[发明专利]自进样免疫检测纸芯片及其制备方法

权利要求书

1.一种自进样免疫检测纸芯片，用于检测抗原浓度，沿叠层方向自上而下包括：

微流控层，具有通过连通通道连接的微流控沟道及进样孔，所述微流控沟道用于自行取样，所述进样孔用于将取样得到的待测组织液引入检测区域；

辅助电极层，所述辅助电极层包括与所述进样孔正对设置的第一通孔、以及至少两对组合设置的对电极和参比电极；

检测层，其中，所述检测层包括第三通孔，该第三通孔正对所述第一通孔，且该第三通孔在沿检测层的长度方向延伸有对称的连通孔，

以及工作电极层，其表面修饰有电活性复合物质，所述电活性复合物质表面用于固定抗体；其中，所述工作电极层包括至少两个沿周向设置的圆形工作电极，

所述连通孔正对所述圆形工作电极；所述圆形工作电极、对电极和参比电极均连接有电极引线，以连接外接器件；

并且所述辅助电极层还包括与所述圆形工作电极正对设置的至少两个第二通孔，所述对电极和参比电极的组合分别与所述至少两个第二通孔的部分边缘相吻合；

辅助电极层、检测层和工作电极层构成所述检测区域，包括电化学检测电路，通过电化学方式，基于抗原-抗体的特异性结合原理及电活性复合物质的特性，检测得到所述待测组织液中所述抗原的浓度。

2.根据权利要求1所述的自进样免疫检测纸芯片，其中：

所述电活性复合物质包括含有碳纳米材料、电活性物质和纳米金的复合材料；

所述碳纳米材料包括多壁碳纳米管或氨基化石墨烯；

所述电活性物质包括硫堇、普鲁士蓝或铁氰化钾；

所述复合材料中，碳纳米材料、电活性物质和纳米金之间的比例为1∶1∶5～1∶2∶10。

3.根据权利要求1所述的自进样免疫检测纸芯片，其中，

所述微流控层、检测层均有沿周向设置的至少两组边缘通孔，所述至少两组边缘通孔正对所述工作电极、对电极和参比电极的电极引线。

4.根据权利要求1所述的自进样免疫检测纸芯片，其中，

所述微流控层的上表面设置有第一过滤层；

所述第一过滤层具有与所述微流控沟道正对设置的第一过滤孔，用于在所述微流控沟道自行取样时，对所述待测组织液进行过滤；该第一过滤孔的孔隙度小于3μm；

所述微流控层的下表面设置有第二过滤层，具有与所述进样孔正对设置的第二过滤孔，用于进一步对取样得到的所述待测组织液进行过滤。

5.根据权利要求1所述的自进样免疫检测纸芯片，其中，

连接所述微流控沟道及进样孔的连通通道的宽度与取样速率成反比；

所述自进样免疫检测纸芯片的尺寸为10.5mm×35mm。

6.根据权利要求1所述的自进样免疫检测纸芯片，其中，所述微流控层的微流控沟道、连通通道和进样孔所在区域具有疏水性，其他区域具有亲水性。

7.一种自进样免疫检测纸芯片的制备方法，用于制备如权利要求1至6中任一项所述的自进样免疫检测纸芯片，包括以下步骤：

将预先设定好的微流控沟道通过喷蜡打印机印刷至微流控层表面后，对所述微流控层加热，使所述微流控层的微流控沟道、连通通道和进样孔所在区域具有疏水性；

丝网印刷机在所述工作电极层和辅助电极层分别印刷工作电极及对电极和参比电极；

在所述工作电极表面修饰电活性复合物质；

将所述微流控层、辅助电极层、检测层及工作电极层集成封装；

所述自进样免疫检测纸芯片在使用时将抗体滴加于修饰有所述电活性复合物质的所述工作电极表面。

8.根据权利要求7所述的自进样免疫检测纸芯片的制备方法，其中，所述电活性复合物质由以下步骤制备得到：

步骤1、将多壁碳纳米管或氨基化石墨烯溶解到聚乙烯亚胺水溶液中，以使所述多壁碳纳米管或氨基化石墨烯非共价功能化；

步骤2、向上述溶液中加入电活性物质，激烈搅拌一定时间，以使非共价功能化的所述多壁碳纳米管或氨基化石墨烯与所述电活性物质结合；

步骤3、将步骤2中得到的溶液与纳米金粒子溶液混合，激烈搅拌后加入壳聚糖溶液，超声混合得到所述电活性复合物质。