液相检测芯片制造技术

本发明专利技术公开了一种液相检测芯片。为了解决医疗资源的不足以及昂贵的健康照顾,或是传染性疾病散布以及慢性病的追踪,或是医药服用后不良反应的统计,即时检测是一个有用的工具,透过日新月异的芯片技术,应用其迅速而且低廉的特性,可以克服传统的检验因为巨大的仪器设备以及必须专业人员参与所带来的不方便以及费用,对疾病的筛选检测以及病情的追踪有很大的帮助。如何能够缩短检体在检测芯片中反应时间,加速混合是一个可行的方式。本发明专利技术是为了满足即时检测的需求,直接涉及一个透过电解电极产生的气体来加速混合的设计,同时,也透过相同原理的设计应用在多储槽芯片中,将检体逐一经过各储槽的可行方式。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术主要涉及液相检测用的芯片,用以检知液相检体中特定分析物的存在或是检测其浓度。
技术介绍
随着医学技术的发展,我们发现,许多的疾病,可以从人体的血液、尿液、涶液或是其他的体液中,检知特定的生物分子(如某种蛋白质),或是检测特定的生物分子浓度,由这些检知的特定分子的浓度,可以估算出疾病目前的状况。这些量化的征侯性指标对疾病的早期发现或是在过程中掌握病情的发展,有很大的帮助。为了频繁地检测,以得到对于疾病精确的掌握,低成本以及快速的生物分子检测就成为早期疾病侦测、传染控制、品质保证的关键因素,同时,方便操作的特性也成为即时检测的基础。对于特定生理状态，可用特定的分子或蛋白质在体液中的含量来评估。该特定生理状态可以是：心脏疾病、癌症或压力造成的生理反应…等，而上述的特定分子或蛋白质则称为生物指标(biomarker)。然而，对于检测特定的生物指标，目前检测的过程不仅费时费力,而且须要受过专业训练的人员参与。例如常用的酶联免疫吸附试验(ELISA,enzyme-linked immunosorbent assay),这个试验在检测蛋白质的程序中,被视作\黄金标准\,其中包含有大量的样品准备工作以及纯化程序,这些工作都有赖于专业人员的参与、巨大实验仪器的使用以及数个小时乃至数天的时间才能得到结果。因此,在上述所提到疾病的早期发现、治疗过程的紧密追踪等等的应用领域之中,传统的ELISA检测不够经济也不够快速,须要新的方法及检测设备来满足这个需求。排除劳师动众的检查程序对医药的发展有很大的帮助。例如在医药上市前后的不良反应统计,或是慢性处方的治疗追踪,都须要定时定期或是频繁的检测来追踪即时的状况,如果每次检测,都要病人或是参与实验的人亲自到医院检测,舟车往返,报到检验,很不方便,尤其是那些行动不便的病人,而往往那些有病的身的人,往往常常是行动不便或是体能状况较差,因此,也导致执行的成效及参与的意愿受到很大的影响。运用芯片技术短、小、精、薄的特性,居家检测,再透过云端技术整合,有助于解决这个检测不便、劳师动众以及旷日费时
的问题,有利于医药的发展,有益社会并且造服人群。除了人体及动物体液的检测,植物汁液还有大自然许多液相物质的检测,这些待检测的液相物质,我们统称为液相检体,或是检体,这些检体检测的过程有着很大的共同特征和原理。而这些检体的检测,对于疾病的控制与了解,或是其他自然现象的追踪,液相检体的检测都是非常重要的一环,因此,如何简化检测的程序,减少专业人员的参与一直都是很重要的课题。要能够节省成本、缩小体积、方便使用、降低能耗同时快速得到结果,尤其是应用在即时检测中,芯片科技的发展提供一个有效的管道。除了芯片技术的进步,配合微机电技术及奈米技术的发展,让电路控制或是各样的组件,可以发展到很细微,也让本专利技术得以实现。
技术实现思路
本专利技术揭露一个液相检测芯片,用以分析在液相检体中,检知特定分析物是否存在,或是检测特定分析物的浓度。检体可以是人体或是其他动物的体液,通常是血液、尿液、眼泪或者涶液；待检测的特定分析物可以是特定抗原,或是可以是用以诊断人类疾病的特定的蛋白质。因为在芯片即时检测的应用上,检体的量不多,导致在芯片中流动缓慢,反应速度慢,本专利技术提供一种加速混合的方式,利用电解电极所产生的气泡在芯片中的运动来达到搅拌的效果,加速混合。因为气泡的内的气体密度相对于芯片中的检体,密度低许多,因为浮力的关系,会有往上的力量,因为这些气泡的上升,带动检体的流动。在超过一个储槽的芯片结构之中,这些电解的气泡,除了可以加速混合之外,在封闭的芯片中,也可以提升压力,这个提升的压力,可以突破薄膜,让检体进入下一个储槽之中。为了有更好的电解效果,也可以在芯片的储槽中,预先置入液体,这个液体的选择与检体有关,除了这个液体本身的稳定性和容易电解产生气体的特性之外,还要考虑与检体和接触的部件不能发生反应。配合加热,对某些检体而言,也是让液体流动较快,混合效果较佳的方式。然而,加热必须要考虑温度对检体或是检测部件的影响,若是对动物的体液而言,通常维持在正常运作的温度下来进行。温度通常对检测结果影响是比较大的,因此要记录并对比、校正。检体除了可以是人类或是动物的体液,也可以是植物的汁液,或是大自然中的液相物质,因为检测的程序及原理,相对于本专利技术的诉求是相同的,因此,本专利技术也是可以一体适用。根据一个或多个实施方案，本专利技术描述了一种液相检测芯片，芯片内设置有一个或者多个储槽，所述储槽至少有一个混合储槽，所述混合储槽内设置有电极，用来电解流入或者贮存于该储槽内的液体，产生气体，促进槽内液体的流动；并且所述储槽中至少有一个储槽内配置有捕获物质和检测装置，所述捕获物质捕获液相检体中的特定分析物。附图说明图1示出以电极电解产生气泡的基本芯片结构。图2示出混合储槽和感测储槽的结构。图3示出双储槽结构。图4示出三储槽结构。图5示出带有单向止阀的双储槽芯片结构。图6示出独立入口的双储槽芯片结构。具体实施方式在下文提供对创造性工作主体的详细描述。虽然描述了若干实施方案，但是应理解，创造性工作主体不限于任何一个实施方案，而是包含众多的替代、修改和等效形式。另外，虽然在以下描述中陈述了众多具体细节以便提供对创造性工作主体的透彻理解，但是一些实施方案可以在没有这些细节中的一些或全部的情况下进行实践。此外，为了清楚起见，并未详细描述相关领域中已知的某些技术材料，以免不必要地混淆创造性工作主体。图1是本专利技术的一个基本实施例,检测芯片100中配置有储槽103,储槽内有贮有液体,液体内配置有标记微粒104,标记微粒上涂布有捕获物质102,捕获物质可以捕获检体中的特定分析物105,在储槽103的下方配置有感应器101,感应器上方配置有捕获物质109,这个在感器上方所配置的捕获物质109与标记微粒104上所涂布的捕获物质102,通常是相同的,在储槽103内亦配置有电解电极108。检体在置入储槽103后,与原本贮于储槽内的液体混合,检体中的特定分析物将被标记微粒上的捕获物质所补获,图中标记微粒106示出已经捕获了
特定分析物,这些已经捕获特定分析物的标记微粒进一步也被涂布在感测器上方的捕获物质110所捕获,被固定在感测器的表面，如图中的标记微粒107所示。捕获是指检体中的特定分析物与捕获物质特定地结合在一起的过程。所选择的捕获物质只会捕获特定的分析物,而不会捕获检体中其他的成份。捕获物质可以是固定的,例如涂布在固定的部件上,也可以是不固定的,例如涂布在特别设计的微粒上,也可以是物质本身的存在。在储槽的液体中加入标记微粒的目的,是帮助检测。标记微粒是半径很小的微粒,其半径可以依检体和环境来作选择,有许多种标记微粒可以供选择,加入标记微粒除了帮助检测之外,也可以提高捕获的效果。磁珠是一个被普遍采用的标记微粒。待捕获的动作完全后,就可以检测感测器上的标记微粒107,藉以计算分析物的浓度,为了排除没有捕获到特定分析物的标记微粒104的干扰,在储槽103内配置一个电解电极108,电解储槽内的液体,产生气泡,气泡可以将这些没有捕获到特定分析物的标记微粒104推开感测器的表面。电解的动作可以不必等待捕获的动作完全之后才开启,因为电解所产生的气泡也可以促进混本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液相检测芯片，芯片内设置有一个或者多个储槽，其特征在于：所述储槽至少有一个混合储槽，所述混合储槽内设置有电极，用来电解流入或者贮存于该储槽内的液体，产生气体，促进槽内液体的流动；并且所述储槽中至少有一个储槽内配置有捕获物质和检测装置，所述捕获物质捕获液相检体中的特定分析物。

【技术特征摘要】
1.一种液相检测芯片，芯片内设置有一个或者多个储槽，其特征在于：所述储槽至少有一个混合储槽，所述混合储槽内设置有电极，用来电解流入或者贮存于该储槽内的液体，产生气体，促进槽内液体的流动；并且所述储槽中至少有一个储槽内配置有捕获物质和检测装置，所述捕获物质捕获液相检体中的特定分析物。2.如权利要求1所述的液相检测芯片，其特征在于：所述混合储槽内贮有液体，液体内有标记微粒，标记微粒上配置有捕获物质，用以捕获在液相检体中的特定分析物。3.如权利要求2所述的液相检测芯片，其特征在于：电极电解所产生的气泡，将未捕获特定分析物的标记微粒推离开检测装置检测的区域。4.如权利要求2所述的液相检测芯片，其特征在于：所述的标记微粒是磁珠。5.如权利要求4所述的液相检测芯片，其特征在于：所述的检测装置是霍尔感应器阵列。6.如权利要求1所述的液相检测芯片，其特征在于：包含有两个储槽，分别为混合储槽及检测储槽，混合储槽内有电解电极，两储槽间有通道，有阻断装置阻断所述通道，混合储槽内配置有液体，液体内有标记微粒，标记微粒上配置有捕获物质，用以捕获液相检体中的特定分析物；所述阻断装置在液相检体置入混合储槽，与所述混合储槽内的液体及标记微粒混合后，可被打开，使检体由混合储槽流入检测储槽。7.如权利要求6所述的液相检测芯片，其特征在于：所述阻断...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄良成，
申请(专利权)人：星宇资源公司，
类型：发明
国别省市：维尔京群岛;VG