgG抗体和/或抗人IgM抗体，所述抗原为天然抗原和/或重组抗原。6.如权利要求5所述的血液或组织液采集处理芯片，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：乔建民，刘涛，乔伟，
申请(专利权)人：杭州汉宇科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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