集成侧向流层析技术的微流控芯片制造技术

本发明专利技术提供了集成侧向流层析的微流控芯片。具体地，本发明专利技术提供了一种检测芯片，该检测芯片包括：储液模块(1)；微阀模块(2)；释放模块(4)；检测模块(5)；以及任选的(e)混匀模块(6)。

【技术实现步骤摘要】
集成侧向流层析技术的微流控芯片
本专利技术属于检测领域，具体涉及一种集成侧向流层析技术的微流控芯片检测技术。
技术介绍
从全球市场规模来看，近年来全球体外诊断市场保持平稳发展态势。2016全球体外诊断市场规模达到了605亿美元，预计2016年到2024年，将以4％的年度复合增长率平稳增长，到2021年预计可以达到725亿美元。全球较高的人口基数，加上传染病的高发、多发、不断增加的慢性病人数和技术的不断进步，成为了体外诊断市场发展的主要驱动力。目前国内体外诊断市场主要分为：生化分析、免疫诊断、分子诊断、微生物及药敏分析系统以及血液学检测等五类。其中免疫诊断是我国规模最大的体外诊断子行业并仍处于快速发展之中，目前来看，侧向流层析和化学发光仍是免疫诊断中最常见的两种技术平台。侧向流层析因其使用方便，检测速度快，高通量仪器小巧等优势在特定的使用环境下受到青睐，例如医院急诊等，但其检测性能相较于化学发光而言，仍处于劣势。化学发光由于其卓越性能(灵敏度高，速度快，重复性好且能实现自动化)在免疫诊断应用中处于技术领先地位，但由于其检测成本高，且对检测仪器要求较高，也一直限制了它的应用范围。微流控作为一种近年来涌现出的新检测技术，是指把生物、化学、医学分析过程的样品制备、分离、反应、检测等基本单元集成在一块小型的芯片上，自动完成全过程分析的一种技术。微阀是微流控芯片中用于控制流体运动最重要的功能单元之一，其作用是实现通道的导通及隔断进而控制流体在通道中的流动时间及方向。集成微阀结构，能够精确地控制芯片中样本的初始位置，实现芯片中储存试剂的功能以及控制试剂的先后加入顺序。由于其具有控制精确、操作简单、检测时间短、自动化和便携式等特点，近年来广泛地应用于生化分析、疾病诊断以及人体健康检测等领域。但是在蛋白检测中，如何有效地将抗体固定在材料表面，一直制约着微流控技术在蛋白检测领域的发展。另一方面，侧向层析技术虽然具有操作简单以及反应速度快等优点，但侧流层析技术检测精确度和灵敏度不足，无法满足检测的需要。综上所述，本领域迫切需要一种检测成本更低、对检测仪器要求低、易于控制、精确度和灵敏度更高的新的检测方法或装置。
技术实现思路
本专利技术的目的就是提供一种检测成本更低、对检测仪器要求低、易于控制、精确度和灵敏度更高的新的检测方法或装置。在本专利技术的第一方面，提供了一种检测芯片，所述的检测芯片包括：(a)储液模块(1)；所述储液模块包括：储液腔和接入口；且所述的接入口与所述的储液腔内部是流体连通的；(b)微阀模块(2)；其中，所述的微阀模块具有第一状态和第二状态；当所述的微阀模块处于第一状态时，流体被所述的微阀模块阻断；当所述微阀模块处于第二状态时，流体能够通过所述的微阀模块；(c)释放模块(4)，所述释放模块设置有能够与待测样本中可能存在的标志物结合(较佳地特异性结合)的标记物；(d)检测模块(5)；所述检测模块包括：检测入口、检测通道、设置于所述检测通道的侧向流结构，和用于观察和/或读取检测结果的检测窗口(505)；其中，所述侧向流结构包括纤维膜和吸水垫(503)，且所述纤维膜上设置有检测线(501)和质控线(502)；以及，任选的(e)混匀模块(6)，所述混匀模块位于微阀模块的下游，且所述混匀模块包括：混匀腔室(601)和加样入口(602)；其中所述混匀腔室的内部填充有玻璃纤维，所述加样入口与所述混匀腔室的内部连通；并且，所述储液模块、微阀模块、任选的混匀模块、释放模块、检测模块沿待测样本流动方向依次设置。在另一优选例中，所述的侧向流结构还包括设置于纤维膜下游端的吸收垫(503)。在另一优选例中，所述检测窗口(505)位于所述纤维膜的上方并可通过该检测窗口读取或观察纤维膜上检测线(501)和质控线(502)所捕获的标记物的量。在另一优选例中，所述待测样本是经处理(如稀释和/或过滤)的或未经处理的。在另一优选例中，所述待测样本是未经过滤和稀释处理的。在另一优选例中，所述的检测芯片是用于检测蛋白(较佳地，抗体或抗原)的检测芯片。在另一优选例中，所述标记物为标记了第一抗体的信号物质。在另一优选例中，所述的信号物质选自下组：荧光微球、量子点、荧光素、上转化材料，或其组合。在另一优选例中，所述信号物质为荧光微球或胶体金。在另一优选例中，所述第一抗体为能够与待测样本中可能存在的标志物结合(较佳地特异性结合)的抗体。在另一优选例中，所述芯片还包括连接各个模块的微通道。在另一优选例中，当微阀模块处于第二状态时，各个模块是流体连通的。在另一优选例中，所述释放模块(4)包括：释放腔室，所述释放腔室内填充有负载有所述标记物的纤维材料；释放腔室入口，所述释放腔室入口设置于所述释放腔室上游侧并且与所述释放腔室内部流体连通；和释放腔室出口，所述释放腔室出口设置于所述释放腔室下游侧并且与所述释放腔室内部流体连通。在另一优选例中，储液模块的储液腔用于储存稀释液。在另一优选例中，所述储液腔还能用于使实现样本与稀释液的混匀。在另一优选例中，所述储液腔的容积为V储，且V储＝30～1000mm3；较佳地，V储＝50～500mm3；更佳地，V储＝60～100mm3；最佳地，V储＝80～90mm3。在另一优选例中，所述储液腔为圆柱形的储液腔。在另一优选例中，所述圆柱形的储液腔的底部直径为D储，且D储＝3～15mm；较佳地，D储＝5～10mm；更佳地，D储＝6±1mm；最佳地，D储＝6±0.2mm。在另一优选例中，储液模块的接入口用于使驱动机构能够向在检测芯片的内部的样本提供驱动气流。在另一优选例中，当所述的芯片不包括混匀模块时，所述接入口还可用于向芯片中添加待测样本，和/或用于使待测样本与稀释液混匀。在另一优选例中，所述微阀模块包括微阀结构。在另一优选例中，所述微阀机构为机械微阀结构。在另一优选例中，所述微阀机构为转动式微阀结构或按压式微阀结构。在另一优选例中，所述微阀结构包括：阀主体(202，208)、设置于阀主体并贯通所述阀主体的通孔(203，209)，用于容纳所述阀主体的腔室，和用于控制所述阀主体的把手(205，211)；并且用于容纳所述阀主体的腔室的腔室壁上具有与检测芯片中芯片通道(201，207)连通口；当微阀摸块处于第二状态时，所述通孔与所述连通口流体连通。在另一优选例中，所述微阀机构还包括：套于所述阀主体(202，208)外的橡胶套(204，210)，且所述橡胶套上设有对应于所述通孔的开口。在另一优选例中，所述阀主体为金属阀主体。在另一优选例中，所述的检测芯片还包括：(f)滤血模块(3)；所述滤血模块用于过滤样本，且所述滤血模块位于释放模块(4)上游。在另一优选例中，所述滤血模块包括：滤血腔室(305)，所述滤血腔室由上部腔室(3051)和下部腔室(本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种检测芯片，其特征在于，所述的检测芯片包括：/n(a)储液模块(1)；所述储液模块包括：储液腔和接入口；且所述的接入口与所述储液腔内部是流体连通的；/n(b)微阀模块(2)；其中，所述的微阀模块具有第一状态和第二状态；当所述微阀模块处于第一状态时，流体被所述的微阀模块阻断；当所述的微阀模块处于第二状态时，流体能够通过所述的微阀模块；/n(c)释放模块(4)，所述释放模块设置有能够与待测样本中可能存在的标志物结合(较佳地特异性结合)的标记物；/n(d)检测模块(5)；所述检测模块包括：检测入口、检测通道、设置于所述检测通道的侧向流结构，和用于观察和/或读取检测结果的检测窗口(505)；其中，所述侧向流结构包括纤维膜和吸水垫(503)，且所述纤维膜上设置有检测线(501)和质控线(502)；以及/n任选的(e)混匀模块(6)，所述混匀模块位于微阀模块的下游，且所述混匀模块包括：混匀腔室(601)和加样入口(602)；其中所述混匀腔室的内部填充有玻璃纤维，所述加样入口与所述混匀腔室的内部连通；/n并且，所述储液模块、微阀模块、任选的混匀模块、释放模块、检测模块沿待测样本流动方向依次设置。/n...

【技术特征摘要】
1.一种检测芯片，其特征在于，所述的检测芯片包括：
(a)储液模块(1)；所述储液模块包括：储液腔和接入口；且所述的接入口与所述储液腔内部是流体连通的；
(b)微阀模块(2)；其中，所述的微阀模块具有第一状态和第二状态；当所述微阀模块处于第一状态时，流体被所述的微阀模块阻断；当所述的微阀模块处于第二状态时，流体能够通过所述的微阀模块；
(c)释放模块(4)，所述释放模块设置有能够与待测样本中可能存在的标志物结合(较佳地特异性结合)的标记物；
(d)检测模块(5)；所述检测模块包括：检测入口、检测通道、设置于所述检测通道的侧向流结构，和用于观察和/或读取检测结果的检测窗口(505)；其中，所述侧向流结构包括纤维膜和吸水垫(503)，且所述纤维膜上设置有检测线(501)和质控线(502)；以及
任选的(e)混匀模块(6)，所述混匀模块位于微阀模块的下游，且所述混匀模块包括：混匀腔室(601)和加样入口(602)；其中所述混匀腔室的内部填充有玻璃纤维，所述加样入口与所述混匀腔室的内部连通；
并且，所述储液模块、微阀模块、任选的混匀模块、释放模块、检测模块沿待测样本流动方向依次设置。


2.如权利要1所述的检测芯片，其特征在于，所述释放模块(4)包括：
释放腔室，所述释放腔室内填充有能够释放所述标记物的材料；
释放腔室入口，所述释放腔室入口设置于所述释放腔室上游侧并且与所述释放腔室内部流体连通；和
释放腔室出口(401)，所述释放腔室出口(401)设置于所述释放腔室下游侧并且与所述释放腔室内部流体连通。


3.如权利要求1所述的检测芯片，其特征在于，所述微阀模块包括微阀结构；其中所述微阀机构为转动式微阀结构或按压式微阀结构。


4.如权利要求1所述的检测芯片，其特征在于，所述的检测芯片还包括：(f)滤血模块(3)；所述滤血模块用于过滤样本，且所述滤血模块位于释放模块(4)上游。

【专利技术属性】
技术研发人员：孔梦奇，丁磊，郭灵霞，于坤宏，樊菲，吴筱杰，
申请(专利权)人：上海艾瑞德生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31