一种阵列式食物过敏原检测微流控芯片、夹具及检测系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种阵列式食物过敏原检测微流控芯片、夹具及检测系统。该芯片包括：共用基底的第一微流控芯片和第二微流控芯片，所述第一微流控芯片包括设置在所述基底上的第一流道组，所述第二微流控芯片包括设置在所述基底上的第二流道组；所述第一流道组包括至少两个平行设置的纵向流道，其中一个所述纵向流道用于做空白对照，其余所述纵向流道用于修饰靶标抗体；所述第二流道组包括至少两个平行设置的横向流道，所述横向流道用于上样及荧光标记；所述横向流道垂直贴附在所述纵向流道的修饰印记上，所述横向流道与纵向流道的修饰印记的交叉处形成阵列点。记的交叉处形成阵列点。记的交叉处形成阵列点。

【技术实现步骤摘要】
一种阵列式食物过敏原检测微流控芯片、夹具及检测系统


[0001]本技术涉及过敏原检测
，具体涉及一种阵列式食物过敏原检测微流控芯片、夹具及检测系统。

技术介绍

[0002]食物过敏是患者在接触食物过敏原后发生的一种病态反应，其可能对患者的呼吸系统、消化系统、皮肤等多个器官产生损伤，严重时可能引起过敏性休克甚至死亡。在过去的数十年中，食物过敏的发病率一直呈现逐年递增的趋势。例如中国在1999年报道的食物过敏发病率只有3.5％，而2019年，该数据已增加至11.1％(Zhang,Z.etal.TrendsFood.Sci.Technol.2022,128,53
‑
67)。全球范围内，食物过敏患者人数已高达2.2亿，已经成为了一个广受关注的公共健康问题。当前，避免接触食物过敏原，是患者避免发生严重食物过敏反应的最佳方法。因此，清楚地了解食物中的过敏原成分对于食物过敏患者的健康至关重要(Hengel,A.J.Anal.Bioanal.Chem.2007,389,111
‑
118)。立法强制食品供应商标记食物中的过敏原成分是一种有效的方法，其可帮助消费者评估某种食物可能的安全风险。但该方法仅适用于加工食品，而无法标识生鲜食品(如富含蛋白的鸡蛋、鱼虾等)中潜在的过敏原成分。且即使在加工食品标记中，取决于不同个体体质的差异，也存在一些特定过敏原遗漏的情况，导致消费者在食用时需要承担一定的健康风险(Lin,H.Y.etal.ACSNano2017,11,10062
‑
10069)。
[0003]因此，开发食物过敏原的快速检测方法依然是当务之急。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于提供一种操作简单、灵敏度高的阵列式食物过敏原检测微流控芯片，同时提供一种用于微流控芯片非化学共价键合的封装技术，以解决微流控芯片化学共价键合不可逆的问题。此外，本技术还提供一种将溶液中的待测靶标转换为气溶胶状态的方法，以模拟食品加工或加热过程中的过敏原气溶胶生成机制，提高过敏原检测的灵敏度。
[0005]为实现上述目的，本技术采用的技术方案如下：
[0006]本技术第一方面提供一种阵列式食物过敏原检测微流控芯片，包括：共用基底的第一微流控芯片和第二微流控芯片，所述第一微流控芯片包括设置在所述基底上的第一流道组，所述第二微流控芯片包括设置在所述基底上的第二流道组；所述第一流道组包括至少两个平行设置的纵向流道，其中一个所述纵向流道用于做空白对照，其余所述纵向流道用于修饰靶标抗体，每个所述纵向流道具有一个入口A和一个出口A；所述第二流道组包括至少两个平行设置的横向流道，所述横向流道用于上样及荧光标记，至少两个所述横向流道共用一个入口B和一个出口B；所述横向流道垂直贴附在所述纵向流道的修饰印记上，所述横向流道与纵向流道的修饰印记的交叉处形成阵列点。两个微流控芯片先后封装于基底内(即先封装第一微流控芯片，再封装第二微流控芯片)，并于流道交叉处形成检测
区域并构成阵列点，实现几种蛋白的同时高通量检测。微流控芯片流道宽度可为微米级别。利用自适应微流控芯片夹具封装阵列式微流控芯片，无需共价键合即可保证微流控芯片具有好的密封性，且该封装过程可逆，便于在同一基底上先后组装不同的微流控芯片。
[0007]进一步的，所述纵向流道的数量为五个，其中四个所述纵向流道用于分别修饰四种靶标抗体中的一种；其中，四种所述靶标抗体包括OVA、OVO、LYS和TM的抗体。
[0008]进一步的，所述横向流道远离于所述基底的一侧设置有鱼骨结构，以使内部流体均匀产生涡流，进而促进流体内靶标的混匀。
[0009]进一步的，所述横向流道的数量为四个，四个所述横向流道共用一个所述入口B和一个所述出口B。
[0010]进一步的，所述基底的材质为玻璃；所述第一流道组和第二流道组分别集成于PDMS上。更具体的，基底为载玻片。
[0011]本技术第二方面提供一种夹具，用于夹持如上述的阵列式食物过敏原检测微流控芯片；所述夹具包括装载槽、自适应夹板和固定插销；所述装载槽的顶部开设有开口，所述开口用于放置所述阵列式食物过敏原检测微流控芯片和自适应夹板，所述装载槽的侧壁按不同的高度设置有用于容纳所述固定插销的窗口；所述自适应夹板包括两层夹板，以及设置在所述夹板之间的若干个弹性件。不同窗口与装载槽的底部距离不同，以更好地适应不同厚度的微流控芯片。自适应夹板可自适应调节施加于微流控芯片的压力，保证较好的芯片密封性的同时，确保微流道畅通的同时避免流道塌陷。可以理解的是，装载槽也对应的开设有纵向流道上样窗口和横向流道上样窗口。
[0012]进一步的，所述装载槽的底部开设有纵向流道上样窗口和横向流道上样窗口；所述纵向流道上样窗口用于露出所述入口A和出口A；所述横向流道上样窗口用于露出所述入口B和出口B。
[0013]本技术第三方面提供一种检测系统，包括如上述的阵列式食物过敏原检测微流控芯片。
[0014]进一步的，还包括气溶胶生成组件，以及如上述的夹具，所述阵列式食物过敏原检测微流控芯片设置在所述夹具内；所述气溶胶生成组件包括依次设置的陶瓷超声雾化片、雾化腔盖、传动隔膜和雾化腔；其中，陶瓷超声雾化片用于产生高频震动，并经介质液体传递至传动隔膜，并进一步传递至所述雾化腔内的待测溶液，促使待测溶液震动雾化，以产生气溶胶；所述雾化腔包括下半部的溶液存储区和上半部的气溶胶区，所述溶液存储区的直径小于所述气溶胶区直径；所述溶液存储区用于溶液的储存雾化；所述气溶胶区的顶部设置有载气入口和气溶胶出口，用于使载气经入口进入后，与雾化腔内的气溶胶充分接触，最终携带气溶胶由出口进入检测装置进行反应和分析。利用气溶胶生成组件，可将芯片的检测靶标状态拓展为气溶胶，提高检测靶标的灵敏度和适用性。该阵列式芯片可同时检测多种不同的过敏原，以更好地帮助食物过敏患者规避食物中潜在的有害过敏原成分。具体的，该介质液体可为超纯水。
[0015]进一步的，所述传动隔膜的两侧还分别设置有O形密封圈。
[0016]相较于现有技术，本技术提供的技术方案至少具有以下优点：
[0017]本技术提供了一种阵列式食物过敏原检测微流控芯片、配套使用的自适应微流控芯片夹具以及检测系统。可保证芯片在无需共价键合的情况下，具有较好的密闭性和
承压能力。同时，开发的气溶胶生成组件可将溶液状态的样品转化为气溶胶状态，得益于气溶胶中靶标被浓缩，其检测靶标的灵敏度更高(约为溶液样品检测灵敏度的8.5倍)。且该微流控芯片适用于检测溶液中或气体中的过敏原，相对于传统只能检测溶液中靶标的酶联免疫方法，本技术中方法的适用范围更广。可为食物过敏原的便捷、高灵敏度检测提供新思路。
附图说明
[0018]一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
[0019]图1A是本技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种阵列式食物过敏原检测微流控芯片，其特征在于，包括：共用基底的第一微流控芯片和第二微流控芯片，所述第一微流控芯片包括设置在所述基底上的第一流道组(110)，所述第二微流控芯片包括设置在所述基底上的第二流道组(120)；所述第一流道组(110)包括至少两个平行设置的纵向流道(111)，其中一个所述纵向流道(111)用于做空白对照，其余所述纵向流道(111)用于修饰靶标抗体，每个所述纵向流道(111)具有一个入口A和一个出口A；所述第二流道组(120)包括至少两个平行设置的横向流道(121)，所述横向流道(121)用于上样及荧光标记，至少两个所述横向流道(121)共用一个入口B和一个出口B；所述横向流道(121)垂直贴附在所述纵向流道(111)的修饰印记上，所述横向流道(121)与纵向流道(111)的修饰印记的交叉处形成阵列点(115)。2.根据权利要求1所述的阵列式食物过敏原检测微流控芯片，其特征在于，所述纵向流道(111)的数量为五个，其中四个所述纵向流道(111)用于分别修饰四种靶标抗体中的一种；其中，四种所述靶标抗体包括鸡蛋的卵清蛋白、卵类黏蛋白、溶菌酶和来源于甲壳类动物拟穴青蟹的原肌球蛋白的抗体。3.根据权利要求1所述的阵列式食物过敏原检测微流控芯片，其特征在于，所述横向流道(121)远离于所述基底的一侧设置有鱼骨结构(121a)，以使内部流体均匀产生涡流，进而促进流体内靶标的混匀。4.根据权利要求3所述的阵列式食物过敏原检测微流控芯片，其特征在于，所述横向流道(121)的数量为四个，四个所述横向流道(121)共用一个所述入口B和一个所述出口B。5.根据权利要求1所述的阵列式食物过敏原检测微流控芯片，其特征在于，所述基底的材质为玻璃；所述第一流道组(110)和第二流道组(120)分别集成于PDMS上。6.一种自适应微流控芯片夹具，其特征在于，用于夹持如权利要求1至5中任一项所述的阵列式食物过敏原检测微流控芯片；所述夹具包括装载槽...

【专利技术属性】
技术研发人员：李正，陈小锋，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：新型
国别省市：