[发明专利]一种基于磁分离技术和微流体技术的快速检测微流体反应器及其制备方法和检测方法

权利要求书

1.一种基于磁分离技术和微流体技术的快速检测微流体反应器，其特征在于：包括磁性蛋白和探针蛋白，所述磁性蛋白为以磁性微球为载体固定有与待测物相应位点发生特异性结合或者与待测物结构相同的特异性蛋白，所述探针蛋白为以探针微球为载体固定有与待测物相应位点发生特异性结合或者与待测物结构相同的特异性蛋白，且所述磁性蛋白和探针蛋白根据所述待测物的性质配对组合使用。

2.根据权利要求1所述的一种基于磁分离技术和微流体技术的快速检测微流体反应器，其特征在于：所述磁性微球的材料包括顺磁性材料、超顺磁性材料、铁磁性材料、亚铁磁性材料和变磁性材料，且其比饱和磁化强度大于等于0.1 emu/g。

3.根据权利要求1所述的一种基于磁分离技术和微流体技术的快速检测微流体反应器，其特征在于：所述磁性微球的粒径为50纳米~500纳米，所述探针微球的粒径为50纳米~500纳米。

4.根据权利要求1所述的一种基于磁分离技术和微流体技术的快速检测微流体反应器，其特征在于：所述磁性蛋白和探针蛋白之间的配对组合使用方式包括捕获法、双抗原夹心法、双抗体夹心法、间接法和竞争法。

5.根据权利要求1所述的一种基于磁分离技术和微流体技术的快速检测微流体反应器，其特征在于：还包括至少一个的加样孔、反应及检测通道和废液收集池，所述磁性蛋白和探针蛋白经干燥固定在所述加样孔的底部。

6.根据权利要求1 所述的一种基于磁分离技术和微流体技术的快速检测微流体反应器的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

（1）采用在磁性纳米粒子的内核表面覆盖有官能团的高分子材料的方法或向表面覆盖有官能团的高分子材料聚合微球中包埋磁性纳米粒子的方法制备得到所述磁性微球；

（2）采用向表面覆盖有官能团的高分子材料聚合微球中包埋探针物质的方法制备得到所述探针微球；

（3）将步骤（1）制备得到的磁性微球和与待测物相应位点发生特异性结合或者与待测物结构相同的特异性蛋白通过采用偶联或疏水作用方式实现固定，制备得到所述磁性蛋白；

（4）将步骤（2）制备得到的探针微球和与待测物相应位点发生特异性结合或者与待测物结构相同的特异性蛋白通过采用偶联或吸附方式实现固定，制备得到所述探针蛋白；

（5）将步骤（3）制备得到的磁性蛋白和步骤（4）制备得到的探针蛋白加入到加样孔中，并真空烘干；

（6）将加样孔通过反应及检测通道与废液收集池连通，加样孔和废液收集池的端部进行密封。

7.根据权利要求6所述的一种基于磁分离技术和微流体技术的快速检测微流体反应器的制备方法，其特征在于：所述探针物质具有荧光激发特性，包括罗丹明及其衍生物、香豆素极其衍生物、荧光素及其衍生物和镧系稀土元素及其螯合物中的一种或多种。

8.根据权利要求7所述的一种基于磁分离技术和微流体技术的快速检测微流体反应器的制备方法，其特征在于：所述探针物质的激发光波长与发射光波长之间的斯托克位移大于20纳米，其荧光寿命半衰期大于1纳秒。

9.根据权利要求6所述的一种基于磁分离技术和微流体技术的快速检测微流体反应器的制备方法，其特征在于：所述官能团为-COOH、-NH₂、-OH或-CHO。

10.根据权利要求1 所述的一种基于磁分离技术和微流体技术的快速检测微流体反应器的检测方法，其特征在于包括如下操作步骤：

(1)将待测液体样品加入至加样孔中，使加样孔内的所述磁性蛋白和所述探针蛋白得以释放，并与待测液体样品混合均匀；

(2)通过毛细管虹吸力或空气压力驱动使加样孔中的混合液体在反应及检测通道中向前推进；

(3)在反应及检测通道的中段设置电磁富集模块，在混合液体通过时，利用电磁吸引原理通过对磁性微球进行截留，使磁性蛋白以及反应形成的磁性蛋白-探针蛋白复合物或磁性蛋白-待测物-探针蛋白复合物得以截留，而混合液体中的惰性杂质和剩余的探针蛋白跟随混合液体向前继续流动，并最终流至废液收集池；

(4)在全部混合液体流过反应及检测通道后，用光电检测模块检测反应及检测通道的中段的荧光信号强度，并根据荧光信号-浓度的比例关系计算得到待测液体样品中的待测物的浓度值。