[发明专利]同时检测葡萄糖、尿酸、甘油三酯及胆固醇的微流控纸芯片及制造方法

说明书

技术领域

本发明设计一种三维微流控纸芯片，用于同时检测葡萄糖、尿酸、甘油三酯及胆固醇。

背景技术

血液生化指标，能够反映人体的健康情况，也是医生诊断和治疗的重要依据。随着人们生活水平的提高，糖尿病、高血脂以及痛风等疾病的发病率显著上升，严重危害人类健康。因此，血液中葡萄糖、甘油三酯、胆固醇以及尿酸的检测已成为医院中常规的检测项目。大型的生化分析仪通常能够同时完成上述物质的血液浓度测定，但是比较费时费力，成本较高，并且依赖专业的操作人员。由于糖尿病、高血脂以及痛风均属慢性病，需要长期的较频繁的复查，所以仪器分析法给患者带来了诸多不便，也不利于患者病情的早发现和早诊断。虽然，目前针对血液中葡萄糖、甘油三酯、胆固醇以及尿酸，已发展出快速简便的检测方法，但没有一种方法能够同时高通量地检测上述四种物质。

发明内容

针对目前葡萄糖、甘油三酯、胆固醇以及尿酸检测的实际情况，适应家庭检测的发展趋势，本发明将酶法检测体系同微流控技术相结合，建立了一种能够同时检测葡萄糖、甘油三酯、胆固醇以及尿酸的高通量三维微流控纸芯片。此芯片无需仪器设备和专业操作人员，灵敏度高，特异性好，操作简单，现象直观，是一种非常适合病人家庭及各型医疗机构使用的高效尿液尿酸检测方法。

本发明采用以下技术方案：

一种同时检测葡萄糖、尿酸、甘油三酯及胆固醇的微流控纸芯片，纸芯片是由光刻滤纸和打孔双面胶叠加组成的三维微孔道体系，内含特异性氧化酶、、过氧化物酶、4-氨基安替比林以及N-乙基-N-(3-磺基醋酸)-3甲氧基苯胺。

特异性氧化酶为葡萄糖氧化酶、尿酸氧化酶、甘油磷酸氧化酶和胆固醇酯酶-胆固醇氧化酶。

微流控纸芯片的制备方法，包括以下步骤：

1)通过光刻技术，在光刻纸上制做芯片孔道；

2)将带有孔道的滤纸与双面胶进行叠层组装，组装过程中在孔内填充纤维素粉/水混合物；

3)将葡萄糖氧化酶、尿酸氧化酶、甘油磷酸氧化酶、胆固醇酯酶-胆固醇氧化酶、过氧化物酶、4-氨基安替比林以及N-乙基-N-(3-磺基醋酸)-3甲氧基苯胺溶液，分别加入到纸芯片的指定位置A、B、C、D区域，避光室温风干。

本发明的目的是这样实现的：将特异性氧化酶(葡萄糖氧化酶、尿酸氧化酶、甘油磷酸氧化酶、胆固醇酯酶-胆固醇氧化酶)和过氧化物酶酶固定在纸芯片上，用海藻糖保护酶的活性。葡萄糖、尿酸、甘油三酯以及胆固醇在各自氧化酶的催化下生成H₂O₂，而H₂O₂又在4-氨基安替比林和N-乙基-N-(3-磺基醋酸)-3甲氧基苯胺参与下生成红色醌亚胺色素。微流控纸芯片可过滤样品，并实现样品的分流检测。三维微流控纸芯片制造方法的全过程包括以下步骤：

1)在刷有光刻胶的滤纸上覆盖上设计好通道的遮光盖子，通过紫外曝光，未被通道掩盖的区域光刻胶发生交联反应，被通道掩盖的区域光胶通过显影液的洗涤除去，使该区域恢复亲水性；

2)按照掩膜上通道的设计，在两面都有油光纸的普通双面胶上打孔。所有的双面胶和纸在组装之前切割成相同尺寸以便于组装。按照溶液的流动方向从入口开始组装，揭去一面油光纸，对准入口通道的相应位置粘贴牢固。在孔内填充适量的纤维素粉/水混合物，再撕去另一层油光纸，与紧邻的一层纸芯片粘紧。按照纸芯片与双面胶反复交替的过程进行粘贴，最后将带有检测试剂的一层纸芯片贴上；

3)采用磷酸盐缓冲液分别配制含有海藻糖的氧化酶(葡萄糖氧化酶、尿酸氧化酶、甘油磷酸氧化酶、胆固醇酯酶-胆固醇氧化酶)溶液和过氧化物酶-底物显色溶液。将上述溶液依次加在纸芯片上，避光室温风干。

根据所加氧化酶种类不同，在纸芯片正面和反面进行数字标记(添加葡萄糖氧化酶的孔所在区域标记数字“A”；添加尿酸氧化酶的孔所在区域标记数字“B”；添加甘油磷酸氧化酶的孔所在区域标记数字“C”；添加胆固醇酯酶-胆固醇氧化酶的孔所在区域标记数字“D”)。

4)检测时，将样品滴加在纸芯片正面的加样孔中，如样品中含有待测物，则背面的显色孔呈现红色。

通过毛细作用带动液体流动、试剂吸附以及过滤样品，不需要昂贵的泵或压力控制阀等外援设备；样品滴加在加样面，如样品中含有待测物，则背面的显色孔呈现红色。

附图说明

图1三维微流控纸芯片的构造图；

图2三维微流控纸芯片的正面检测示意图；

图3三维微流控纸芯片的反面检测示意图；