[发明专利]一种基于磁阻生物传感器的微流控磁敏免疫装置及其使用方法

说明书

本发明一种基于磁阻生物传感器的微流控磁敏免疫装置及其使用方法，微流控磁敏免疫装置中，上盖上设置超顺磁珠存储区和抗体存储区，微流控芯片上设置第一生化反应腔和第一微流控通道，使用时，生物素化的超顺磁珠和生物素化的抗体依次在第一生化反应腔和第一微流控通道中进行混合反应，反应后的标记抗体的超顺磁珠再与待测样品反应，生成标记超顺磁珠的免疫蛋白，然后与磁传感器阵列中的捕获抗体反应结合，从而将超顺磁珠固定在磁传感器阵列中的传感器上进行后续的检测过程。本发明将磁敏免疫分析中超顺磁珠与生物素化的抗体的结合整合到芯片中完成，提高了集成度，简化了生化反应的操作步骤，提高了生化反应效率。

技术领域

本发明涉及磁敏免疫分析，具体为一种基于磁阻生物传感器的微流控磁敏免疫装置及其使用方法。

背景技术

磁敏免疫分析是即荧光免疫分析、化学发光、电化学发光、电化学、表面拉曼增强后出现的新的免疫分析方法，是通过检测、分析磁珠标记的抗原的磁信号间接定量待测标志物的方法，相比较于其他免疫分析方法，磁敏免疫分析操作简便，成本较低，且具有极高的灵敏度。磁传感器是磁敏免疫分析的重要器件，常用的有霍尔传感器、磁阻传感器(AMR)、巨磁电阻传感器(GMR)、遂穿磁阻传感器(TMR)和巨磁阻抗传感器(GMI)等。因工艺步骤简单、性能稳定、灵敏度高、背景噪声低、热稳定性好，巨磁电阻传感器(GMR)被更广泛的应用于免疫分析在内的生物医学检测中。

微流控芯片又被称为片上实验室，可以将一系列复杂繁琐的生化反应操作、生物医学检测等多种功能集成到一张几平方厘米大小的芯片中，具有需要样品更少，操作更加简便，避免样品污染、系统微型化等诸多优点。但目前将微流控芯片和磁敏免疫分析技术结合的实例很少。

中国专利CN 109917139 A提出了一种基于GMR传感器阵和微流控芯片的磁敏免疫检测卡。该发明将传感阵列和底板固定，利用PDMS膜制备微流控芯片。其设计的微流控装置将待测样品、免疫磁珠和洗涤液分步注入反应区，使用的免疫磁珠需要预先做生物标记才能使用，导致步骤繁琐、操作复杂。因此，设计一种能够在芯片内部完成磁珠生物标记的微流控具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于磁阻生物传感器的微流控磁敏免疫装置，提高了芯片的集成度，简化了生化反应的操作步骤，缩短分析时间。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种基于磁阻生物传感器的微流控磁敏免疫装置，包括固定连接的底板与上盖，底板与上盖之间设有微流控芯片；

上盖上设置有超顺磁珠存储区、抗体存储区、待测样品存储区和洗涤液存储区；微流控芯片上设置有第一生化反应腔、第二生化反应腔、检测区和废液腔；第一生化反应腔的进样口与超顺磁珠存储区和抗体存储区均连通，出样口通过第一微流控通道与第二生化反应腔进样口连通，第二生化反应腔进样口还与待测样品存储区连通，第二生化反应腔出样口通过第二微流控通道与检测区进样口连通，检测区进样口还与洗涤液存储区连通；检测区出样口与废液腔连通；

微流控芯片上还设有凹槽，凹槽与检测区上下位置对应且两者相连通，凹槽中嵌设有能结合免疫蛋白的磁传感器阵列，凹槽开口处密封。

优选的，上盖上设有排气孔，排气孔与废液腔连通。

进一步的，微流控芯片上设置有废液孔，废液孔与排气孔位置上下对应，废液腔通过废液孔与排气孔连通。

优选的，微流控芯片包括基底和固定在基底上的薄膜，薄膜与基底之间围成第一生化反应腔、第二生化反应腔、检测区和废液腔。

进一步的，薄膜采用PDMS薄膜，基底采用PMMA基底。