[发明专利]基于磁控的微球阵列芯片、检测组件和检测系统、方法

权利要求书

1.一种基于磁控的微球阵列芯片，用于蛋白质或核酸的荧光检测，其特征在于：包括芯片基板；

所述芯片基板内部开设有第一微流道、第二微流道和反应腔，所述芯片基板顶面设置有进样口和出样口；所述反应腔一侧通过所述第一微流道与所述进样口相连通，所述反应腔另一侧通过所述第二微流道与所述出样口相连通；

所述芯片基板内位于所述反应腔下方嵌设有由多个微磁锥构成的微磁锥阵列，每个微磁锥用于捕获单个微球；

所述微球为磁性微球，所述微磁锥的底面直径与所述磁性微球直径大小相当；

微流道的宽度区间范围为（3d，4d]，d表示磁性微球直径；

各微磁锥附近区域的磁化磁场的场强为5500 Gauss~7000 Gauss，用以磁化微磁锥磁场；

使用时，最先进入所述反应腔的磁性微球优先被临近微磁锥所捕获，后面的磁性微球绕过被捕获的磁性微球继续被经过的微磁锥捕获，直到所有磁性微球都被捕获从而形成磁性微球阵列；

所述微磁锥阵列中的单个微磁锥为团聚成锥体的磁纳米颗粒，其中，锥体的尖端背向所述反应腔；

所述芯片基板包括键合为一体的上基板和下基板；

所述第一微流道、所述第二微流道和所述反应腔开设在所述上基板上，且底壁敞开设置；

所述微磁锥阵列嵌设在所述下基板内；

所述微磁锥阵列的制作方法包括：

S1，制作作为制作下基板的模具的模板；

S2，将磁纳米颗粒溶液滴加在所述模板上；

S3，在所述模板下方放置一块第一磁体，对磁纳米颗粒溶液施加磁场，磁纳米颗粒溶液在磁场的作用下分散成阵列化排列的微磁锥；通过控制磁场强度即可控制磁纳米颗粒形成的微磁锥的直径，以及呈阵列化排列的各微磁锥的间隔；

S4，将光固化溶液倾倒于所述模板上，施加光照固化光固化溶液为膜；

S5，剥离固化后的膜作为所述下基板。

2.根据权利要求1所述的基于磁控的微球阵列芯片，其特征在于，所述微磁锥阵列的面积小于所述反应腔的底面面积。

3.一种基于磁控的微球阵列检测组件，其特征在于，包括：

如权利要求1-2任一项所述的基于磁控的微球阵列芯片；以及

设置于所述基于磁控的微球阵列芯片下方，并可调整与所述微磁锥阵列的间距的第二磁体。

4.根据权利要求3所述的基于磁控的微球阵列检测组件，其特征在于：所述第二磁体为永磁体或电磁铁。

5.一种基于权利要求3或4所述基于磁控的微球阵列检测组件的检测系统，其特征在于：包括与所述进样口连通，并用于存储待检测液的储液器；

进口与所述出样口连通，并用于存储废液的废液池；

与所述废液池的出口连通的负压泵；以及

用于照射微球阵列，以能够通过荧光抗原法定量检测出芯片捕获微球阵列中微球数量的光源。

6.根据权利要求5所述的检测系统，其特征在于：所述储液器包括分液器，用于存储功能化磁性微球液的第一储液池，用于存储检测试剂的第二储液池，以及用于存储洗脱液的第三储液池；

所述分液器的多个入口同时与所述第一储液池、所述第二储液池和所述第三储液池连通；所述分液器的出口与所述进样口连通。

7.一种权利要求6所述检测系统的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，调整所述磁体与所述微磁锥阵列的间距至预定距离；

步骤2，打开所述负压泵，并调节所述分液器加入功能化磁性微球液，使各个功能化磁性微球分别被所述微磁锥阵列中的各个微磁锥形成的微磁场分别捕获；

步骤3，调节所述分液器加入检测试剂；

步骤4，关闭所述负压泵，用激发光照射微球阵列；

步骤5，观察是否产生绿色荧光信号，产生荧光记为1，反之记为0；统计为1的个数，即可定量检测出待检测液中微球数量；

步骤6，撤去所述磁体，以释放磁性微球；打开所述负压泵，并调节所述分液器加入洗脱液，以清洁微球阵列芯片。