基于電化學(xué)發(fā)光法真菌檢測(cè)微流控芯片的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明創(chuàng)造屬于微流控芯片設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于真菌檢測(cè)的免疫檢測(cè)微流控芯片。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著抗生素的大量濫用和免疫抑制劑在臨床的廣泛使用，侵襲性深部真菌感染的發(fā)病率和病死率越來越高。其中，曲霉、隱球菌以及念珠菌已經(jīng)逐漸成為臨床上幾種重要的致病真菌。目前侵襲性細(xì)菌感染檢測(cè)具有以下弊端:實(shí)驗(yàn)周期較長、檢測(cè)率較低、消耗樣本與試劑量大、檢測(cè)設(shè)備復(fù)雜、成本高、需要專業(yè)檢測(cè)人員進(jìn)行操作。侵襲性細(xì)菌感染病情進(jìn)展很快，傳統(tǒng)的檢測(cè)技術(shù)往往會(huì)造成漏診、誤診，致使貽誤病情。微流控芯片，由于所操控的試劑與樣本的體積很小(約10—9?10—18L)，在提高檢測(cè)反應(yīng)速率的同時(shí)，讓人為因素對(duì)檢測(cè)過程的影響減小到最低，可極好的規(guī)避傳統(tǒng)檢測(cè)的弊端。檢測(cè)抗原是目前臨床公認(rèn)的快速早期診斷細(xì)菌感染的有效方法。曲霉菌、隱球菌以及念珠菌的分泌性抗原分別為半乳甘露聚糖抗原、莢膜多糖抗原以及甘露聚糖抗原，在感染早期可從患者血液中發(fā)現(xiàn)。
[0003]基于免疫反應(yīng)檢測(cè)抗原是一種目前生物學(xué)檢測(cè)方法中用途最廣泛的一種方法，其具有高的靈敏度與特異性。其主要分為酶聯(lián)免疫吸附法、免疫熒光檢測(cè)法、電化學(xué)法、化學(xué)發(fā)光檢測(cè)法以及電化學(xué)發(fā)光檢測(cè)法。其中電化學(xué)發(fā)光檢測(cè)法，由于其高的靈敏度、寬的動(dòng)態(tài)濃度響應(yīng)、反應(yīng)體系可控，能產(chǎn)生均一穩(wěn)定的信號(hào)并能與檢測(cè)電路集成等特點(diǎn)，愈加受到關(guān)注。但現(xiàn)有的微流控芯片反應(yīng)體系操作不夠靈活，反應(yīng)信號(hào)靈敏度不高或均一性差，反復(fù)操作的便捷性差、成本難以預(yù)計(jì)，成為微流控芯片設(shè)計(jì)的主要問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明創(chuàng)造為解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，提供了一種基于電化學(xué)發(fā)光法真菌檢測(cè)微流控芯片，操作靈活便捷、靈敏度和靈活性高。
[0005]本發(fā)明創(chuàng)造提供的基于電化學(xué)發(fā)光法真菌檢測(cè)微流控芯片，包括承載檢測(cè)單元的檢測(cè)基片，所述檢測(cè)單元包括順序相連的樣品入口區(qū)、存儲(chǔ)區(qū)、檢測(cè)區(qū)以及廢液區(qū)，所述檢測(cè)單元在所述檢測(cè)基片上呈圓形陣列排列并于陣列中心共用所述樣品入口區(qū)，所述檢測(cè)區(qū)加載有微電極，使得電化學(xué)發(fā)光反應(yīng)能順利進(jìn)行。
[0006]進(jìn)一步，所述檢測(cè)基片能夠可拆卸地固定于一獨(dú)立的殼體內(nèi)，實(shí)現(xiàn)檢測(cè)基片的更換。
[0007]進(jìn)一步，本發(fā)明創(chuàng)造的微流控芯片還包括可覆蓋于所述檢測(cè)基片上的檢測(cè)蓋體，所述檢測(cè)蓋體可單獨(dú)設(shè)置，也可優(yōu)選地與所述殼體通過一端進(jìn)行軸連接。
[0008]其中，所述存儲(chǔ)區(qū)存放有試劑或標(biāo)記抗體，所述檢測(cè)區(qū)存放有固相載體。
[0009]其中，所述存儲(chǔ)區(qū)可設(shè)置為相互連通的多個(gè)存儲(chǔ)區(qū)域，所述存儲(chǔ)區(qū)域之間以及存儲(chǔ)區(qū)與檢測(cè)區(qū)之間可進(jìn)一步通過迂回的曲線形通道連通。
[0010]其中，所述微電極包括工作電極(WE)、對(duì)電極(CE)以及參考電極(RE)，所述工作電極(WE)、對(duì)電極(CE)以及參考電極(RE)可各自獨(dú)立地裝載于:a.所述檢測(cè)區(qū)所在的流道的底面(例如，當(dāng)選用紙張作為檢測(cè)基片材料時(shí))、或b.單獨(dú)的紙張之上并固定于所述檢測(cè)區(qū)所在的流道內(nèi)、或c.集成于所述檢測(cè)蓋體的內(nèi)側(cè)的對(duì)應(yīng)位置之上，實(shí)現(xiàn)可重復(fù)利用。
[0011]其中，所述檢測(cè)蓋體上設(shè)有與所述樣品入口區(qū)對(duì)應(yīng)的通孔;在與所述檢測(cè)區(qū)位置相對(duì)應(yīng)的內(nèi)側(cè)，還設(shè)有檢測(cè)窗口、工作電極、對(duì)電極、參考電極、微電極引腳中的一種或多種;所述檢測(cè)蓋體內(nèi)部還設(shè)有布線導(dǎo)線，用于光、電等信號(hào)的傳輸。
[0012]進(jìn)一步，所述檢測(cè)蓋體上還設(shè)有電信號(hào)讀出與控制接口，經(jīng)所述布線導(dǎo)線分別與各微電極或檢測(cè)窗口相連，用于檢測(cè)信號(hào)或檢測(cè)結(jié)果的輸出。
[0013]進(jìn)一步，所述微電極中所述工作電極由分布于所述檢測(cè)區(qū)中央的中心圓以及繞該中央兩側(cè)的兩個(gè)半弧A構(gòu)成，且所述中心圓與兩個(gè)所述半弧A向一側(cè)延伸匯合，在其匯合端部可進(jìn)一步設(shè)置一工作電極引腳;所述工作電極的中心圓與其中一個(gè)半弧A之間設(shè)置有一個(gè)半弧B作為對(duì)電極，所述工作電極的中心圓與另一個(gè)半弧A之間設(shè)置有一個(gè)半弧C作為參考電極，所述對(duì)電極和參考電極均向與所述工作電極引腳相對(duì)的一端延伸，并在其延伸端部可進(jìn)一步分別設(shè)置對(duì)電極引腳和參考電極引腳。進(jìn)一步，所述工作電極引腳、對(duì)電極引腳和參考電極引腳分別與設(shè)置于所述檢測(cè)蓋體上的微電極引腳相匹配。
[0014]本發(fā)明創(chuàng)造的有益效果是:(I)檢測(cè)基片可進(jìn)行更換，用于檢測(cè)的檢測(cè)殼體可重復(fù)利用，有利于成本控制；(2)檢測(cè)單元在所述檢測(cè)基片上呈圓形陣列排列，通過設(shè)計(jì)相同的檢測(cè)單元結(jié)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)同一樣品的一次性重復(fù)檢測(cè)，也可通過設(shè)計(jì)不同的檢測(cè)單元結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)同一樣品在不同檢測(cè)條件下的檢測(cè)項(xiàng)目，靈活便捷，靈敏度和準(zhǔn)確度高。
【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明創(chuàng)造一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2是圖1另一種狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖3是圖1的分解圖；
[0018]圖4是圖1中檢測(cè)單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖5是圖1中微電極的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖6是圖1中檢測(cè)單元的另一種結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021 ]圖中，1-檢測(cè)基片；2_檢測(cè)單兀;21-樣品入口區(qū)；22-存儲(chǔ)區(qū)；221-存儲(chǔ)區(qū)域;222-迂回的曲線形通道;23-檢測(cè)區(qū)；24-廢液區(qū)；3-微電極;31-工作電極;311-中心圓；312-半弧A; 32-對(duì)電極;321-半弧B ； 33-參考電極;331-半弧C; 4-殼體;5-檢測(cè)蓋體;51-通孔;52-檢測(cè)窗口 ； 53-微電極引腳;54-電信號(hào)讀出與控制接口。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面通過結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明創(chuàng)造進(jìn)行進(jìn)一步說明。下面的實(shí)施例中描述的具體方案僅是為了說明本發(fā)明創(chuàng)造的內(nèi)容，并不用于對(duì)本發(fā)明創(chuàng)造的限定。
[0023]本發(fā)明創(chuàng)造一種優(yōu)選的實(shí)施方式如圖1-5所示，包括承載檢測(cè)單元2的檢測(cè)基片I，所述檢測(cè)單元2(圖4)包括順序相連的樣品入口區(qū)21、存儲(chǔ)區(qū)22、檢測(cè)區(qū)23以及廢液區(qū)24，所述檢測(cè)單元2在所述檢測(cè)基片I上呈圓形陣列排列并于陣列中心共用所述樣品入口區(qū)21，所述檢測(cè)區(qū)23加載有微電極3，使得電化學(xué)發(fā)光反應(yīng)能順利進(jìn)行。所述檢測(cè)基片I能夠可拆卸地固定于一獨(dú)立的殼體4內(nèi)，實(shí)現(xiàn)檢測(cè)基片I的更換。微流控芯片還包括可覆蓋于所述檢測(cè)基片I上的檢測(cè)蓋體5，所述檢測(cè)蓋體5可單獨(dú)設(shè)置，也可優(yōu)選地與所述殼體4通過一端進(jìn)行軸連接。
[0024]所述檢測(cè)基片I為一次性使用區(qū)域，所選用的材料可以為紙張，如層析紙等，或者采用塑料等;所述殼體4及檢測(cè)蓋體5為可重復(fù)使用區(qū)域，可選擇塑料、PMMA等材料，最好選用透光度高并具有一定的抗腐蝕能力的材料。
[0025]所述檢測(cè)單元2中:
[0026]樣品入口區(qū)21使經(jīng)處理后的含有抗原的樣品進(jìn)入，由于毛細(xì)力作用，樣品將從樣品入口區(qū)21向廢液區(qū)24流動(dòng)，樣品入口區(qū)2大小考慮到加樣的便捷性以及試劑的節(jié)省，以及紙張流道加工精度，直徑在I到5mm之間為優(yōu)。
[0027]存儲(chǔ)區(qū)22可根據(jù)不同的檢測(cè)原理向其中加入不同的試劑或標(biāo)記抗體，以夾心法為例，存儲(chǔ)區(qū)可加入三聯(lián)吡啶釕標(biāo)記的抗體(粉末狀)；當(dāng)樣品流經(jīng)該區(qū)域，產(chǎn)生特異性免疫反應(yīng);還可以根據(jù)特定的情況，將存儲(chǔ)區(qū)22可設(shè)置為相互連通的多個(gè)存儲(chǔ)區(qū)域221(圖6)，所述存儲(chǔ)區(qū)域221之間以及存儲(chǔ)區(qū)22與檢測(cè)區(qū)23之間可進(jìn)一步通過迂回的曲線形通道222連通，通道寬度100?200μπι，達(dá)到充分混合的目的;存儲(chǔ)區(qū)22考慮到試劑裝載的難易程度與用量，直徑在2_左右為佳，深度可通過試劑的用量綜合考慮為50?150μπι。
[0028]檢測(cè)區(qū)23存放有固相載體，如三丙胺(TPA);同時(shí)該區(qū)域需要加載微電極3，使得電化學(xué)發(fā)光反應(yīng)能順利進(jìn)行;所述微電極3包括工作電極31、對(duì)電極32以及參考電極33，所述工作電極31、對(duì)電極32以及參考電極33可各自獨(dú)立地裝載于:a.所述檢測(cè)區(qū)23所在的流道的底面(例如，當(dāng)選用紙張作為檢測(cè)基片材料時(shí))、或b.單獨(dú)的紙張之上并固定于所述檢測(cè)區(qū)23所在的流道內(nèi)(如圖1-3)、或c.集成于所述檢測(cè)蓋體5的內(nèi)側(cè)的對(duì)應(yīng)位置之上，實(shí)現(xiàn)可重復(fù)利用。
[0029]所述微電極3(圖5)中所述工作電極31由分布于所述檢測(cè)區(qū)23中央的中心圓311以及繞該中央兩側(cè)的兩個(gè)半弧A 312構(gòu)成，且所述中心圓311與兩個(gè)所述半弧A向一側(cè)延伸匯合，在其匯合端部可進(jìn)一步設(shè)置一工作電極引腳(圖中未示出)；所述工作電極31的中心圓311與其中一個(gè)半弧A 312之間設(shè)置有一個(gè)半弧B 321作為對(duì)電極32，所述工作電極31的中心圓311與另一個(gè)半弧A 312之間設(shè)置有一個(gè)半弧C 331作為參考電極33，所述對(duì)電極32和參考電極33均向與所述工作電極引腳相對(duì)的一端延伸，并在其延伸端部可進(jìn)一步分別設(shè)置對(duì)電極引腳(圖中未示出)和參考電極引腳(圖中未示出)。
[0030]所述微電極3中，參考電極33可選用Ag