[发明专利]微流体装置和利用该微流体装置的分析物检测方法

说明书

技术领域

与示例性实施例一致的设备和方法涉及一种微流体装置和利用该微流体装置的分析物检测方法，更具体地讲，涉及一种在单个微流体装置中检测多个不同分析物的微流体装置以及一种利用上述微流体装置的分析物检测方法。

背景技术

微流体装置指的是一种使用少量流体进行生物或化学反应所用的设备。

通常，微流体装置的微流体结构具有至少一个独立的功能，它通常包括适于在其中容纳流体的室和流体可经其流动的通道。如本领域所已知的，具有微流体结构的装置以芯片的形式安装在基底上，从而可在小芯片上进行一些包括生物和/或化学反应的实验，从而在该结构上执行若干实验工序和/或操作，这种装置被称作“芯片上的实验室”。为了在微流体结构内使流体移动，通常需要驱动压力。如此，可使用驱动压力、毛细管压力或利用其它泵产生的压力。近年来，提供了这样的盘型微流体装置，该装置具有安装在旋转平台上的微流体结构，该旋转平台利用离心力来移动流体和/或执行一系列任务。

这种装置通常包括存储用于分析分析物的各种试剂的空间以及分析物和试利发生反应的空间。由于微流体装置内的空间有限，所以在将要在单个微流体装置中评估多个分析物的情况下，用作反应空间的地方少。尽管增大微流体装置的尺寸可增大分析空间，但是这样做增大了制造微流体装置的成本，因此这种做法用处不大。因此，期望提供评估多个分析物而不需要改变微流体装置的尺寸的能力。

发明内容

示例性实施例提供了一种具有多个反应室以在单个微流体装置中同时检测多个不同分析物的微流体装置以及一种利用该微流体装置的分析物的测试方法。

根据示例性实施例的一方面，提供了一种微流体装置，所述微流体装置包括至少一个微流体结构，所述微流体结构包括：多个反应室，容纳多个捕获材料，每个捕获材料将与不同的分析物结合；多个通道，连接所述多个反应室；多个阀，位于所述多个通道上以控制流经所述多个通道的流体。

通道位于所述多个反应室之间并可提供所述多个反应室中的两个或更多个反应室的流体连通。

每个阀可为开阀，从而在施加能量之前使流体流动。

所述阀可为包括相变材料和发热流体的混合物。

相变材料可从由蜡、凝胶和热塑性树脂组成的组中选择。

所述发热流体可包括载体油和分散在载体油中的多个微加热颗粒。在示例性实施例中，微加热颗粒可从由微金属氧化物、聚合物颗粒、量子点和磁珠组成的组中选择。

所述微流体装置还可包括对阀提供能量的外部能量源。

外部能量源可为激光光源。

捕获材料可包括从由抗体、抗原、受体、配体、寡核苷酸、半抗原和适配体组成的组中选择的任意一种或多种材料，但不限于此。

捕获材料可与聚苯乙烯珠或聚苯乙烯板中的任意一种或多种结合。

反应室可包括固定并放置捕获材料的固定区域。

固定区域可为包括由从聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、环烯烃共聚物(COC)、聚苯乙烯和聚碳酸酯(PC)中选择的材料的基底。

所述微流体装置还可包括：第一缓冲室，容纳与不同的分析物结合的多个结合物(通常称作“共轭物”)；第二缓冲室，容纳与共轭物反应的基质材料(例如，着色剂)；第三缓冲室，容纳终止基质反应的停止溶液。

共轭物可为从由抗体、抗原、受体、配体、寡核苷酸、半抗原和适配体组成的组中选择的任意一种。

根据另一示例性实施例的一方面，提供了一种分析物检测方法，所述方法包括：将包含多个分析物的样品和共轭物输送至多个反应室并且将样品和共轭物与容纳在所述多个反应室中的捕获材料结而形成组合物。在形成所述组合物之后，关闭连接所述多个反应室的通道。在关闭通道之后，将基质材料输送至所述多个反应室，以使基质材料与所述组合物反应。然后，测量基质材料和所述组合物之间的反应产生的光和/或颜色变化，以计算包含在样品中的所述多个分析物中的每个分析物的浓度。

通过将样品和共轭物输送至多个反应室以与捕获材料结合来制备组合物的步骤可包括：将样品引入微流体装置，并将样品输送至所述多个反应室。之后，当样品被馈送至多个反应室时，样品与容纳在多个反应室中的捕获材料结合以制备第一组合物。在制备第一组合物之后，共轭物可被输送至多个反应室，从而共轭物与每个第一组合物反应以制备第二组合物。

制备第一组合物的步骤可包括将包含在样品中的多个不同的分析物与容纳在多个反应室中的不同的捕获材料结合，以形成多个不同的第一组合物。