一种微流控芯片上梅毒螺旋体的全自动ELISA检测装置及其检测方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种微流控芯片上梅毒螺旋体的全自动ELISA检测装置，包括微流控芯片、直流电源、荧光检测系统和控制系统，所述微流控芯片包括储液池Ⅰ、储液池Ⅱ、储液池Ⅲ、储液池Ⅳ、储液池Ⅴ、储液池Ⅵ、储液池Ⅶ和主通道，所述储液池Ⅰ、所述储液池Ⅱ、所述储液池Ⅲ、所述储液池Ⅳ和所述储液池Ⅴ分别通过样品入口通道与所述主通道的入口连通，所述主通道的出口与样品出口通道连通，所述样品出口通道的另一端与所述储液池Ⅶ连通。本发明专利技术还公开了一种使用上述一种微流控芯片上梅毒螺旋体的全自动ELISA检测装置的检测方法。本发明专利技术具有机械化程度高、操作程序简单，体积小，结构精密，可靠性高，成本低，便于实现自动化控制等特点。

【技术实现步骤摘要】
一种微流控芯片上梅毒螺旋体的全自动ELISA检测装置及其检测方法
本专利技术涉及一种梅毒螺旋体(Treponemapallidum，TP)全自动检测与分离的装置及其检测方法，本专利技术主要是在微流控芯片上实现ELISA方式对血液中梅毒螺旋体的全自动检测，具体地说是一种微流控芯片上梅毒螺旋体的全自动ELISA检测装置及其检测方法。
技术介绍
梅毒螺旋体(Treponemapallidum，TP)形似细密的弹簧，螺旋弯曲规则，两端尖直，透明，不易着色，故又称苍白螺旋体，其感染人体可以引起慢性性传染病——梅毒。梅毒传染性强，危害性大，感染后可引起全身各组织、器官的损害，近年来其发病率有回升趋势，因此选择一种梅毒螺旋体检测简便，准确的方法，协助临床诊断和治疗是非常必要的。目前常用梅毒螺旋体检测方法主要有：梅毒螺旋体病原体检测，如暗视野显微镜检查法、镀银显色法和直接免疫荧光法；非梅毒螺旋体抗原血清试验，如性病研究实验室试验、快速血浆反应素环状卡片试验、甲苯胺红试验；梅毒螺旋体抗原血清试验，如荧光梅毒螺旋体抗体吸收试验、梅毒螺旋体红细胞凝集试验和酶联免疫吸附试验；分子生物学技术等。梅毒螺旋体病原体检测法只需要直接涂片镜检，操作比较简便，但是该检测方法的实施却受取材和相应特殊显微镜限制，并且标本要求较高，尤其是检测结果敏感性较低，因此临床应用较少。非梅毒螺旋体抗原血清试验由于敏感性和特异性较差，一般仅限于初筛试验和疗效观察；其中性病研究实验室试验，由于其试验的所需试剂需现配现用，准备工作较繁杂，因此国内实验室很少采用；而快速血浆反应素环状卡片试验虽然对疗效和再感染的判断有一定价值，但因其特异性较差，只作为初筛手段，不能单独确诊梅毒；甲苯胺红试验虽然有助于了解患者的病情活动程度，但却只能作为一项梅毒筛查手段。梅毒螺旋体抗原血清试验的特异性和敏感性均较高，可作为梅毒确证试验。其中的荧光梅毒螺旋体抗体吸收试验，是所有螺旋体试验中最敏感的检测方法，其特异性也很高，被医学界认为是检测梅毒的“金标准”；梅毒螺旋体红细胞凝集试验常作为人体梅毒螺旋体感染的特异性验证试验，但其对梅毒治疗效果无判定价值，并且该检测法对I期梅毒的检测阳性率不如荧光梅毒螺旋体抗体吸收试验；酶联免疫吸附试验是在梅毒螺旋体基因工程研制成功的基础上，逐渐发展起来的一种新型血清学检测方法，其适用于检测正在或曾经感染过梅毒的患者，故可用于梅毒螺旋体感染者的筛查和诊断。分子生物学技术，主要是PCR技术，可直接检测标本中的梅毒螺旋体的特异DNA片断，对诊断困难或非典型的梅毒患者进行确诊有很大的参考价值。但该方法存在引物的非特异性，对血清/全血敏感性低，易受标本中的组织和细胞碎片等物质抑制，易出现假阴性结果等缺点。综上分析，全面、快速、准确、敏感而又廉价的梅毒螺旋体检测装置和检测方法，对梅毒的筛查、梅毒的诊断和治疗，以及控制梅毒的蔓延有重要意义。
技术实现思路
根据上述提出的现有梅毒螺旋体检测装置的缺点和不足，而提供一种一种微流控芯片上梅毒螺旋体的全自动ELISA检测装置。本专利技术采用的技术手段如下：一种微流控芯片上梅毒螺旋体的全自动ELISA检测装置，包括微流控芯片、直流电源、荧光检测系统和控制系统，所述微流控芯片包括储液池Ⅰ、储液池Ⅱ、储液池Ⅲ、储液池Ⅳ、储液池Ⅴ、储液池Ⅵ、储液池Ⅶ和主通道，所述储液池Ⅰ、所述储液池Ⅱ、所述储液池Ⅲ、所述储液池Ⅳ和所述储液池Ⅴ分别通过样品入口通道与所述主通道的入口连通，所述主通道的出口与样品出口通道连通，所述样品出口通道的另一端与所述储液池Ⅶ连通，所述主通道包括侧壁Ⅰ，侧壁Ⅱ和顺次连接的混合区域、检测区域、分离区域，位于所述分离区域与所述样品出口通道之间的所述侧壁Ⅰ上设有TP收集通道，所述TP收集通道的另一端与所述储液池Ⅵ连通，所述一种微流控芯片上梅毒螺旋体的全自动ELISA检测装置还包括电磁铁Ⅰ和电磁铁Ⅱ，所述电磁铁Ⅰ的一端贴附于位于所述混合区域内的所述侧壁Ⅱ上，所述电磁铁Ⅱ的一端贴附于位于所述分离区域内的所述侧壁Ⅰ上，所述储液池Ⅰ内设有铂电极Ⅰ，所述储液池Ⅱ内设有铂电极Ⅱ，所述储液池Ⅲ内设有铂电极Ⅲ，所述储液池Ⅳ内设有铂电极Ⅳ，所述储液池Ⅴ内设有铂电极Ⅴ，所述储液池Ⅵ内设有铂电极Ⅵ，所述储液池Ⅶ内设有铂电极Ⅶ，所述铂电极Ⅰ通过继电器Ⅰ与所述直流电源的正极连通，所述铂电极Ⅱ通过继电器Ⅱ与所述直流电源的正极连通，所述铂电极Ⅲ通过继电器Ⅲ与所述直流电源的正极连通，所述铂电极Ⅳ通过继电器Ⅳ与所述直流电源的正极连通，所述铂电极Ⅴ通过继电器Ⅴ与所述直流电源的正极连通，所述铂电极Ⅵ通过继电器Ⅵ与所述直流电源的负极连通，所述铂电极Ⅶ与所述直流电源的负极连通，所述电磁铁Ⅰ一端通过继电器Ⅶ与所述直流电源的正极连通，所述电磁铁Ⅰ的另一端与所述直流电源的负极连通，所述电磁铁Ⅱ一端通过继电器Ⅷ与所述直流电源的正极连通，所述电磁铁Ⅱ的另一端与所述直流电源的负极连通；所述荧光检测系统包括光激发系统与光检测系统，所述光激发系统包括激光发射头和光源驱动电路，所述光检测系统包括检测荧光信号的光电检测器件，滤光器件和信号处理电路，所述激光发射头位于所述检测区域的正下方，所述光电检测器件位于所述检测区域的正上方，所述光源驱动电路和所述信号处理电路均通过继电器Ⅸ与电源正极连通；所述控制系统包括NI数据采集卡和PC处理终端，所述NI数据采集卡的输入端与所述荧光检测系统输出端连通，所述NI数据采集卡的输出端分别与所述继电器Ⅰ，所述继电器Ⅱ，所述继电器Ⅲ，所述继电器Ⅳ，所述继电器Ⅴ，所述继电器Ⅵ，所述继电器Ⅶ，所述继电器Ⅷ和所述继电器Ⅸ连通，所述PC处理终端可以根据预设时间与检测到的荧光信号分别控制NI数据采集卡输出对应的电压信号，控制继电器闭合或断开，从而控制芯片上对应电路以及电磁铁的通断。所述主通道为直通道。所述电磁铁Ⅰ和所述电磁铁Ⅱ均呈矩形，所述电磁铁Ⅰ贴附于位于所述混合区域内的所述侧壁Ⅱ上的一端的长度与所述混合区域的长度相对应，所述电磁铁Ⅱ贴附于位于所述分离区域内的所述侧壁Ⅰ上的一端的长度与所述分离区域的长度相对应。所述主通道的宽度为200μm-500μm，所述主通道的深度为20μm-30μm，所述混合区域的长度为1cm，在此长度下可以实现充分的混合，所述分离区域的长度为0.5cm，因为如果所述分离区域的长度过长或过短，都会影响分离的效率，如果过短，不能提供足够的磁力使磁珠偏转，无法实现分离，而如果过长，同一时刻多个磁珠流过分离区域的几率上升，在对一个磁珠分离时，会影响其他磁珠运动，造成一些没有结合上TP的磁珠一同偏转流入目标通道中。所述样品入口通道的宽度50μm-100μm，所述样品入口通道的深度为20μm-30μm；所述TP收集通道的宽度50μm-100μm，所述TP收集通道的深度为20μm-30μm；所述样品出口通道的宽度50μm-100μm，所述样品出口通道的深度为20μm-30μm，通过上述尺寸限制使得电动控制效率较好，可以有效避免其他因素的影响。所述继电器Ⅰ，所述继电器Ⅱ，所述继电器Ⅲ，所述继电器Ⅳ，所述继电器Ⅴ，所述继电器Ⅵ，所述继电器Ⅶ，所述继电器Ⅷ和所述继电器Ⅸ均为电磁继电器。所述电磁铁Ⅰ和所述电磁铁Ⅱ均集成在所述微流控芯片内。所述光电检测器件为光电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微流控芯片上梅毒螺旋体的全自动ELISA检测装置，包括微流控芯片、直流电源、荧光检测系统和控制系统，其特征在于：所述微流控芯片包括储液池Ⅰ、储液池Ⅱ、储液池Ⅲ、储液池Ⅳ、储液池Ⅴ、储液池Ⅵ、储液池Ⅶ和主通道，所述储液池Ⅰ、所述储液池Ⅱ、所述储液池Ⅲ、所述储液池Ⅳ和所述储液池Ⅴ分别通过样品入口通道与所述主通道的入口连通，所述主通道的出口与样品出口通道连通，所述样品出口通道的另一端与所述储液池Ⅶ连通，所述主通道包括侧壁Ⅰ，侧壁Ⅱ和顺次连接的混合区域、检测区域、分离区域，位于所述分离区域与所述样品出口通道之间的所述侧壁Ⅰ上设有TP收集通道，所述TP收集通道的另一端与所述储液池Ⅵ连通，所述一种微流控芯片上梅毒螺旋体的全自动ELISA检测装置还包括电磁铁Ⅰ和电磁铁Ⅱ，所述电磁铁Ⅰ的一端贴附于位于所述混合区域内的所述侧壁Ⅱ上，所述电磁铁Ⅱ的一端贴附于位于所述分离区域内的所述侧壁Ⅰ上，所述储液池Ⅰ内设有铂电极Ⅰ，所述储液池Ⅱ内设有铂电极Ⅱ，所述储液池Ⅲ内设有铂电极Ⅲ，所述储液池Ⅳ内设有铂电极Ⅳ，所述储液池Ⅴ内设有铂电极Ⅴ，所述储液池Ⅵ内设有铂电极Ⅵ，所述储液池Ⅶ内设有铂电极Ⅶ，所述铂电极Ⅰ通过继电器Ⅰ与所述直流电源的正极连通，所述铂电极Ⅱ通过继电器Ⅱ与所述直流电源的正极连通，所述铂电极Ⅲ通过继电器Ⅲ与所述直流电源的正极连通，所述铂电极Ⅳ通过继电器Ⅳ与所述直流电源的正极连通，所述铂电极Ⅴ通过继电器Ⅴ与所述直流电源的正极连通，所述铂电极Ⅵ通过继电器Ⅵ与所述直流电源的负极连通，所述铂电极Ⅶ与所述直流电源的负极连通，所述电磁铁Ⅰ一端通过继电器Ⅶ与所述直流电源的正极连通，所述电磁铁Ⅰ的另一端与所述直流电源的负极连通，所述电磁铁Ⅱ一端通过继电器Ⅷ与所述直流电源的正极连通，所述电磁铁Ⅱ的另一端与所述直流电源的负极连通；所述荧光检测系统包括光激发系统与光检测系统，所述光激发系统包括激光发射头和光源驱动电路，所述光检测系统包括检测荧光信号的光电检测器件，滤光器件和信号处理电路，所述激光发射头位于所述检测区域的正下方，所述光电检测器件位于所述检测区域的正上方，所述光源驱动电路和所述信号处理电路均通过继电器Ⅸ与电源正极连通；所述控制系统包括NI数据采集卡和PC处理终端，所述NI数据采集卡的输入端与所述荧光检测系统输出端连通，所述NI数据采集卡的输出端分别与所述继电器Ⅰ，所述继电器Ⅱ，所述继电器Ⅲ，所述继电器Ⅳ，所述继电器Ⅴ，所述继电器Ⅵ，所述继电器Ⅶ，所述继电器Ⅷ和所述继电器Ⅸ连通。...

【技术特征摘要】
1.一种使用微流控芯片上梅毒螺旋体的全自动ELISA检测装置的检测方法，所述微流控芯片上梅毒螺旋体的全自动ELISA检测装置，包括微流控芯片、直流电源、荧光检测系统和控制系统，其特征在于：所述微流控芯片包括储液池Ⅰ、储液池Ⅱ、储液池Ⅲ、储液池Ⅳ、储液池Ⅴ、储液池Ⅵ、储液池Ⅶ和主通道，所述储液池Ⅰ、所述储液池Ⅱ、所述储液池Ⅲ、所述储液池Ⅳ和所述储液池Ⅴ分别通过样品入口通道与所述主通道的入口连通，所述主通道的出口与样品出口通道连通，所述样品出口通道的另一端与所述储液池Ⅶ连通，所述主通道包括侧壁Ⅰ，侧壁Ⅱ和顺次连接的混合区域、检测区域、分离区域，位于所述分离区域与所述样品出口通道之间的所述侧壁Ⅰ上设有TP收集通道，所述TP收集通道的另一端与所述储液池Ⅵ连通，所述微流控芯片上梅毒螺旋体的全自动ELISA检测装置还包括电磁铁Ⅰ和电磁铁Ⅱ，所述电磁铁Ⅰ的一端贴附于位于所述混合区域内的所述侧壁Ⅱ上，所述电磁铁Ⅱ的一端贴附于位于所述分离区域内的所述侧壁Ⅰ上，所述储液池Ⅰ内设有铂电极Ⅰ，所述储液池Ⅱ内设有铂电极Ⅱ，所述储液池Ⅲ内设有铂电极Ⅲ，所述储液池Ⅳ内设有铂电极Ⅳ，所述储液池Ⅴ内设有铂电极Ⅴ，所述储液池Ⅵ内设有铂电极Ⅵ，所述储液池Ⅶ内设有铂电极Ⅶ，所述铂电极Ⅰ通过继电器Ⅰ与所述直流电源的正极连通，所述铂电极Ⅱ通过继电器Ⅱ与所述直流电源的正极连通，所述铂电极Ⅲ通过继电器Ⅲ与所述直流电源的正极连通，所述铂电极Ⅳ通过继电器Ⅳ与所述直流电源的正极连通，所述铂电极Ⅴ通过继电器Ⅴ与所述直流电源的正极连通，所述铂电极Ⅵ通过继电器Ⅵ与所述直流电源的负极连通，所述铂电极Ⅶ与所述直流电源的负极连通，所述电磁铁Ⅰ一端通过继电器Ⅶ与所述直流电源的正极连通，所述电磁铁Ⅰ的另一端与所述直流电源的负极连通，所述电磁铁Ⅱ一端通过继电器Ⅷ与所述直流电源的正极连通，所述电磁铁Ⅱ的另一端与所述直流电源的负极连通；所述荧光检测系统包括光激发系统与光检测系统，所述光激发系统包括激光发射头和光源驱动电路，所述光检测系统包括检测荧光信号的光电检测器件，滤光器件和信号处理电路，所述激光发射头位于所述检测区域的正下方，所述光电检测器件位于所述检测区域的正上方，所述光源驱动电路和所述信号处理电路均通过继电器Ⅸ与电源正极连通；所述控制系统包括NI数据采集卡和PC处理终端，所述NI数据采集卡的输入端与所述荧光检测系统输出端连通，所述NI数据采集卡的输出端分别与所述继电器Ⅰ，所述继电器Ⅱ，所述继电器Ⅲ，所述继电器Ⅳ，所述继电器Ⅴ，所述继电器Ⅵ，所述继电器Ⅶ，所述继电器Ⅷ和所述继电器Ⅸ连通；所述主通道为直通道；所述电磁铁Ⅰ和所述电磁铁Ⅱ均呈矩形，所述电磁铁Ⅰ贴附于位于所述混合区域内的所述侧壁Ⅱ上的一端的长度与所述混合区域的长度相对应，所述电磁铁Ⅱ贴附于位于所述分离区域内的所述侧壁Ⅰ上的一端的长度与所述分离区域的长度相对应；所述主通道的宽度为200μm-500μm，所述主通道的深度为20μm-30μm，所述混合区域的长度为1cm，所述分离区域的长度为0.5cm；所述样品入口通...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晓杰，董海影，李梦琪，李冬青，
申请(专利权)人：张晓杰，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23