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应用了廉价导电材料的多通道梅毒诊断专用微流控器件制造技术

技术编号:3914757 阅读:121 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种应用了廉价导电材料的多通道梅毒诊断专用微流控器件,属于分析测试领域。快速且廉价地诊断梅毒病患是相关诊疗技术进步的目标之一,本发明专利技术提供一种指向上述目标的诊断器件。本案要点是,该器件内含有四条相互并联的分支管道,共有四个工作电极分别装设在所述四条分支管道内,所述工作电极由导电性电极以及贴附在所述导电性电极上的包埋了梅毒特异性抗体的金胶敏感膜构成,该四个工作电极表层的各自的金胶敏感膜分别包埋了四种不同的梅毒特异性抗体物质,该四种抗体物质分别是梅毒特异性抗体TP0684、TP0453、TP0821及TP0319,工作电极均呈纤维状,纤维状工作电极的本体材质是热分解导电高分子材质。本案芯片低成本、多通道。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种应用了廉价导电材料的多通道梅毒诊断专用微流控器件, 该多通道梅毒诊断专用微流控器件是基于抗原/抗体特异性反应来诊断梅毒抗 原的专用微流控芯片,属于分析测试领域。
技术介绍
梅毒(Syphilis)是由梅毒螺旋体(T. pallidum, TP)引起的一种性传播疾病 (Sexually transmitted disease, STD)。在自然情况下梅毒螺旋体只感染人类, 人是梅毒唯一传染源,主要通过性接触传播。另也可通过胎盘垂直传播,引起 胎儿先天性梅毒。少数人也可经输血感染。80年代以来,梅毒在我国再次死灰 复燃,据全国性病控制中心统计,我国梅毒发病率年增长率达52.7%,且先天性梅 毒和神经梅毒发病率增加明显,在全球亦有逐渐上升的趋势,梅毒不仅已经成 为世界性的严重社会和公共卫生问题,而且也是危害人群健康的主要疾病之一。 因此,选择简单、快速、高敏感性和特异性诊断方法和试剂,对梅毒早期诊断, 发现传染源,控制梅毒传播具有重要意义。目前常用的梅毒诊断方法有病原学检查、非梅毒螺旋体抗原血清试验、TP 快速检测试纸条、梅毒螺旋体血球凝集试验(TPHA)和聚合酶链反应(PCR) 等。病原学检查的原理是取患者损害的渗出物或淋巴结穿剌术得到的组织液, 观察螺旋体的特征性形态和运动方式,在理论上对早期梅毒有较高的检出率, 但受到条件的制约(包括就诊用药、高质量的荧光显微镜、试剂和技术等)也 较多,因此实际检出率并不高。TP快速检测试纸条虽克服了检测时间长、试剂昂贵等缺陷,但国内暂时未有详细报道其灵敏性和特异性效果,因此不可用于 确诊试验。非梅毒螺旋体抗原血清试验的原理是目前诊断梅毒常用的血清学初 筛试验,在很多文献中都提到非梅毒螺旋体抗原血清试验虽然简易、快速、易 于观察结果,适合于大量人群的血清筛查,但敏感性、特异性较差,有时会出 现生物学假阳性和假阴性反应,容易造成漏检和误检,所以不适合用于一期梅毒、先天梅毒、神经梅毒的诊断。TPHA虽然其敏感性和特异性高,主要被用 于梅毒确诊试验,但对疗效观察意义不大。PCR法是较新的诊断方法,它能对 生殖器溃疡进行早期鉴别诊断,区分梅毒、生殖器疱疹及软下推。但当前诊断 梅毒的PCR仍存在引物的非特异性、对血清/全血等敏感性低等缺点。而且当皮 损开始愈合、分泌物减少、血清学试验阳性反应时,采用PCR方法就不合适。 另外,PCR方法易受标本中的组织和细胞碎片等物质抑制,导致PCR假阴性结 果。所以PCR检测不宜用作判愈。TP快速检测试纸条、非梅毒螺旋体抗原血清试验、TPHA以及PCR等检测 方法均属于免疫分析。以上免疫分析本身有很强的选择性,对传染病的早期诊 断,判断疗效及预后等方面均有重要的意义。然而重大传染病的检测非常复杂, 传统的免疫分析通常只针对单一抗原进行检测。由于一种诊断抗原可出现在不 同致病菌,或不同诊断抗原可在同一致病菌同时出现,因此,开展高效的多重 免疫分析方法(SMIAs),从生物相关性的角度真实地定性、定量反映各种致 病菌抗原的种类和数量,在早期预防和联检多种传染病、判断传染病菌发展程 度、观察和评价治疗效果等方面都具有重要的医学价值。电化学免疫传感器具有自动化程度高、廉价、易制备、快速灵敏等独特优 势,配合免疫反应的高效专一,非常适合构建重大传染病多重免疫分析检测的 分析仪。有"生命科学集成电路"之称的微流控芯片(lab-on-chip)是构建微型化、集成化的电化学免疫传感器的理想技术。微流控芯片技术是将采样、预处 理、加试剂、反应、分离、检测等集成在一块微芯片上完成的一门前沿技术, 具有分析速度快、信息量大、试剂消耗少、污染小、操作费用低、仪器使用简便等优点。且非常适合工业化生产。微流控技术代表着21世纪分析仪器走向微 型化、集成化的发展方向。构建适合于重大传染病检测的微流控安培检测芯片具有以下优势(1)通过微加工技术很容易在芯片上集成多个检测通道和检 测电极,做到多目标物同时分析,技术可行性高。(2)通过微流动注射技术, 样品在管路中流动保证了电极表面时刻更新,较好克服了电极易被污染,造成假阳性率高、结果平行性差等问题。(3)微流控传感器上管路直径只有ym级, 反应池体积也只有HL级,分析时所需试剂用量极少,分析物到达电极表面的扩 散距离短、因此可以大大减少温育时间,实现快速联检目标。(4)目前微流 控传感器多基于光学检测系统,仪器昂贵体积大,全集成很难,而且检测成本 很高,限制了其推广。而传感器中采用电化学检测,体积小、自动化程度高。目前,在微流控芯片
,利用梅毒多种特异性抗体来同时检测、快 速诊断多种梅毒抗原的相关技术和方法尚未见报道;另一方面,该领域现有技 术中多采用昂贵的黄金来作为测试传感器核心元件也就是工作电极的基本材 料,这种昂贵金属材质的使用,增加了相关芯片的制造成本,鉴于芯片所侦测 的相关传染病所具有的公知的危险性,相关疾病侦测用微流控芯片内的黄金回 收工作存在不安全因素,相关不安全因素会增加黄金回收工作的难度、增加黄 金回收操作的成本,进而可能因经济上得失权衡方面的实际考虑,造成贵重资 源黄金的流失,显然,这一技术缺陷也有待消除。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是,在微流控芯片技术这样一个总的技术框架内,研发出一种廉价的能够利用梅毒多种特异性抗体来对多种梅毒抗原进行同 时检测、快速诊断的专用微流控芯片。本专利技术通过如下方案解决所述技术问题,该方案提供的装置是一种应用了 廉价导电材料的多通道梅毒诊断专用微流控器件,该多通道梅毒诊断专用微流 控器件是微流控芯片,该微流控芯片的结构包括贴合装设在一起的两片板状物, 所述两片板状物分别是微流控芯片的盖片以及微流控芯片的基片,在所述两片 板状物之间的相互贴合的位置上装设有管道,以及,三个池状物,管道的一端 经由歧管状流体通道分别与其中的两个池状物联通,管道的另一端与余下的一 个池状物联通,以及,依序分别装设在所述管道内不同位置上的工作电极以及 对电极以及参比电极,所述工作电极由导电性电极以及贴附在所述导电性电极 上的包埋了梅毒特异性抗体的金胶敏感膜构成,本案特别之处在于,所述管道 的构造呈并联构造,所述呈并联构造的管道由四条分支管道并联构成,以及, 所述工作电极的数量是四个,该四个工作电极的装设位置分别位于所述四条分 支管道内,以及,该四个工作电极其表层金胶敏感膜结构中的特异性抗体分别 是对梅毒抗原能特异性结合的四种梅毒抗体物质,该四种抗体物质分别是梅毒特异性抗体TP0684、 TP0453、 TP0821及TP0319,以及,每一个工作电极其形 貌均呈纤维状,所述形貌呈纤维状的工作电极其本体材质是热分解导电高分子 材质。所述金胶敏感膜是将壳聚糖金胶溶液与梅毒特异性抗体溶液充分混合均 匀,用点样仪点样或涂布于指定结构位置,并使其干燥成膜而成。所述金胶敏 感膜中的梅毒特异性抗体均为辣根过氧化物酶或者葡糖糖氧化酶标记的梅毒抗 体,所述金胶敏感膜已包含为固定上述各梅毒特异性抗体而引入其中的辅助性介质,所述辅助性介质例如壳聚糖、醋酸纤维素、明胶其中的一种或它们的混 合物。所述微流控芯片结构中的所述管道以及所述分支管道以及所述歧管状流体 通道,其内径尺寸均可本文档来自技高网
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【技术保护点】
应用了廉价导电材料的多通道梅毒诊断专用微流控器件,该多通道梅毒诊断专用微流控器件是微流控芯片,该微流控芯片的结构包括贴合装设在一起的两片板状物,所述两片板状物分别是微流控芯片的盖片以及微流控芯片的基片,在所述两片板状物之间的相互贴合的位置上装设有管道,以及,三个池状物,管道的一端经由歧管状流体通道分别与其中的两个池状物联通,管道的另一端与余下的一个池状物联通,以及,依序分别装设在所述管道内不同位置上的工作电极以及对电极以及参比电极,所述工作电极由导电性电极以及贴附在所述导电性电极上的包埋了梅毒特异性抗体的金胶敏感膜构成,其特征是,所述管道的构造呈并联构造,所述呈并联构造的管道由四条分支管道并联构成,以及,所述工作电极的数量是四个,该四个工作电极的装设位置分别位于所述四条分支管道内,以及,该四个工作电极其表层金胶敏感膜结构中的特异性抗体分别是对梅毒抗原能特异性结合的四种梅毒抗体物质,该四种抗体物质分别是梅毒特异性抗体TP0684、TP0453、TP0821及TP0319,以及,每一个工作电极其形貌均呈纤维状,所述形貌呈纤维状的工作电极其本体材质是热分解导电高分子材质。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:干宁李榕生杨欣李天华王峰王鲁雁巫远招孔祖萍任元龙姜晶晶陈仙雄
申请(专利权)人:宁波大学
类型:发明
国别省市:97[中国|宁波]

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