[发明专利]自进样免疫检测纸芯片及其制备方法

说明书

自进样免疫检测纸芯片及其制备方法，其中，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，微流控沟道用于自行取样，进样孔用于将取样得到的待测组织体引入检测区域；辅助电极层；检测层，以及工作电极层，其表面修饰有电活性复合物质，电活性复合物质表面用于固定抗体；辅助电极层、检测层和工作电极层构成检测区域，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，检测得到待测液体中所述抗原的浓度。由于将微流控技术和纸张的优点相结合，通过设置的微流控沟道及进样孔实现自动进样，易于操作，无需专业的操作人员。

技术领域

本发明属于生物检测领域，更具体地涉及一种自进样免疫检测纸芯片及其制备方法。

背景技术

抗原是指能够诱发免疫反应的物质，大多数的抗原都具有特异性，能够与抗体发生特异性的结合。抗原的种类有许多，包括蛋白质类和多肽类等。某些抗原，如疾病标志物等，其含量对于人体健康具有重要的意义。对于这些物质的检测，能够用于一些重大疾病的机理研究、早期诊断、早期干预和治疗。

目前，有多种免疫检测方法可用于抗原的高灵敏度检测，包括放射性免疫分析、酶联免疫分析(ELISA)、电化学发光免疫分析等。但以上方法均需要对检测的抗原或抗体进行预处理，因此在即时检测方面具有一定的局限性。

发明内容

基于以上问题，本发明的主要目的在于提出一种痕量电化学免疫检测纸芯片及其制备方法，用于解决以上技术问题的至少之一。

为了实现上述目的，作为本发明的一个方面，提出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，微流控沟道用于自行取样，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；检测层，以及工作电极层，其表面修饰有电活性复合物质，电活性复合物质表面用于固定抗体；辅助电极层、检测层和工作电极层构成检测区域，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，检测得到待测液体中抗原的浓度。

在本发明的一些实施例中，上述电活性复合物质包括碳纳米材料、电活性物质和纳米金的复合材料；碳纳米材料包括多壁碳纳米管或氨基化石墨烯；电活性物质包括硫堇、普鲁士蓝或铁氰化钾；优选地，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。

在本发明的一些实施例中，上述工作电极层包括至少两个沿周向设置的圆形工作电极；辅助电极层包括与进样孔正对设置的第一通孔、与圆形工作电极正对设置的至少两个第二通孔、以及至少两对组合设置的对电极和参比电极；对电极和参比电极的组合分别与至少两个第二通孔的部分边缘相吻合；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。

在本发明的一些实施例中，上述检测层包括第三通孔，该第三通孔正对所述第一通孔，且沿检测层的长度方向延伸有对称的连通孔，该连通孔正对所述圆形工作电极，从而形成检测区域。

在本发明的一些实施例中，上述微流控层、检测层均有沿周向设置的至少两组边缘通孔，该至少两组边缘通孔正对工作电极、对电极和参比电极的电极引线。

在本发明的一些实施例中，上述微流控层的上表面设置有第一过滤层；第一过滤层具有与微流控沟道正对设置的第一过滤孔，用于在微流控沟道自行取样时，对待测组织液进行过滤；优选地，该第一过滤孔的孔隙度小于3μm。

在本发明的一些实施例中，上述微流控层的下表面设置有第二过滤层，具有与进样孔正对设置的第二过滤孔，用于进一步对取样得到的待测组织液进行过滤。

在本发明的一些实施例中，上述连接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。

在本发明的一些实施例中，上述自进样免疫检测纸芯片，其尺寸为10.5mm×35mm。