本发明专利技术提供了一种具有仿生流道的层析试纸条及其应用，所述层析试纸条包括PVC背板(105)和PVC背板(105)上沿层析方向依次连接的共轭垫(101)、PDMS仿生流道(102)、检测垫(103)和吸水垫(104)；所述PDMS仿生流道(102)包括PDMS流道(301)和沿层析方向相互交错平行排布的PDMS制作的模仿蜥蜴角的结构凸起(302)，其中的沟壑为流道。所述PDMS仿生流道能够实现流体速度控制，以所述PDMS仿生流道替代T线前的硝酸纤维素膜，可以避免内部孔隙吸附蛋白质或核酸等样品，所述PDMS仿生流道能够实现更少的浪费，增加样品之间的反应时间，提高层析试纸条的灵敏度。条的灵敏度。条的灵敏度。
【技术实现步骤摘要】
一种具有仿生流道的层析试纸条及其应用
[0001]本专利技术属于生物检测
，具体涉及一种具有仿生流道的层析试纸条及其应用。
技术介绍
[0002]侧流免疫层析试纸条检测是临床诊断中非常有吸引力的工具，它们可以通过更迅速的诊断来改善病人护理，具有快速诊断、简单操作、低成本、给予非熟练人员使用的可能性等特点，被认为是一种“手边的实验室”，代表了从样本到实验室到简易样本操作的范式转变，改善诊断效率。侧流免疫层析检测可以利用标记物的显色特性，实现对待测物的定性、半定量、定量分析，从检测用于临床的分子、生物标记物，侧流免疫层析试纸条的应用已经迅速扩展到其他领域，包括食品和饲料安全、兽医和环境控制。
[0003]然而，侧流免疫层析试仍然有重要的局限性，特别在灵敏度方面，灵敏度以及检测限度是目前免疫层析检测试纸条发展的关键点。T线和共轭垫之间的检测垫是免疫层析检测试纸条检测的关键部分，这一部分必须允许流体流动，但同时也要为分析物和生物结合物之间的相互作用提供机会。
[0004]已有许多方法尝试通过修改检测垫的结构和位置来提高检测灵敏度，但仍然缺乏对层析流动速度精确的控制。检测垫是试纸条的关键部分。硝酸纤维素的孔隙率必须足够高，以允许流体流动，但同时也要给予样本和生物结合物相互作用的机会。
[0005]现有的一些方法能够提高灵敏度，如在共轭垫和T线之间的区域已经引入了不同的物理屏障，以便延迟流动，最大限度地提高生物共轭物的相互作用时间；例如通过蜡印制造的延迟疏水屏障降低速度；通过嵌入可调节的亲水棉线型屏障降低速度；也有方法应用可溶解的盐水屏障降低流速，增强免疫反应时间；也有方法利用二氧化碳激光图案作为疏水性材料的替代品，在检测垫上创建流道。这些方法显然在不同程度上提高了灵敏度，但缺乏精确的速度控制，而且难以整合。
[0006]因此，开发一种能够实现更少的浪费，增加蛋白质之间的反应时间，但不超过即时诊断的时间要求，并具有较高灵敏度的层析试纸条在即时检测领域具有重要的应用价值。
技术实现思路
[0007]针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种具有仿生流道的层析试纸条及其应用。本专利技术所述层析试纸条的检测垫前含有PDMS仿生流道，所述PDMS仿生流道能够实现流体速度控制，以所述PDMS仿生流道替代T线前的硝酸纤维素膜，可以避免内部孔隙吸附蛋白质或核酸等样品，这种新型PDMS仿生流道能够实现更少的浪费，增加样品之间的反应时间，但不超过即时诊断的时间要求，并最终提高层析试纸条的灵敏度。
[0008]为达到此专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0009]第一方面，本专利技术提供一种具有仿生流道的层析试纸条，所述层析试纸条包括PVC背板105和PVC背板105上沿层析方向依次连接的共轭垫101、PDMS仿生流道102、检测垫103
和吸水垫104；
[0010]所述PDMS仿生流道102包括PDMS流道301和沿层析方向相互交错平行排布的PDMS制作的模仿蜥蜴角的结构凸起302，其中的沟壑为流道。
[0011]本专利技术所述具有仿生流道的层析试纸条可以在即时检测时间要求的范围内，在一定程度上增加配体和受体(包括抗原抗体、互补的核酸与探针)反应时间，提高反应灵敏度，并减少生物样本的残留和损失，可有效实现对流道中液体的速度控制，增加检测范围，降低反应限度。
[0012]本专利技术按照仿生方法，设计了一个人工表面，其灵感来自于收集水分的蜥蜴，其皮肤能够通过鳞片之间的毛细管系统定向收集和输送水分。在此，本专利技术旨在开发一个新型的层析试纸条平台，通过3D打印具有不同微观形状和角度的树脂模板，以树脂模板为基础使用PDMS制作流道，从而实现对流体速度控制。所述流道用于替代T线前的硝酸纤维素膜，可以避免内部孔隙吸附蛋白质或核酸等样品。这种新型平台能够实现更少的浪费，增加样品之间的反应时间，但不超过即时诊断的时间要求，并最终提高层析试纸条的灵敏度。
[0013]优选地，沿层析方向上，每两个相邻的模仿蜥蜴角的结构凸起302平行排布的间距为1
‑
3mm，例如可以是1mm、1.5mm、2mm、2.5mm或3mm等。
[0014]优选地，沿层析方向上，单个模仿蜥蜴角的结构凸起302的轴向长度与所述PDMS仿生流道102的轴向长度的比例为1:(8
‑
15)，例如可以是1:8、1:9、1:10、1:11、1:12、1:13、1:14或1:15等。
[0015]优选地，垂直于沿层析方向上，单个模仿蜥蜴角的结构凸起302的纵向宽度与所述PDMS仿生流道102的纵向宽度的比例为1:(2
‑
4)，例如可以是1:2、1:2.5、1:3、1:3.5或1:4等。
[0016]优选地，所述PDMS仿生流道102采用包括如下步骤的方法制备得到：
[0017](1)采用异丙醇清洗光敏树脂模具，将清洗后的光敏树脂模具先后进行光固化和干燥固化；
[0018](2)将PDMS与固化剂搅拌混合，脱气泡后，倒入步骤(1)处理后的光敏树脂模具中，再次脱气泡后进行干燥固化。
[0019]本专利技术中，使用3D打印软件绘制如图3所示的仿生流道立体模型301、302；再将模型导入微纳3D打印机，打印出光敏树脂材料的模具；对光敏树脂模具进行处理，最后制备得到具有优异脱模效果的光敏树脂模具，从而制备仿生流道。
[0020]优选地，步骤(1)中，所述异丙醇清洗光敏树脂模具的时间为8
‑
12min，例如可以是8min、9min、10min、11min或12min等；所述清洗温度为20
‑
25℃，例如可以是20℃、21℃、22℃、23℃、24℃或25℃等。
[0021]优选地，步骤(1)中，所述光固化在紫外光源下进行，所述光固化的时间为55
‑
65min，例如可以是55min、58min、60min、62min或65min等。
[0022]优选地，步骤(1)中，所述干燥固化的温度为115
‑
125℃，所述干燥固化的时间为55
‑
65min，例如可以是55min、58min、60min、62min或65min等。
[0023]优选地，步骤(2)中，所述PDMS与固化剂的质量比例为(8
‑
12):1，例如可以是8:1、9:1、10:1、11:1或12:1等。
[0024]优选地，步骤(2)中，所述搅拌混合的时间为8
‑
12min，例如可以是8min、9min、
10min、11min或12min等。
[0025]优选地，步骤(2)中，所述干燥固化的温度为55
‑
65℃，例如可以是55℃、58℃、60℃、62℃或65℃等，所述干燥固化的时间大于等于2h，例如可以是2h、3h、4h或5h等。
[0026]作为本专利技术的优选技术方案，所述PDMS仿生流道102采用包本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种具有仿生流道的层析试纸条，其特征在于，所述层析试纸条包括PVC背板(105)和PVC背板(105)上沿层析方向依次连接的共轭垫(101)、PDMS仿生流道(102)、检测垫(103)和吸水垫(104)；所述PDMS仿生流道(102)包括PDMS流道(301)和沿层析方向相互交错平行排布的PDMS制作的模仿蜥蜴角的结构凸起(302)，其中的沟壑为流道。2.根据权利要求1所述的具有仿生流道的层析试纸条，其特征在于，沿层析方向上，每两个相邻的模仿蜥蜴角的结构凸起(302)平行排布的间距为1
‑
3mm；优选地，沿层析方向上，单个模仿蜥蜴角的结构凸起(302)的轴向长度与所述PDMS仿生流道(102)的轴向长度的比例为1:(8
‑
15)；优选地，垂直于层析方向上，单个模仿蜥蜴角的结构凸起(302)的纵向宽度与所述PDMS仿生流道(102)的纵向宽度的比例为1:(2
‑
4)。3.根据权利要求1或2所述的具有仿生流道的层析试纸条，其特征在于，所述PDMS仿生流道(102)采用包括如下步骤的方法制备得到：(1)采用异丙醇清洗光敏树脂模具，将清洗后的光敏树脂模具先后进行光固化和干燥固化；(2)将PDMS与固化剂搅拌混合，脱气泡后，倒入步骤(1)处理后的光敏树脂模具中，再次脱气泡后进行干燥固化。4.根据权利要求3所述的具有仿生流道的层析试纸条，其特征在于，步骤(1)中，所述异丙醇清洗光敏树脂模具的时间为8
‑
12min；所述清洗温度为20
‑
25℃；优选地，步骤(1)中，所述光固化在紫外光源下进行，所述光固化的时间为55
‑
65min；优选地，步骤(1)中，所述干燥固化的温度为115
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125℃，所述干燥固化的时间为55
‑
65min；优选地，步骤(2)中，所述PDMS与固化剂的质量比例为(8
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12):1；优选地，步骤(2)中，所述搅拌混合的时间为8
‑
12min；优选地，步骤(2)中，所述干燥固化的温度为55
‑
65℃，所述干燥固化的时间大于等于2h。5.根据权利要求1
‑
4中任一项所述的具有仿生流道的层析试纸条，其特征在于，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：宋鹏飞，刘书赫，林永义，张权，
申请(专利权)人：西交利物浦大学，
类型：发明
国别省市：
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