多通道磁彈性傳感器檢測(cè)芯片的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種多通道磁彈性傳感器檢測(cè)芯片，屬于生物醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)【技術(shù)領(lǐng)域】。該芯片包括芯片總體及其固定裝置，所述芯片總體包括柔性承載板、柔性蓋片、磁彈性傳感器，所述柔性承載板上設(shè)置有通孔狀的腔室和凹槽狀的流路，腔室分為注入腔室、反應(yīng)腔室和廢液室三種；所述注入腔室可分為多個(gè)檢測(cè)試劑加注室和一個(gè)待測(cè)試劑加注室。本發(fā)明結(jié)構(gòu)精巧、設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，能夠用于同時(shí)檢驗(yàn)待測(cè)試劑的多項(xiàng)指標(biāo)；且本發(fā)明為一次性使用，無需清洗，無廢液排出，方便實(shí)用。
【專利說明】多通道磁彈性傳感器檢測(cè)芯片

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及生物醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種多通道磁彈性傳感器檢測(cè)芯片。

【背景技術(shù)】
[0002]鐵基非晶合金材料制成的磁彈性傳感器具有無線連接的特點(diǎn)，以及對(duì)質(zhì)量、液體粘度等變化具有較高的靈敏度，在微生物檢測(cè)、生化物質(zhì)檢測(cè)、生物力學(xué)檢測(cè)等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用空間，尤其是近年來隨著鐵基非晶合金磁致伸縮效應(yīng)性能的提高，由鐵基非晶合金制成的磁彈性傳感器已經(jīng)逐漸成為傳感器特別是生物醫(yī)學(xué)檢測(cè)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。
[0003]磁彈性傳感器的應(yīng)用原理同物理參數(shù)、化學(xué)物質(zhì)的檢測(cè)檢測(cè)傳感器一樣，同樣是利用了鐵基非晶合金對(duì)表面質(zhì)量、溶液黏粘度以及應(yīng)變等物理量的響應(yīng)。在鐵基非晶薄膜合金的表面修飾一層分子識(shí)別物質(zhì)(如抗體，抗原，微生物、酶等)，溶液中含有的目標(biāo)分析物會(huì)與分子識(shí)別物質(zhì)作用，從而改變非晶合金表面的質(zhì)量，引起共振頻率的偏移，從而可以根據(jù)共振頻率的偏移量來測(cè)定目標(biāo)物的濃度。
[0004]在現(xiàn)有的磁彈性傳感器研究中，多數(shù)是使用一片或多片鐵基非晶合金帶材進(jìn)行檢測(cè)，根據(jù)檢測(cè)目標(biāo)的不同對(duì)其表面進(jìn)行不同的修飾處理，也包括直接應(yīng)用，如直接物理量測(cè)量或者通過修飾一層抗體通過抗體抗原結(jié)合引起的非晶合金表面質(zhì)量變化來檢測(cè)對(duì)應(yīng)抗原的濃度等。其實(shí)現(xiàn)方式主要是將傳感器置于試管等容器中加入試樣進(jìn)行檢測(cè)，另外也有將傳感器和試樣(固態(tài)物質(zhì))結(jié)合的方式，可以看到，這樣的方式?jīng)]有充分利用傳感器材料的微型化特點(diǎn)，不利于傳感檢測(cè)的微量化、定量化和自動(dòng)化的缺點(diǎn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本發(fā)明的目的在于克服上述不足，提供一種多通道磁彈性傳感器檢測(cè)芯片，該芯片具有多個(gè)檢測(cè)通路，能夠同時(shí)進(jìn)行多項(xiàng)磁彈性特性檢測(cè)，滿足設(shè)備小型化、低成本、操作方便的的需求。
[0006]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0007]一種多通道磁彈性傳感器檢測(cè)芯片，包括芯片總體及其固定裝置，所述芯片總體包括柔性承載板、柔性蓋片、磁彈性傳感器，所述柔性承載板上設(shè)置有通孔狀的腔室和凹槽狀的流路，腔室分為注入腔室、反應(yīng)腔室和廢液室三種；所述注入腔室可分為多個(gè)檢測(cè)試劑加注室和一個(gè)待測(cè)試劑加注室；
[0008]在柔性承載板的一表面上，所述待測(cè)試劑加注室通過流路同時(shí)與多個(gè)反應(yīng)腔室連通，多個(gè)反應(yīng)腔室通過流路均與廢液室連通；在柔性承載板的另一表面上，一個(gè)檢測(cè)試劑加注室通過流路與其中一個(gè)反應(yīng)腔室連通，待測(cè)試劑加注室通過流路與其中另一個(gè)反應(yīng)腔室連通；
[0009]所述磁彈性傳感器設(shè)置在反應(yīng)腔室內(nèi)；所述柔性蓋片覆蓋在內(nèi)置磁彈性傳感器的柔性承載板兩表面，使各腔室和流路完全封閉，將封閉后的芯片總體卷曲為中空?qǐng)A柱體。
[0010]進(jìn)一步的，所述廢液室包括廢液室I和廢液室II，且所述注入腔室和廢液室I并排設(shè)置在柔性承載板上部分；反應(yīng)腔室和廢液室II并排設(shè)置在柔性承載板的下部分；且所述廢液室I和廢液室II在柔性承載板的兩表面上均通過流路相互連通。
[0011]進(jìn)一步的，所述固定裝置包括墊片及孔塞，所述墊片為中空的小圓片，所述孔塞包括孔塞柱和帶孔圓盤，所述帶孔圓盤設(shè)置在孔塞柱的一端，孔塞柱與中空?qǐng)A柱形的芯片總體及墊片的內(nèi)孔相匹配，芯片總體通過設(shè)置在其兩端的墊片和帶孔圓盤固定在孔塞柱上；且?guī)Э讏A盤上的小孔數(shù)量和分布位置與芯片總體的注入腔室和廢液室I相對(duì)應(yīng)。
[0012]進(jìn)一步的，還包括針盤，且所述針盤上設(shè)置的針孔與帶孔圓盤的小孔數(shù)量及位置對(duì)應(yīng)；所述針盤設(shè)置在帶孔圓盤上方。
[0013]進(jìn)一步的，所述柔性承載板長(zhǎng)為20?50mm,寬為10?20mm,厚為2?3mm。
[0014]進(jìn)一步的，所述注入腔室長(zhǎng)為3?8mm，寬I?2mm;反應(yīng)腔室長(zhǎng)為10?20臟，寬為2?3_ ;所述流路的深度為0.3?0.8_。
[0015]進(jìn)一步的，所述中空?qǐng)A柱形的芯片總體的內(nèi)徑為2?6mm,外徑為4?8mm,高為20 ?50mm。
[0016]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0017]1、本發(fā)明結(jié)構(gòu)精巧、設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，能夠用于同時(shí)檢驗(yàn)待測(cè)試劑的多項(xiàng)指標(biāo)；
[0018]2、本發(fā)明為一次性使用，無需清洗，無廢液排出，方便實(shí)用。
[0019]本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征在某種程度上將在隨后的說明書中進(jìn)行闡述，并且在某種程度上，基于對(duì)下文的考察研究對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見的，或者可以從本發(fā)明的實(shí)踐中得到教導(dǎo)。本發(fā)明的目標(biāo)和其它優(yōu)點(diǎn)可以通過下面的說明書，權(quán)利要求書，以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)和獲得。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，其中:
[0021]圖1為芯片總體中柔性承載板一表面的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2為芯片總體中柔性承載板另一表面的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖3為本發(fā)明多通道磁彈性傳感器檢測(cè)芯片的組裝結(jié)構(gòu)圖；
[0024]圖4為本發(fā)明多通道磁彈性傳感器檢測(cè)芯片的檢測(cè)實(shí)施狀態(tài)圖；
[0025]圖5是血漿凝血酶原時(shí)間測(cè)定的實(shí)時(shí)共振曲線圖。
[0026]其中:1-柔性承載板、2-檢測(cè)試劑加注室、3-待測(cè)試劑加注室、4-反應(yīng)腔室、5-廢液室1、6-廢液室I1、7-流路、8-孔塞柱、9-帶孔圓盤、10-墊片、11-針盤。

【具體實(shí)施方式】
[0027]以下是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述，應(yīng)當(dāng)理解，優(yōu)選實(shí)施例僅為了說明本發(fā)明，而不是為了限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0028]本發(fā)明提供了一種多通道磁彈性傳感器檢測(cè)芯片，包括芯片總體及其固定裝置，所述芯片總體包括柔性承載板1、柔性蓋片、磁彈性傳感器，所述柔性承載板I上設(shè)置有通孔狀的腔室和凹槽狀的流路7，腔室分為注入腔室、反應(yīng)腔室4和廢液室三種；所述注入腔室可分為多個(gè)檢測(cè)試劑加注室2和一個(gè)待測(cè)試劑加注室3 ；
[0029]在柔性承載板I的一表面上，所述待測(cè)試劑加注室3通過流路同時(shí)與多個(gè)反應(yīng)腔室4連通，多個(gè)反應(yīng)腔室4通過流路均與廢液室連通；在柔性承載板I的另一表面上，一個(gè)檢測(cè)試劑加注室3通過流路與其中一個(gè)反應(yīng)腔室4連通，待測(cè)試劑加注室3通過流路與其中另一個(gè)反應(yīng)腔室4連通；
[0030]所述磁彈性傳感器設(shè)置在反應(yīng)腔室4內(nèi)；所述柔性蓋片覆蓋在內(nèi)置磁彈性傳感器的柔性承載板I兩表面，使各腔室和流路完全封閉，將封閉后的芯片總體卷曲為中空?qǐng)A柱體。
[0031]圖1為芯片總體中柔性承載板一表面的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為芯片總體中柔性承載板另一表面的結(jié)構(gòu)示意圖，參照?qǐng)D1和圖2，本發(fā)明所說的檢測(cè)試劑加注室有3個(gè)，反應(yīng)腔室也有3個(gè)，反應(yīng)腔室內(nèi)放置有磁彈性傳感器，需要檢驗(yàn)待測(cè)試劑的哪些指標(biāo)就相應(yīng)地放入哪幾種磁彈性傳感器。磁彈性傳感器的應(yīng)用原理同物理參數(shù)、化學(xué)物質(zhì)的檢測(cè)檢測(cè)傳感器一樣，同樣是利用了鐵基非晶合金對(duì)表面質(zhì)量、溶液黏粘度以及應(yīng)變等物理量的響應(yīng)。在鐵基非晶薄膜合金的表面修飾一層分子識(shí)別物質(zhì)(如抗體，抗原，微生物、酶等)，溶液中含有的目標(biāo)分析物會(huì)與分子識(shí)別物質(zhì)作用，從而改變非晶合金表面的質(zhì)量，引起共振頻率的偏移，從而可以根據(jù)共振頻率的偏移量來測(cè)定目標(biāo)物的濃度。柔性承載板上腔室、流路的設(shè)計(jì)以及磁彈性傳感器的應(yīng)用使得本發(fā)明對(duì)待測(cè)試劑的多項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行同時(shí)檢測(cè)具備了條件。
[0032]所述廢液室包括廢液室I 5和廢液室II 6，且所述注入腔室和廢液室I 5并排設(shè)置在柔性承載板上部分；反應(yīng)腔室4和廢液室II 6并排設(shè)置在柔性承載板的下部分；且所述廢液室I 5和廢液室II 6在柔性承載板I的兩表面上均通過流路相互連通。
[0033]所述固定裝置包括墊片10及孔塞，所述墊片10為中空的小圓片，所述孔塞包括孔塞柱8和帶孔圓盤9，所述帶孔圓盤9設(shè)置在孔塞柱8的一端，孔塞柱8與中空?qǐng)A柱形的芯片總體及墊片10的內(nèi)孔相匹配，芯片總體通過設(shè)置在其兩端的墊片10和帶孔圓盤9固定在孔塞柱8上；且?guī)Э讏A盤9上的小孔數(shù)量和分布位置與芯片總體的注入腔室和廢液室I 5相對(duì)應(yīng)。
[0034]還包括針盤11，且所述針盤11上設(shè)置的針孔與帶孔圓盤9的小孔數(shù)量及位置對(duì)應(yīng)；所述針盤11設(shè)置在帶孔圓盤9上方。
[0035]所述柔性承載板長(zhǎng)為20?50mm,寬為10?20mm,厚為2?3mm。
[0036]所述注入腔室長(zhǎng)為3?8mm,寬I?2mm ;反應(yīng)腔室長(zhǎng)為10?20mm,寬為2?3mm ；所述流路的深度為0.3?0.8mm。
[0037]所述中空?qǐng)A柱形的芯片總體的內(nèi)徑為2?6mm,外徑為4?8mm,高為20?50mm。
[0038]本發(fā)明的最終結(jié)構(gòu)為圓柱形，將針盤對(duì)應(yīng)放置到帶孔圓盤上，將檢測(cè)用的加樣針通過針盤刺入芯片總體的注入腔室和廢液室I，形成檢測(cè)流路。根據(jù)需要檢測(cè)項(xiàng)目在注入腔室中加注相應(yīng)的試劑，再將其放入線圈中即可實(shí)施檢測(cè)。該實(shí)施狀態(tài)圖如圖4所示。
[0039]作為本發(fā)明的一種【具體實(shí)施方式】，本發(fā)明適用于凝血檢測(cè)項(xiàng)目:包括血漿凝血酶原時(shí)間測(cè)定(PT)、活化部分凝血酶時(shí)間測(cè)定(APTT)、凝血酶時(shí)間測(cè)定(TT)。
[0040]具體檢測(cè)步驟如下:
[0041]1、待測(cè)血漿準(zhǔn)備，使用1:9枸櫞酸鈉抗凝采血管靜脈采血，抽血需順利，抗凝需充分，對(duì)抽取血液進(jìn)行離心，3000r/min離心1min,分層后取上層血衆(zhòng)完成制備；
[0042]2、檢測(cè)試劑準(zhǔn)備，應(yīng)選用凝固法凝血儀通用檢測(cè)試劑，各項(xiàng)目的檢測(cè)試劑均應(yīng)按照供應(yīng)廠家說明進(jìn)行配置，預(yù)溫；
[0043]3、血漿加注，經(jīng)由待測(cè)試劑加注室對(duì)三個(gè)反應(yīng)腔室進(jìn)行加注，使三個(gè)反應(yīng)腔室分別加注10 μ L，總量30 μ Lo
[0044]4,APTT檢測(cè)預(yù)激活，通過APTT對(duì)應(yīng)的檢測(cè)試劑加注室加注APTT試劑10 μ L，預(yù)溫靜置3min ；
[0045]5、檢測(cè)試劑加注，將各檢測(cè)試劑加注到對(duì)應(yīng)的檢測(cè)試劑加注室中，即PT檢測(cè)加注PT試劑20 μ L ；ΑΡΤΤ檢測(cè)加注配套氯化鈣溶液1yL ；ΤΤ檢測(cè)加注TT檢測(cè)試劑10 μ L，三通道同時(shí)完成加注，同時(shí)啟動(dòng)檢測(cè)計(jì)時(shí)。注意，血漿與試劑加注比例應(yīng)按實(shí)際使用凝血試劑說明進(jìn)行調(diào)整。
[0046]6、系統(tǒng)將自動(dòng)對(duì)三個(gè)通道進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，并分別記錄結(jié)果，整個(gè)檢測(cè)將維持37°C恒溫，采集到的血漿應(yīng)在2小時(shí)之內(nèi)完成測(cè)定。
[0047]圖5是血漿凝血酶原時(shí)間測(cè)定的實(shí)時(shí)共振曲線圖，圖中橫軸為時(shí)間/S，縱軸為幅值/V。如圖5所示，按照中值法可以從結(jié)果中提取出凝血時(shí)間，即虛線所示位置26s，同時(shí)整個(gè)曲線反應(yīng)了凝血的動(dòng)態(tài)過程。活化部分凝血酶時(shí)間測(cè)定和凝血酶時(shí)間測(cè)定也可以獲得其實(shí)時(shí)共振曲線圖，并用中值法計(jì)算出具體時(shí)間值。
[0048]最后說明的是，以上優(yōu)選實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管通過上述優(yōu)選實(shí)施例已經(jīng)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以在形式上和細(xì)節(jié)上對(duì)其作出各種各樣的改變，而不偏離本發(fā)明權(quán)利要求書所限定的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種多通道磁彈性傳感器檢測(cè)芯片，包括芯片總體及其固定裝置，其特征在于:所述芯片總體包括柔性承載板、柔性蓋片、磁彈性傳感器，所述柔性承載板上設(shè)置有通孔狀的腔室和凹槽狀的流路，腔室分為注入腔室、反應(yīng)腔室和廢液室三種；所述注入腔室可分為多個(gè)檢測(cè)試劑加注室和一個(gè)待測(cè)試劑加注室； 在柔性承載板的一表面上，所述待測(cè)試劑加注室通過流路同時(shí)與多個(gè)反應(yīng)腔室連通，多個(gè)反應(yīng)腔室通過流路均與廢液室連通；在柔性承載板的另一表面上，一個(gè)檢測(cè)試劑加注室通過流路與其中一個(gè)反應(yīng)腔室連通，待測(cè)試劑加注室通過流路與其中另一個(gè)反應(yīng)腔室連通； 所述磁彈性傳感器設(shè)置在反應(yīng)腔室內(nèi)；所述柔性蓋片覆蓋在內(nèi)置磁彈性傳感器的柔性承載板兩表面，使各腔室和流路完全封閉，將封閉后的芯片總體卷曲為中空?qǐng)A柱體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多通道磁彈性傳感器檢測(cè)芯片，其特征在于:所述廢液室包括廢液室I和廢液室II，且所述注入腔室和廢液室I并排設(shè)置在柔性承載板上部分；反應(yīng)腔室和廢液室II并排設(shè)置在柔性承載板的下部分；且所述廢液室I和廢液室II在柔性承載板的兩表面上均通過流路相互連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多通道磁彈性傳感器檢測(cè)芯片，其特征在于:所述固定裝置包括墊片及孔塞，所述墊片為中空的小圓片，所述孔塞包括孔塞柱和帶孔圓盤，所述帶孔圓盤設(shè)置在孔塞柱的一端，孔塞柱與中空?qǐng)A柱形的芯片總體及墊片的內(nèi)孔相匹配，芯片總體通過設(shè)置在其兩端的墊片和帶孔圓盤固定在孔塞柱上；且?guī)Э讏A盤上的小孔數(shù)量和分布位置與芯片總體的注入腔室和廢液室I相對(duì)應(yīng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種多通道磁彈性傳感器檢測(cè)芯片，其特征在于:還包括針盤，且所述針盤上設(shè)置的針孔與帶孔圓盤的小孔數(shù)量及位置對(duì)應(yīng)；所述針盤設(shè)置在帶孔圓盤上方。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多通道磁彈性傳感器檢測(cè)芯片，其特征在于:所述柔性承載板長(zhǎng)為20?50mm,寬為10?20mm,厚為2?3_。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多通道磁彈性傳感器檢測(cè)芯片，其特征在于:所述注入腔室長(zhǎng)為3?8mm,寬I?2mm ;反應(yīng)腔室長(zhǎng)為10?20mm,寬為2?3mm ;所述流路的深度為0.3 ?0.8mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多通道磁彈性傳感器檢測(cè)芯片，其特征在于:所述中空?qǐng)A柱形的芯片總體的內(nèi)徑為2?6mm，外徑為4?8mm，高為20?50mm。
【文檔編號(hào)】G01N27/74GK104049029SQ201410312542
【公開日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2014年7月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月2日
【發(fā)明者】廖彥劍, 羅洪艷, 陳曦, 楊軍, 宋嶺舉, 林炳文, 高雪梅, 周強(qiáng) 申請(qǐng)人:重慶大學(xué)