[发明专利]高通量三维微流控芯片免疫测定装置及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种免疫测定装置，特别涉及一种新概念的高通量三维微流控芯片免疫测定装置及其制备方法。 

背景技术

免疫分析是一种利用抗原抗体之间特异性结合反应对小分子化合物、生物大分子以及微生物等进行定性和定量检测的方法，已广泛应用于生物医学诊断、环境评价、食品安全检测等领域。近年来，微阵列和微流控免疫芯片因其样品和试剂用量少、分析通量高、易于自动化等特征被普遍用于科研和日常生活中。对于微阵列技术，虽然市场上有成熟的点样仪器和分析软件，但在静止的反应状态下传质过程比较缓慢，微阵列芯片上抗原-抗体反应时间较长。对于微流控技术，流动的检测体系加快了传质过程从而缩短了抗体-抗原的反应时间，但因芯片的微加工需要严格的条件和昂贵的仪器，抑制了微流控技术的发展。 

目前虽然有研究者将微阵列和微流控技术结合用以免疫检测，但现有装置仍然没有解决微流体平台的微加工技术要求苛刻、费用昂贵的缺点；另外，现有微阵列检测仅在一个平面上进行，芯片的有效利用面积小，检测通量相对较低。 

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种高通量三维微流控芯片免疫测定装置及其制备方法，以提高免疫检测通量、提高检测信噪比和灵敏度和提高检测工作效率。 

本发明高通量三维微流控芯片免疫测定装置，包括导流管和设置于导流管 内的玻璃芯体，所述玻璃芯体为正棱柱体、正棱柱管形、圆柱形或圆柱管形，所述玻璃芯体的外侧面上修饰有共聚物刷，所述共聚物刷上点印有检测探针。 

进一步，所述玻璃芯体为长方体形。 

进一步，所述检测探针为目标检测物的单克隆抗体。 

进一步，所述单克隆抗体为抗人癌胚抗原单克隆抗体或/和抗人甲胎蛋白单克隆抗体。 

本发明高通量三维微流控芯片免疫测定装置的制备方法，包括如下步骤： 

a.将玻璃芯体的侧面清洗活化； 

b.在活化后的玻璃芯体的侧面上修饰PEGMA-GMA共聚物刷； 

c.在玻璃芯体侧面上的PEGMA-GMA共聚物刷上点印检测探针； 

d.将步骤c中结合了检测探针的玻璃芯体放置于导流管中形成三维微流控芯片免疫测定装置。 

进一步，所述步骤a中，将玻璃芯体的侧面清洗活化的步骤包括：先将玻璃芯体用体积分数为3％的3-氨丙基三乙氧基硅烷浸泡2个小时后清洗干净，再放入真空干燥箱，在110℃下真空退火2个小时。 

进一步，所述步骤b中，在玻璃芯体的侧面修饰PEGMA-GMA共聚物刷的步骤包括： 

将侧面清洗活化后的玻璃芯体放入含三氯甲烷、三乙胺和2-溴异丁酰溴的混合溶液中，先在0℃冰浴中孵育20分钟，后放置室温下继续孵育2个小时；所述混合溶液中每20mL的三氯甲烷混合溶液中三乙胺的终浓度为55mM，2-溴异丁酰溴的终浓度为50mM；然后将玻璃芯体从混合溶液中取出清洗干净后再放入聚合溶液中孵育6个小时，所述聚合溶液中甲醇和水的最终体积分数为50％，溴化铜的最终浓度为3.35mg/mL，联吡啶的最终浓度为4.6mg/mL，抗坏血酸的最终浓度为2.38mg/mL，甲基丙烯酸缩水甘油酯的最终体积分数为2％，聚乙二醇甲基丙烯酸酯的最终体积分数为20％。 

进一步，所述步骤c中，在修饰了PEGMA-GMA共聚物刷的玻璃芯体的侧面上结合检测探针的步骤包括： 

将玻璃芯体用乙醇和去离子水依次冲洗，再干燥，然后通过芯片点样仪将100μg/mL的检测探针以微阵列形式点在玻璃芯体的的四个侧面上，并在室温下放入真空箱干燥2个小时，最后用Tris缓冲液清洗和浸泡。 

本发明的有益效果： 

1、本发明高通量三维微流控芯片免疫测定装置，其玻璃芯体的四个侧面均具有聚合物刷和微阵列的检测探针，聚合物刷可有效提高固定抗体的数量并降低非特异性吸附，相对于现有微阵列免疫芯片本免疫测定装置的有效使用面积大大提高，且检测灵敏度高。 

2、本发明高通量三维微流控芯片免疫测定装置，其通过在玻璃芯体外套导流管，检测对象可在流动泵的驱动下在导流管的微通道内流动，实现流动检测，从而可很大的缩短抗体-抗原的反应时间；因此本三维微流控芯片免疫测定装置不仅兼具了微阵列和微流控的检测优势，而且其检测效率现对于现有微阵列和微流控免疫芯片有了很大的提高，非常适用于大规模快速筛查，可在疾病早期筛查、食品安全分析、环境污染物监控等方面得到广泛应用。 

3、本发明高通量三维微流控芯片免疫测定装置，其玻璃芯体和导流管结构简单，且不要通过专门的微加工设备制造，制造成本低。 

附图说明