一种微流控芯片的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种微流控芯片的制备方法，包括以下步骤：对芯片表面材料进行超亲水改性后，将微流控芯片表面喷涂一层封闭液进行表面封闭，然后将芯片进行烘干处理；在凹槽微结构上覆盖超疏水试剂，对芯片中凹槽微结构的表面进行超疏水改性，然后将芯片进行烘干处理，得到超疏水管道；将荧光微球标记物添加至芯片基板中的混匀管道中，然后进行烘干，使荧光微球标记物干燥于芯片中并包被在第二微米柱上；将捕获抗体试剂包被于载体膜上，然后进行烘干，使聚苯乙烯微球标记的捕获抗体固定于载体膜上，并将该包被有捕获抗体试剂的载体膜放置于芯片基板的检测管道上；在废液槽中放入吸水纸，并将芯片盖板与芯片基板进行组装并键合，得到所述微流控芯片

【技术实现步骤摘要】
一种微流控芯片的制备方法
[0001]本申请是申请日为
2018
年
12
月
13
日
、
申请号为
2018115239244、
专利技术名称为“一种微流控芯片及其制备方法和检测方法”的专利技术专利申请的分案申请
。


[0002]本专利技术属于医疗器械体外诊断
，具体涉及一种用于进行床旁诊断
(POCT)
的微流控芯片的制备方法
。

技术介绍

[0003]床旁诊断
(Point of Care Testing
，
POCT)
即通过借助小型化或适中的桌面式设备或试剂对患者进行现场快速诊断
。
由于
POCT
检测方法具有操作简单便捷
、
检测系统易维护
、
可以随时随地进行检测
、
检测成本低等特点，
POCT
检测产品逐渐被市场所接受以及推广
。
[0004]现有技术中用于疾病诊断的
POCT
检测产品按照检测方法学或产品材料大致可以分为两类：层析
POCT
检测技术和微流控
POCT
检测技术
。
[0005]层析
POCT
检测技术已经有三十多年发展历史，目前市场上
POCT
检测的主导产品就是基于层析技术开发
。
基于层析技术开发的
POCT
产品虽然技术成熟技术门槛低，但是由于其结构不封闭导致检测易受到外界环境干扰，并且样本流动不受控制，检测个体之间差异大，从而影响到检测灵敏度和检测重复性，无法满足检验科医生对临床诊断的检测性能要求
。
[0006]微流控芯片
POCT
检测技术是近十年发展起来的快速检测技术
。
由于微流控技术拥有样本流动控制
、
芯片封闭
、
管道微小
、
可控性强等特点，使得微流控芯片
POCT
检测技术的检测灵敏度和检测重复性相比于层析
POCT
检测技术均有不同程度提升，因此微流控芯片
POCT
检测技术越来越受到市场的青睐
。
[0007]现有技术中微流控芯片
POCT
检测产品根据样本驱动方式不同大致可以分为两类：一类是被动式微流控检测芯片，即通过芯片中的微小管道来提供毛细力而驱动样本在芯片中的流动
。
被动式微流控芯片
POCT
虽然检测方式简单，对检测系统要求低，但是整个样本检测反应控制性不强，试剂反应随机性大
。
被动式微流控芯片中含有的试剂反应腔预先填埋有干燥的反应试剂，当样本流入该试剂腔后复溶所干燥的试剂
。
该复溶过程随机，样本复溶体积和复溶过程不可控，从而导致检测重复性不佳，其检测重复性与层析
POCT
检测技术相比并无明显改善
。
[0008]另一类微流控芯片
POCT
检测产品则是主动式微流控检测芯片，即通过外部作用力如气压力
、
机械力
、
离心力
、
电动力等方式驱动样本在芯片中的流动
。
主动式微流控芯片
POCT
则对检测样本和试剂的流动和混匀反应过程精准控制，从而大大提高试剂检测重复性和检测灵敏度
。
但是以整合磁微粒检测技术的主动式微流控芯片
POCT
，由于包被不同抗体的磁微粒不能通过磁场进行分离，因此该检测技术最主要的缺陷是只能进行单项目检测，在单通道微流控芯片中不能同时进行多项目检测
。
以整合压力阀的主动式微流控芯片
POCT
，由于需要在芯片中整合弹性薄膜，而使得整个芯片封装工艺变得极为复杂，导致芯片制造产量低下
。

技术实现思路

[0009]有鉴于此，为了克服现有技术中的缺陷，本专利技术的目的之一是提供了一种微流控芯片的制备方法，制备得到的微流控芯片能够实现现场快速
、
准确
、
高灵敏且多项目的定量检测
。
[0010]为了达到上述目的，本专利技术采用以下的技术方案：
[0011]一种微流控芯片，包括芯片基板和芯片盖板，所述芯片盖板上开设有用于添加检测样本的加样口，所述芯片基板上依次开设有位于所述加样口下方的反应腔
、
与所述反应腔相连通的混匀管道
、
与所述混匀管道相连通的检测管道以及废液槽，所述混匀管道中包被有用于提供荧光检测信号的荧光微球标记试剂，所述检测管道中装载有载体膜，所述载体膜上包被有至少一种捕获抗体试剂
。
在一些实施例中，检测管道的深度为
50
μ
m
‑
1000
μ
m
；废液槽的深度为
0.2mm
‑
2m m。
[0012]在微流控芯片具体使用时，加样口可以连接到驱动装置，驱动装置的驱动方式可以是气压
、
液压或电动等方式，该驱动装置提供所加检测样本在芯片的管道中来回流动的驱动力，以使样本与管道中的试剂充分反应
。
[0013]根据本专利技术的一些优选方面，所述混匀管道与所述检测管道之间还设置有超疏水管道
。
所述超疏水管道包括凹槽微结构以及微米结构的第一微米柱，所述凹槽微结构的表面具有超疏水试剂
。
超疏水管道可以起到检测样本与试剂反应形成反应复合物以及反应复合物流动至检测管道的过渡功能
。
凹槽微结构中每个凹槽的深度为
20
‑
500
μ
m、
宽度为
50
‑
4000
μ
m
；第一微米柱的直径为
20
‑
500
μ
m
，高度为
20
‑
500
μ
m
；超疏水试剂为溶解在电子氟化液中的氟硅烷
。
[0014]超疏水管道由凹槽微结构
、
第一微米柱以及覆盖在凹槽微结构表面超疏水试剂组成，超疏水试剂以及凹槽微结构形成的超疏水表面能够实现被动式流动阻断阀，当检测样本受到驱动力而流动至该超疏水表面时，能有效阻挡液体继续流动，液体会留在凹槽中不会铺开，必须提高驱动力才能驱动液体继续向前流动，使得对液体流动的可控性进一步增强
。
[0015]根据本专利技术的一些优选方面，所述混匀管道内设置有微米结构的第二微米柱，所述荧光微球标记试剂包被在所述第二微米柱上
。
第二微米柱的直径为
10...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种微流控芯片的制备方法，其特征在于，所述微流控芯片包括芯片基板和芯片盖板，所述芯片盖板上开设有用于添加检测样本的加样口，所述芯片基板上依次开设有反应腔
、
混匀管道
、
超疏水管道
、
检测管道以及废液槽，所述反应腔位于所述加样口的下方；所述制备方法包括以下步骤：对芯片表面材料进行超亲水改性后，将微流控芯片表面喷涂一层封闭液进行表面封闭，然后将芯片进行烘干处理；所述超疏水管道由凹槽微结构
、
第一微米柱以及覆盖在凹槽微结构表面的超疏水试剂组成；在凹槽微结构上覆盖超疏水试剂，对芯片中凹槽微结构的表面进行超疏水改性，然后将芯片进行烘干处理，得到超疏水管道；所述混匀管道内设置有微米结构的第二微米柱；将荧光微球标记物添加至芯片基板中的混匀管道中，然后进行烘干，使荧光微球标记物干燥于芯片中并包被在第二微米柱上；将捕获抗体试剂包被于载体膜上，然后进行烘干，使聚苯乙烯微球标记的捕获抗体固定于载体膜上，并将该包被有捕获抗体试剂的载体膜放置于芯片基板的检测管道上；在废液槽中放入吸水纸，并将芯片盖板与芯片基板进行组装并键合，得到所述微流控芯片
。2.
根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述加样口与驱动装置连接，所述驱动装置用于提供所述检测样本在芯片的管道中来回流动的驱动力，以使所述检测样本与管道中的试剂充分反应
。3.
根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述驱动装置的驱动方式为气压
、
液压或电动方式
。4.
根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述荧光微球标记试剂的制备按如下步骤进行：采用荧光微球对检测抗体...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾悦，蒋理国，
申请(专利权)人：迪亚莱博张家港生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：