【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及体外诊断检测领域，具体涉及一种基于横向流动检测液体样本中被分析物质的免疫反应芯片以及使用方法。
技术介绍
1、免疫学分析方法以其特有的专一性，高灵敏度，和可操作性，广泛地被应用在痕量物质的检测方面。在医学，兽医学，农业，畜牧业，食品安全，环境监控，生物安全等领域有着非常广泛的应用。
2、利用抗原抗体的特异性结合原理，可以实现对同一样本中多种物质的同时检测。例如固相蛋白芯片，液相蛋白芯片，膜条式免疫印迹，微阵列酶联免疫法，斑点elisa等。所有的这些方法都具有所需样本少，高通量的特征，被应用到各个细分领域中，如过敏原检测，自身免疫性疾病，多种肿瘤标志物，多种病原体检测，多种农兽药残留检测，和多种天然毒素检测等。
3、目前为止，所有的免疫学检验方法均需要参与免疫反应的抗原或抗体固定在某种固相表面上，例如平面玻璃表面，高分子聚合物平面表面，高分子聚合物微球表面，膜结构中。其中一部分检测方法是基于膜材料的可同时检测多种被分析物的方法。膜材料的本质是多岔纤维交错在一起形成的多孔材料，这种材料本身具有瞬时结合大量蛋白，化学惰性，和毛细作用等特性，使得基于膜材料的免疫学检测方法种类繁多，应用十分广泛。目前斑点酶联免疫法(dot-elisa)，免疫印迹(western blot)，免疫渗滤(flow through)和免疫横向色谱法(lateral flow)为主要应用方法。
4、所有的免疫学反应都需要在以水为基质的液体中进行，在液体中抗原和抗体通过碰撞发生特异性结合，即免疫反应，最终形成免疫复
5、在实际应用方面，一种检测方法需要同时满足高灵敏度，稳定的重复性(精密度)，和简单快捷。因此需要根据如上免疫反应的原理进行合理设计。然而目前的主要方法都存在一些固有的缺陷。
6、斑点酶联免疫法和免疫印迹法，膜作为固相载体，主要起到的是固定抗原或抗体的作用。当液体加入到膜上时，固相与液相之间的主要反应发生在膜表面与液体的接触面，位于膜内部表面的则与液体的有效接触相对弱。这种相对弱的接触，使得固定于膜内部的抗原或抗体不能迅速和液相中的相对应的抗体或抗原发生反应。因而，在实际运用中，需要较长的孵育时间，已达到抗原抗体之间发生充分的免疫反应，通常孵育时间在30分钟以上，并且需要外加振荡和加温等提高液相中抗原或抗体的运动速度。这种由于低效碰撞而增加孵育时间和辅助增加外力及环境温度的方式同时也增大了非特异性结合发生的风险，目前通用的解决方法是在免疫反应结束后增加洗涤强度，如使用洗涤液长时间浸泡，辅助振荡，以及反复洗涤数次，例如浸泡5分钟，反复清洗3次以上。这又降低了该种检测方法的便捷性。目前应用该种模式的检测方法均需要数小时时间，以及过程中引入多种辅助措施和复杂操作才能获得结果，例如必须借助一些设备来完成(例如加温设备、机械震荡设备等等)。
7、对于免疫渗滤法，膜亦作为固相材料固定免疫元件，免疫反应的各步骤所使用的液体在垂直膜平面方向穿过，液体中被分析物得以渗滤是基于液体自身重力和位于膜下层的吸液材料的毛细作用驱动的。当渗滤完成后，被分析物可以被膜上固定的抗原或抗体捕获，接下来再滴加含有标记的抗原或抗体，同样通过液体自身重力和位于膜下层的吸液材料的毛细作用驱动，标记的抗原或抗体结合被捕获的被分析物，形成免疫复合物。这种方法使用小孔径的膜，如0.45μm或0.22μm的硝酸纤维素膜，来提高固定的抗原或抗体的密度，但由于渗滤速度非常快，固定的抗原或抗体，被分析物和标记的抗原或抗体之间免疫反应发生碰撞的时间过小，从而难以保证有效形成免疫复合物。这样导致该种方法的灵敏度不高。另外液体穿过膜的速度，也会受到吸水材料与膜的紧密贴紧程度的影响，使得免疫复合物形成量的重复性较差。使得该方法在应用上受到限制。
8、对于免疫横向色谱法，膜本身的多孔性质，在接触液相时，毛细扩散作为驱动力，可以将含有样本和标记的抗原或抗体的液体流经检测区域的固定的配对的抗原或抗体，发生免疫反应，之后通过的液体被吸液材料不断吸取，吸液材料作为驱动力，最终完成所有液体流经检测区域固相抗原或抗体，在检测区域会出现由于免疫复合物的形成而发生的标记物的堆积，该堆积的标记物与被分析物的存在有无及存在的量的多少有关。所使用的标记物包括胶体金，乳胶颗粒，荧光微球，量子点等。目前的所有标记技术在免疫横向色谱法中的应用皆存在分析项目有限的问题，即检测的项目数量不多，一个试剂条做到出现3个被分析物质，是目前最大的限度。其根本原因一方面是在于这种模式使用的免疫复合物放大的方式基本属于物理放大，为了提高检测的灵敏度，目前所有的标记物的自身尺寸较被标记物的分子尺度大(例如液体中的抗体分子大约在6nm，而作为标记物的胶体金通常在40nm以上，乳胶微球则200nm)，后流经的检测区域要受到先流经的检测区域的标记物堆积程度的影响。通常一个免疫横向色谱法的装置中检测项目不多于3种。主要的原因除了上述的项目间的影响外，还包括标记物本身的微观尺寸太大，装置中承载的标记物的总量有限。目前通常解决的办法是分别制备能够检测一种或少量几种被分析物的试纸，然后把多种试纸组装到一个塑料卡槽中，例如对于尿液药物滥用的测试。这种解决办法的本质是多个检测试剂的组合，需要成倍的样本量，因而只能测定少数被分析物。
9、现有的基于多孔膜材料的免疫反应芯片在测定多个检测指标时，往往采用多个独立的测定点，将待测液体滴加在各个独立的测定点上进行免疫反应，这样的方式下会存在一些问题：当测定过多的检测指标时，操作繁琐，需要的样本量大；而且在样本浓度过高或过低时可能会出现测量结果不准确的现象。
10、因此，亟需寻找一种同时满足简单快捷，高灵敏度，稳定的重复性(精密度)的应用于多种被分析物质同时分析的基于多孔膜材料的免疫反应检测方法。
技术实现思路
1、为解决上述传统技术中存在的问题，本专利技术提供了一种适用于应用生物材料测定样本中被分析物的芯片元件和使用方法。利用本专利技术的方法可以同时测定多种被分析物质，而且操作简单，可以适合oct等家庭自身测试，也可以适用于专业机构进行测试。同时，被检测的被分析物质的数量可以超过3种以上，而且需要的样本量很少，特别适合哪些需要一次性检测10-100种不同的被分析物质，而且样本量有限的情况下，本专利技术的测试装置与方法特别有效。
2、一方面，本专利技术提供一种测试装置，用于检测液体样本中被分析物质的装置，该装置包括测试区域以及与测试区域流体连通的吸液区域，利用吸液区域，可以多次大量的吸收来自测试区域的液体，让不同的液体流经测试区域，从而完成被分析物质的化验或者测试。
3、在一些方式中，测试区域被设置或者布置在多孔材料上，多孔材料本身具有吸水性质，这种吸水性质主本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种检测液体样本中被分析物质的装置，包括：测试区域和吸水区域，其中测试区域用于接触液体，而吸水区域位于测试区域的下游，用于吸收来自测试区域上的液体，在测试区域上固定一个或者多个第一受体，该第一受体能够特异结合液体样本中一种被分析物质或者多种不同的被分析物质。
2.根据权利要求1所述的装置，所述的第一受体包括多个不同的第一受体，这些多个不同的第一受体以阵列的方式被固定在测试区域上，每一个受体直接或者间接特异结合液体样本中多种不同的被分析物质。
3.根据权利要求2所述的装置，所述的测试区域位于多孔薄膜上。
4.根据权利要求3所述的装置，所述的多孔薄膜的一端用于直接接触液体，多孔薄膜的另一端与吸水区域接触，从而让吸水区域吸收来多孔薄膜上的液体，从而让液体从多孔薄膜的接触液体的一端经过测试区域流到与吸水区域接触的另一端。
5.根据权利要求4所述的装置，所述的液体包括液体样本，含有标记物质的液体，洗涤液体和/或封闭液中的一种以上的液体。
6.根据权利要求5所述的装置，含有标记物质的液体包括还包括第二受体，所述的第二受体能够直接
7.根据权利要求6所述的装置，所述的第二受体具有多个第二受体，每一个受体能够分别特异结合液体样本中多个不同的分析物质，每个受体所带的标记物质种类相同。
8.根据权利要求7所述的装置，所述的标记物的种类包括酶、带有颜色的颗粒或者染料，或者荧光标志物。
9.根据权利要求7所述的装置，所述的标记物质为酶。
10.根据权利要求4所述的装置，所述的多孔薄膜用于直接接触液体的一端可以连续的接触不同种类的液体，所述的液体包括液体样本，含有标志物的液体，洗涤液体和/或封闭液中的一种以上的液体。
11.根据权利要求3所述的装置，所述的装置还包括阻液元件，该阻液元件能够让液体停留在多孔薄膜上的测试区域上，或者所述的阻液元件能够让液体穿过多孔薄膜而减少从多孔薄膜的表面流动。
12.根据权利要求11所述的装置，所述的液体还包括反应液，所述的里具有能够与标记物质发生反应产生信号的反应试剂。
13.根据权利要求12所述的装置，所述标记物质以溶液的形式存在，同时，在含有标志物质的溶液中还包括多个第二受体，每个受体能够特异结合第一受体与被分析物质接的复合物。
14.根据权利要求11所述的装置，所述阻液元件位于测试区域的的周围。
15.根据权利要求11所述的装置，所述的阻液元件位于多孔薄膜上，把多孔薄膜划分为样本接触区域，测试区域，以及与吸水区域接触的区域，所述的阻液元件位于样本接触区域与测试区域之间，和/或者阻液元件位于测试区域与吸水区域接触的区域之间；或者，所述的阻液元件位于测试区域的上游和/或位于测试区域的下游。
16.根据权利要求11所述的装置，所述的阻液元件位于多孔薄膜上，在多孔薄膜上围成一个液体池的区域，所述的测试区域位于所述的液体池的区域内。
17.根据权利要求16所述的装置，所述的液体池用于直接接收能够与标志物发生反应产生信号的反应溶液。
18.根据权利要求11所述的装置，所述的阻液元件覆盖在多孔薄膜上，但是并不实质影响多孔薄膜的毛细作用力，从而让吸收区域能够促使位于多孔薄膜上的反应液的流动。
19.根据权利要求11所述的装置，所述的阻液元件覆盖在多孔薄膜上，但是并不实质影响多孔薄膜的毛细作用力，从而让吸水区域可以实质让所述的样本溶液，带有标记物质的第二受体溶液能够通过测试区域而被吸收区域吸收。
20.根据权利要求11所述的装置，所述阻液元件是实质由疏水性高分子材料组成，其包括，聚氯乙烯，聚酯，聚氨酯，聚苯乙烯中的一种或者多种。
21.根据权利要求5所述的装置，所述的液体还包括含有封闭试剂的液体，以及用于溶解样本的处理溶液，所述的处理溶液中不含有封闭试剂。
22.根据权利要求21所述的装置，所述的封闭试剂是被设置用于封闭多孔薄膜上空白区域的多孔。
23.根据权利要求21所述的装置，所述的封闭试剂包括蛋白成分。
24.根据权利要求3所述的装置，所述的多孔薄膜包括硝酸纤维膜或聚偏氟乙烯膜。
25.如权利要求3所述的装置，其中，所述的多孔薄膜是使用纯水作为液体沿多孔薄膜扩散4厘米所需要的时间小于5分钟。
26.如权利要求1所述的一种装置，所述的吸水区域包括吸水垫，所述的吸水垫包括亲水性纤维材料，选自天然植物纤维，或选自化学合成的醋酸纤维。
27.一种检测液体样本中被分析物质的装置...
【技术特征摘要】
1.一种检测液体样本中被分析物质的装置，包括：测试区域和吸水区域，其中测试区域用于接触液体，而吸水区域位于测试区域的下游，用于吸收来自测试区域上的液体，在测试区域上固定一个或者多个第一受体，该第一受体能够特异结合液体样本中一种被分析物质或者多种不同的被分析物质。
2.根据权利要求1所述的装置，所述的第一受体包括多个不同的第一受体，这些多个不同的第一受体以阵列的方式被固定在测试区域上，每一个受体直接或者间接特异结合液体样本中多种不同的被分析物质。
3.根据权利要求2所述的装置，所述的测试区域位于多孔薄膜上。
4.根据权利要求3所述的装置，所述的多孔薄膜的一端用于直接接触液体，多孔薄膜的另一端与吸水区域接触，从而让吸水区域吸收来多孔薄膜上的液体，从而让液体从多孔薄膜的接触液体的一端经过测试区域流到与吸水区域接触的另一端。
5.根据权利要求4所述的装置，所述的液体包括液体样本，含有标记物质的液体，洗涤液体和/或封闭液中的一种以上的液体。
6.根据权利要求5所述的装置，含有标记物质的液体包括还包括第二受体，所述的第二受体能够直接或者间地特异结合液体样本中一种被分析物质。
7.根据权利要求6所述的装置，所述的第二受体具有多个第二受体，每一个受体能够分别特异结合液体样本中多个不同的分析物质，每个受体所带的标记物质种类相同。
8.根据权利要求7所述的装置，所述的标记物的种类包括酶、带有颜色的颗粒或者染料，或者荧光标志物。
9.根据权利要求7所述的装置，所述的标记物质为酶。
10.根据权利要求4所述的装置，所述的多孔薄膜用于直接接触液体的一端可以连续的接触不同种类的液体，所述的液体包括液体样本，含有标志物的液体，洗涤液体和/或封闭液中的一种以上的液体。
11.根据权利要求3所述的装置，所述的装置还包括阻液元件，该阻液元件能够让液体停留在多孔薄膜上的测试区域上，或者所述的阻液元件能够让液体穿过多孔薄膜而减少从多孔薄膜的表面流动。
12.根据权利要求11所述的装置，所述的液体还包括反应液，所述的里具有能够与标记物质发生反应产生信号的反应试剂。
13.根据权利要求12所述的装置，所述标记物质以溶液的形式存在，同时，在含有标志物质的溶液中还包括多个第二受体，每个受体能够特异结合第一受体与被分析物质接的复合物。
14.根据权利要求11所述的装置，所述阻液元件位于测试区域的的周围。
15.根据权利要求11所述的装置，所述的阻液元件位于多孔薄膜上，把多孔薄膜划分为样本接触区域，测试区域，以及与吸水区域接触的区域，所述的阻液元件位于样本接触区域与测试区域之间，和/或者阻液元件位于测试区域与吸水区域接触的区域之间；或者，所述的阻液元件位于测试区域的上游和/或位于测试区域的下游。
16.根据权利要求11所述的装置，所述的阻液元件位于多孔薄膜上，在多孔...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙少民，王树明，宫万格，
申请(专利权)人：杭州布封科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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