本實(shí)用新型涉及微流控技術(shù)和免疫熒光技術(shù)相結(jié)合的技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種定量檢測(cè)卡。
背景技術(shù):
近年來(lái)因自身免疫障礙而導(dǎo)致的不孕問題越發(fā)引起人們的重視,抗精子抗體(AsAb)是免疫性不孕最常見的一種因素??咕涌贵w(AsAb)是一個(gè)復(fù)雜的病理產(chǎn)物,其作用主要表現(xiàn)為精子凝集、精子制動(dòng),影響精子的運(yùn)送,抑制精子穿透宮頸黏液,限制精子與卵透明帶粘附,抑制精子頂體的活性,使精子不易穿透包繞卵細(xì)胞的放射冠和透明帶,阻礙精子與卵細(xì)胞膜的融合,阻止精子與卵子結(jié)合等。
微流控(Microfluidics)指的是使用微管道(尺寸為數(shù)十到數(shù)百微米)處理或操縱微小流體(體積為納升到阿升)的一種技術(shù)。當(dāng)微通道的特征尺寸在微米甚至納米量級(jí)時(shí),微通道表面積與其內(nèi)部空間的體積之比很大,通道的結(jié)構(gòu)、形狀和壁面性質(zhì)都將對(duì)其中的流體流動(dòng)狀態(tài)產(chǎn)生極大的影響。流體在微流控的微通道中具有獨(dú)特的流體性質(zhì),如層流和液滴等。借助這些獨(dú)特的流體現(xiàn)象,微流控可以實(shí)現(xiàn)一系列常規(guī)方法所難以完成的微加工和微操作。
免疫熒光技術(shù)(Immunofluorescence technique)是免疫學(xué)方法(抗原抗體特異結(jié)合)與熒光標(biāo)記技術(shù)結(jié)合,使用熒光微球標(biāo)記已知的抗原或抗體,再用這種熒光抗體(或抗原)作為分子探針檢查細(xì)胞或組織內(nèi)的相應(yīng)抗原(或抗體)。在檢測(cè)過程中,采用熒光微球最佳激發(fā)光源進(jìn)行激發(fā),發(fā)射出的熒光經(jīng)過濾光片后,用CCD掃描技術(shù)或光纖技術(shù),將發(fā)射光譜收集、聚集和倍增后,轉(zhuǎn)換成數(shù)值信號(hào),實(shí)時(shí)檢測(cè)熒光變化曲線。
目前市面上抗精子抗體檢測(cè)試劑盒多采用酶聯(lián)免疫吸附法和淺盤凝集法,這些方法尚存在以下方面的不足:
酶聯(lián)免疫吸附法是采用正常精子膜抗原包被反應(yīng)板,加待測(cè)標(biāo)本及酶標(biāo)記二抗底物顯色,陽(yáng)性為明顯黃色,陰性孔不顯色。此方法操作復(fù)雜,且影響因素較多,檢測(cè)結(jié)果易受外界因素的干擾。
淺盤凝集法是將微量正常精子與待測(cè)標(biāo)本在淺盤中混合,鏡下觀察有無(wú)凝集。有活動(dòng)的凝集精子為陽(yáng)性。此方法靈敏度低,且較易受到外界因素的干擾。
以上兩種傳統(tǒng)方法均是定性或半定量的檢測(cè)方法,無(wú)法檢測(cè)到血液中抗精子抗體的含量水平。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)以上現(xiàn)有技術(shù)問題,本實(shí)用新型的目的在于提供一種定量檢測(cè)卡,使用的熒光微球不受外界環(huán)境的影響,因而熒光穩(wěn)定,而且通過微流控技術(shù)控制待測(cè)血液在檢測(cè)卡上的流速,為定量檢測(cè)提供了良好的條件。采用微流控技術(shù)和免疫熒光技術(shù)制成包括覆有濾紙的加樣區(qū)、噴涂熒光微球標(biāo)記的抗精子二抗的結(jié)合區(qū)、微通道、包被有抗精子二抗并具有特殊結(jié)構(gòu)的檢測(cè)區(qū)和廢液區(qū)的抗精子抗體定量檢測(cè)卡。具體技術(shù)方案如下:
一種定量檢測(cè)卡,包括底卡和面卡,其中,所述底卡上設(shè)有加樣區(qū),結(jié)合區(qū),微通道,檢測(cè)區(qū)以及廢液區(qū),所述加樣區(qū)連接結(jié)合區(qū)且加樣區(qū)與結(jié)合區(qū)位于微通道的一端,所述檢測(cè)區(qū)連接廢液區(qū)且位于微通道的另一端;所述面卡上設(shè)有加樣孔和檢測(cè)孔,所述底卡和面卡的背面扣合連接。
所述面卡上的加樣孔所處位置對(duì)應(yīng)于底卡上加樣區(qū)的位置,所述面卡上的檢測(cè)孔所處位置對(duì)應(yīng)于底卡上檢測(cè)區(qū)的位置。
所述結(jié)合區(qū)和檢測(cè)區(qū)分別設(shè)置于微通道的兩端并直接連接至微通道。
所述加樣區(qū)覆有濾紙,所述結(jié)合區(qū)噴涂熒光微球標(biāo)記的抗精子二抗,所述檢測(cè)區(qū)包被有抗精子二抗并具有特殊結(jié)構(gòu)微通道。
所述濾紙直徑1.5cm、孔徑為1-3μm,所述微通道通過軟光刻技術(shù)制成,寬度為5μm。
所述面卡上的加樣孔連通至底卡上加樣區(qū),所述面卡上的檢測(cè)孔連通至底卡上檢測(cè)區(qū)。
上述抗精子抗體定量檢測(cè)卡的制作方法,包括如下步驟:
(1)制作底卡模板;
(2)制備熒光微球標(biāo)記的抗精子二抗;
(3)噴涂熒光微球標(biāo)記的抗精子二抗;
(4)包被抗精子二抗;
(5)粘覆濾紙粘覆;
(6)制備完成抗精子抗體定量檢測(cè)卡。
進(jìn)一步地,步驟(1)中,采用聚二甲基硅氧烷材質(zhì),利用光刻機(jī)設(shè)備,經(jīng)過CAD制圖、掩模、光刻、再鑄模、軟光刻工藝過程來(lái)完成底卡模板的制作,其中微通道為5μm;和/或,步驟(2)中,通過聚苯乙烯微球的合成、微球染色、熒光微球標(biāo)記,將熒光微球標(biāo)記在抗精子二抗上;和/或,步驟(3)中,用噴金機(jī)將熒光微球標(biāo)記的抗精子二抗按照5μl的量均勻噴涂至底卡模板的結(jié)合區(qū);和/或,步驟(4)中,用0.01M PBS調(diào)節(jié)抗精子二抗的濃度為0.6mg/ml,將所得的溶液按照2μl的量均勻噴涂在底卡模板的檢測(cè)區(qū);和/或,步驟(5)中,將直徑為1.5cm、孔徑為1~3μm的圓形濾紙粘覆在底卡模板的加樣區(qū);和/或,步驟(6)中,將面卡和制備好的底卡按合,壓緊。
上述抗精子抗體定量檢測(cè)卡的使用方法,包括如下步驟:
a.取1mg制備的熒光微球加入90μl 50mg/ml對(duì)乙基-N,N-二甲基丙基碳二亞胺(EDC),150μl 5mg/ml氮經(jīng)基唬拍酞亞胺(NHS),振蕩混勻,室溫孵育30min;
b.離心;
c.沉淀用0.01M的硼酸鹽緩沖液溶解,并調(diào)節(jié)微球濃度為OD450為0.6;
d.將0.1ml熒光微球中加入6μl抗精子二抗,充分混勻后,室溫?cái)嚢璺磻?yīng)3h;
e.用超純水洗滌離心3次;
f.沉淀用0.01M的PBS溶液復(fù)溶沉淀至起始體積后,即為熒光微球標(biāo)記的抗精子二抗。
進(jìn)一步地,步驟b中1000×g離心15min,步驟c中硼酸鹽緩沖液pH為4.8,調(diào)節(jié)熒光微球的濃度為OD450是0.6,步驟f中PBS溶液為磷酸鹽緩沖液,pH7.4,其中包含5%蔗糖和0.05%Tween-20。
與目前現(xiàn)有技術(shù)相比,本實(shí)用新型檢測(cè)過程中,采用熒光檢測(cè)儀實(shí)時(shí)檢測(cè)熒光微球在最佳激發(fā)光源的激發(fā)下所發(fā)出的熒光數(shù)值,測(cè)出熒光變化曲線,對(duì)照其標(biāo)準(zhǔn)曲線,取兩點(diǎn)熒光值所對(duì)應(yīng)的抗精子抗體的標(biāo)準(zhǔn)濃度值,通過公式即可換算出待測(cè)血清中抗精子抗體的含量。本實(shí)用新型靈敏度高、操作簡(jiǎn)便、穩(wěn)定且定量準(zhǔn)確。
具體來(lái)說(shuō):
1、本實(shí)用新型采用熒光微球標(biāo)記抗精子二抗。熒光微球是一種載有熒光分子的功能性微球,有比較穩(wěn)定的形態(tài)結(jié)構(gòu)及發(fā)光行為,故而不易受到外界因素的干擾。
2、本實(shí)用新型采用微流控技術(shù)和免疫熒光技術(shù),通過5μm的微通道控制待測(cè)血液在檢測(cè)卡上的流速,加上熒光微球穩(wěn)定高效的發(fā)光效率,定量檢測(cè)待測(cè)血液中抗精子抗體的含量。
3、本實(shí)用新型采用檢測(cè)卡形式,只需滴一滴待測(cè)血液即可完成檢測(cè),操作簡(jiǎn)便,靈敏度高。
附圖說(shuō)明
圖1是抗精子抗體定量檢測(cè)卡的底卡結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是抗精子抗體定量檢測(cè)卡的面卡結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面根據(jù)附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)描述,其為本實(shí)用新型多種實(shí)施方式中的一種優(yōu)選實(shí)施例。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,一種定量檢測(cè)卡,包括底卡和面卡,其中,底卡上設(shè)有加樣區(qū)11,結(jié)合區(qū)12,微通道13,檢測(cè)區(qū)14以及廢液區(qū)15,加樣區(qū)11連接結(jié)合區(qū)12且加樣區(qū)11與結(jié)合區(qū)12位于微通道13的一端,檢測(cè)區(qū)14連接廢液區(qū)15且位于微通道13的另一端;面卡上設(shè)有加樣孔21和檢測(cè)孔22,底卡和面卡的背面扣合連接。
面卡上的加樣孔21所處位置對(duì)應(yīng)于底卡上加樣區(qū)11的位置,面卡上的檢測(cè)孔22所處位置對(duì)應(yīng)于底卡上檢測(cè)區(qū)14的位置。
結(jié)合區(qū)12和檢測(cè)區(qū)14分別設(shè)置于微通道13的兩端并直接連接至微通道13。
加樣區(qū)11覆有濾紙,結(jié)合區(qū)12噴涂熒光微球標(biāo)記的抗精子二抗,檢測(cè)區(qū)14包被有抗精子二抗并具有特殊結(jié)構(gòu)微通道。
濾紙直徑1.5cm、孔徑為1-3μm,微通道13通過軟光刻技術(shù)制成,寬度為5μm。
面卡上的加樣孔21連通至底卡上加樣區(qū)11,面卡上的檢測(cè)孔22連通至底卡上檢測(cè)區(qū)14。
優(yōu)選地,一種抗精子抗體定量檢測(cè)卡是采用聚二甲基硅氧烷(也稱硅酮彈性體或硅橡膠,PDMS)材質(zhì)制成,由底卡和面卡組成,底卡構(gòu)造包括覆有濾紙的加樣區(qū)11、噴涂熒光微球標(biāo)記的抗精子二抗的結(jié)合區(qū)12、微通道13、包被有抗精子二抗并具有特殊結(jié)構(gòu)微通道的檢測(cè)區(qū)14和廢液區(qū)15,面卡包含加樣孔和檢測(cè)孔,面卡構(gòu)造包括加樣孔21和檢測(cè)孔22。
底卡構(gòu)造中加樣區(qū)粘覆有濾紙,濾紙直徑1.5cm、孔徑為1~3μm,底卡構(gòu)造中包含通過軟光刻技術(shù)制成的微通道,微通道為5μm,底卡中結(jié)合區(qū)噴涂熒光微球標(biāo)記的抗精子二抗,底卡中檢測(cè)區(qū)帶有彎型通道的特殊結(jié)構(gòu)。
一種抗精子抗體定量檢測(cè)卡是采用一種熒光微球標(biāo)記抗精子二抗的方法:取1mg制備的熒光微球加入90μl 50mg/ml對(duì)乙基-N,N-二甲基丙基碳二亞胺(EDC),150μl 5mg/ml氮經(jīng)基唬拍酞亞胺(NHS),振蕩混勻,室溫孵育30min后,1000×g離心15min,沉淀用0.01M的硼酸鹽緩沖液(pH4.8)溶解,并調(diào)節(jié)微球濃度為OD450為0.6。將0.1ml熒光微球中加入6μl抗精子二抗,充分混勻后,室溫?cái)嚢璺磻?yīng)3h,分別用超純水洗滌離心3次后,沉淀用0.01M的PBS溶液(磷酸鹽緩沖液,pH7.4,其中包含5%蔗糖和0.05%Tween-20)復(fù)溶沉淀至起始體積后,即為熒光微球標(biāo)記的抗精子二抗。
調(diào)節(jié)熒光微球的濃度為OD450是0.6,0.1ml熒光微球中加入6μl抗精子二抗。
在另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,可以采用如下方案:一種抗精子抗體定量檢測(cè)卡,通過抗精子抗體定量檢測(cè)卡的底卡模板的制作、熒光微球標(biāo)記的抗精子二抗的制備、包被抗精子二抗、濾紙粘覆、抗精子抗體定量檢測(cè)卡的制備等步驟完成抗精子抗體定量檢測(cè)卡的制作,具體包括以下步驟:
抗精子抗體定量檢測(cè)卡的底卡模板的制作:采用聚二甲基硅氧烷(PDMS)材質(zhì),利用光刻機(jī)設(shè)備,經(jīng)過CAD制圖、掩模、光刻、再鑄模、軟光刻等工藝過程來(lái)完成底卡模板的制作,微通道為5μm。
熒光微球標(biāo)記的抗精子二抗的制備:通過聚苯乙烯微球的合成、微球染色、熒光微球標(biāo)記,將熒光微球標(biāo)記在抗精子二抗上。
噴涂熒光微球標(biāo)記的抗精子二抗:用噴金機(jī)將熒光微球標(biāo)記的抗精子二抗按照5μl的量均勻噴涂至底卡模板的結(jié)合區(qū)。
包被抗精子二抗:用0.01M PBS(磷酸鹽緩沖液,pH7.4,其中包含5%蔗糖和0.05%Tween-20)調(diào)節(jié)抗精子二抗的濃度為0.6mg/ml,將所得的溶液按照2μl的量均勻噴涂在底卡模板的檢測(cè)區(qū)。
濾紙粘覆:將直徑為1.5cm、孔徑為1~3μm的圓形濾紙粘覆在底卡模板的加樣區(qū)。
抗精子抗體定量檢測(cè)卡的制備:將面卡和制備好的底卡按合,壓緊,再將組裝好的檢測(cè)卡裝入鋁箔袋中,加入干燥劑后封口保存,與室溫干燥環(huán)境下可保存一年。
通過微通道控制待測(cè)樣品的流速,再利用免疫熒光技術(shù)實(shí)時(shí)檢測(cè)熒光變化曲線,再根據(jù)一定時(shí)間內(nèi)熒光變化值換算待測(cè)樣品中抗精子抗體的濃度水平值。
制作方法優(yōu)選實(shí)施例:
一、抗精子抗體定量檢測(cè)卡的底卡模板的制作
本實(shí)用新型檢測(cè)卡的底卡是采用聚二甲基硅氧烷(PDMS)材質(zhì),利用光刻機(jī)設(shè)備,經(jīng)過CAD制圖、掩模、光刻、再鑄模、軟光刻等工藝過程來(lái)完成底卡模板的制作,微通道為5μm。
二、熒光微球標(biāo)記的抗精子二抗的制備
1、聚苯乙烯微球的合成
將乙醇50ml和分散劑聚乙烯吡咯烷酮1.80g置于100ml圓底燒瓶中,攪拌成均相體系。引發(fā)劑偶氮二異丁腈0.24g和單體苯乙烯12.00g混合并超聲振蕩溶解,通氮?dú)鈼l件下加入到圓底燒瓶中,保持70℃條件聚合反應(yīng)12h。得到的乳液樣品用乙醇洗滌3次,除去未反應(yīng)完全的單體和引發(fā)劑,置于真空干燥箱(60℃、80kPa)干燥24h。
2、微球染色
取三氯甲烷0.5ml和異丙醇4.5ml的混合溶劑、吐溫-2050mg、聚苯乙烯微球0.1g、R101(羅丹明101)8mg置于25ml燒杯中,超聲分散10min;將上述混合液在真空干燥箱(30℃、80kPa)放置12h,當(dāng)所有溶劑都揮發(fā)后,用乙醇洗滌微球、離心,重復(fù)3次除去未反應(yīng)的熒光素。
3、熒光微球標(biāo)記
取1mg上述制備的熒光微球加入90μl 50mg/ml對(duì)乙基-N,N-二甲基丙基碳二亞胺(EDC),150μl 5mg/ml氮經(jīng)基唬拍酞亞胺(NHS),振蕩混勻,室溫孵育30min后,1000×g離心15min,沉淀用0.01M的硼酸鹽緩沖液(pH4.8)溶解,并調(diào)節(jié)微球濃度為OD450為0.6。將0.1ml熒光微球中加入6μl抗精子二抗,充分混勻后,室溫?cái)嚢璺磻?yīng)3h,分別用超純水洗滌離心3次后,沉淀用0.01M的PBS溶液(磷酸鹽緩沖液,pH7.4,其中包含5%蔗糖和0.05%Tween-20)復(fù)溶沉淀至起始體積后,即為熒光微球標(biāo)記的抗精子二抗。
三、噴涂熒光微球標(biāo)記的抗精子二抗
用噴金機(jī)將熒光微球標(biāo)記的抗精子二抗按照5μl的量均勻噴涂至底卡模板的結(jié)合區(qū),30℃真空干燥1~2h,放于室溫干燥環(huán)境中備用。
四、包被抗精子二抗
用0.01M PBS(磷酸鹽緩沖液,pH7.4,其中包含5%蔗糖和0.05%Tween-20)調(diào)節(jié)抗精子二抗的濃度為0.6mg/ml,將所得的溶液按照2μl的量均勻噴涂在底卡模板的檢測(cè)區(qū),30℃真空干燥12h,于室溫干燥環(huán)境中保存?zhèn)溆谩?/p>
五、濾紙粘覆
將直徑為1.5cm的圓形濾紙粘覆在底卡模板的加樣區(qū)。
六、抗精子抗體定量檢測(cè)卡的制備
將面卡和制備好的底卡按合,壓緊,再將組裝好的檢測(cè)卡裝入鋁箔袋中,加入干燥劑后封口保存,與室溫干燥環(huán)境下可保存一年。
如圖1所示,該抗精子抗體定量檢測(cè)卡的底卡構(gòu)造包括覆有濾紙的加樣區(qū)11、噴涂熒光微球標(biāo)記的抗精子二抗的結(jié)合區(qū)12、微通道13、包被有抗精子二抗并具有特殊結(jié)構(gòu)微通道的檢測(cè)區(qū)14和廢液區(qū)15。
如圖2所示,該抗精子抗體定量檢測(cè)卡的面卡構(gòu)造包括加樣孔21和檢測(cè)孔22。檢測(cè)步驟如下:
1、樣品檢測(cè):平放檢測(cè)卡,將待測(cè)血清平衡至室溫,用已滅菌的一次性滴管吸取待測(cè)血清滴一滴至加樣孔,立即將檢測(cè)卡放至熒光檢測(cè)儀中。熒光檢測(cè)儀實(shí)時(shí)檢測(cè)熒光微球在最佳激發(fā)光源的激發(fā)下所發(fā)出的熒光數(shù)值。
2、結(jié)果分析:通過熒光分析軟件分析所測(cè)熒光的變化曲線,對(duì)照其標(biāo)準(zhǔn)曲線,得出A1、A2熒光值所對(duì)應(yīng)的抗精子抗體的標(biāo)準(zhǔn)濃度值A(chǔ)sAb2、AsAb1。
AsAb0表示待測(cè)血清中抗精子抗體的含量,AsAb1、AsAb2表示A1、A2熒光值所對(duì)應(yīng)的抗精子抗體的標(biāo)準(zhǔn)濃度值,V表示在微通道中血清流體的流速,t1、t2表示A1、A2熒光值所對(duì)應(yīng)的時(shí)間,根據(jù)以下公式換算出待測(cè)血清中抗精子抗體的含量:
。