[发明专利]一种微流控芯片及其应用

摘要

本发明提供了一种微流控芯片及其应用，所述微流控芯片包括从上到下依次层叠设置的顶板层(1)、第一腔体层(2)、流道层(3)、第二腔体层(4)和底板层(5)；所述顶板层(1)设置有至少一个加样孔和至少一个透气孔(16)；所述第一腔体层(2)设置有至少一个储液腔和至少一个反应腔(25)；所述第二腔体层(4)设置有至少一个废液腔(41)；所述流道层(3)设置有流道，用于将顶板层(1)、第一腔体层(2)和第二腔体层(4)连通。本发明的微流控芯片检测速度快、自动化程度高、过程可控、成本较低，可用于分子检测。 1

主权项

1.一种微流控芯片，其特征在于，所述微流控芯片包括从上到下依次层叠设置的顶板层(1)、第一腔体层(2)、流道层(3)、第二腔体层(4)和底板层(5)；

所述顶板层(1)设置有至少一个加样孔和至少一个透气孔(16)；

所述第一腔体层(2)设置有至少一个储液腔和至少一个反应腔(25)；

所述第二腔体层(4)设置有至少一个废液腔(41)；

所述流道层(3)设置有流道，用于将顶板层(1)、第一腔体层(2)和第二腔体层(4)连通。

2.根据权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述储液腔装载有检测试剂；

优选地，所述检测试剂包括检测抗体、清洗液或发光反应液中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述反应腔(25)包被有捕获抗体；

优选地，所述检测抗体为镉离子单克隆抗体；

优选地，所述捕获抗体为抗小鼠IgG抗体。

3.根据权利要求1或2所述的微流控芯片，其特征在于，所述流道层(3)包括第一流道(31)、第二流道(32)和第三流道(33)；

优选地，所述加样孔(11)与所述储液腔通过第一流道(31)连通；

优选地，所述第二流道(32)呈回形针形状；

优选地，所述第二流道(32)与所述第三流道(33)之间设置有反应腔(25)；

优选地，所述反应腔(25)与所述废液腔(41)通过第三流道(33)连通。

4.根据权利要求1‑3任一项所述的微流控芯片，其特征在于，所述废液腔(41)与所述透气孔(16)相连。

5.根据权利要求1‑4任一项所述的微流控芯片，其特征在于，所述微流控芯片由高分子材料制备得到；

优选地，所述高分子材料包括晶体硅、玻璃、聚二甲基硅氧烷、聚甲基丙烯酸甲酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚酯中的任意一种或至少两种的组合，优选为聚二甲基硅氧烷；

优选地，所述储液腔和流道层(3)由不透光高分子材料制备得到，优选为不透光聚二甲基硅氧烷；

优选地，所述顶板层(1)和底板层(5)由透光高分子材料制备得到，优选为透光聚二甲基硅氧烷。

6.根据权利要求1‑5任一项所述的微流控芯片，其特征在于，所述镉离子单克隆抗体修饰有发光标记物；

优选地，所述发光标记物包括吖啶酯、异硫氰酸荧光素、四乙基罗丹明、四甲基异硫氰酸罗丹明、镧系螯合物或藻红蛋白中的任意一种或至少两种的组合，优选为吖啶酯。

7.根据权利要求1‑6任一项所述的微流控芯片，其特征在于，所述镉离子单克隆抗体由镉离子完全抗原免疫动物制备得到；

优选地，所述镉离子完全抗原为镉离子、螯合剂与载体蛋白的复合物；

优选地，所述螯合剂包括乙二胺四乙酸、二乙三胺五乙酸、二乙三胺五乙酸衍生物、1,4,7,10‑四氮杂环十二烷‑N,N,N,N‑四乙酸或1,4,7,10‑四氮杂环十二烷‑1,4,7,10‑四乙酸‑N‑羟基琥珀酰亚胺酯中的任意一种或至少两种的组合，优选为1,4,7,10‑四氮杂环十二烷‑1,4,7,10‑四乙酸‑N‑羟基琥珀酰亚胺酯；

优选地，所述载体蛋白包括多聚赖氨酸、人血清白蛋白、匙孔血蓝蛋白或牛血清白蛋白中的任意一种或至少两种的组合，优选为多聚赖氨酸；

优选地，所述镉离子完全抗原为镉离子‑1,4,7,10‑四氮杂环十二烷‑1,4,7,10‑四乙酸‑N‑羟基琥珀酰亚胺酯‑多聚赖氨酸复合物。

8.一种采用如权利要求1‑6任一项所述的微流控芯片制定标准曲线的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)配置至少6份已知的不同浓度的镉离子标准液；

(2)步骤(1)所述的镉离子标准液由加样孔(11)进入第一流道(31)，与吖啶酯标记镉离子单克隆抗体混合孵育，得到抗原抗体复合物，进入反应腔(25)；

(3)预先包被在反应腔(25)的抗小鼠IgG抗体捕获步骤(2)所述的抗原抗体复合物；

(4)清洗后，化学发光反应液进入反应腔(25)，测定反应腔(25)的化学发光强度；

(5)以化学发光强度为纵坐标，镉离子标准液的浓度为横坐标，绘制化学发光强度与镉离子浓度的关系四参数曲线图，得到所述标准曲线。

9.一种检测镉离子的方法，其特征在于，所述方法采用如权利要求1‑7所述的微流控芯片；

优选地，所述方法包括以下步骤：

(1’)待测样本由加样孔(11)进入第一流道(31)，与吖啶酯标记镉离子单克隆抗体的混合孵育，得到抗原抗体复合物，进入反应腔(25)；

(2’)预先包被在反应腔(25)的抗小鼠IgG抗体捕获步骤(1’)所述的抗原抗体复合物；

(3’)清洗后，化学发光反应液进入反应腔(25)，测定反应腔(25)的化学发光强度；

(4’)根据标准曲线，计算得到所述待测样本中镉离子的浓度。

10.一种如权利要求1‑7任一项所述的微流控芯片用于分子检测，优选为用于重金属离子检测；

优选地，所述重金属离子包括镉离子、铁离子、锰离子、铜离子、锌离子、铬离子、汞离子、镍离子、铅离子或砷离子中的任意一种或至少两种的组合，优选为镉离子。