[发明专利]一种集成式外泌体检测芯片

说明书

本发明提供了一种集成式外泌体检测芯片，外泌体分离与检测领域。所述微流控芯片分五个单元，进样单元，外泌体富集单元，一抗孵育单元，辣根过氧化酶标记单元及显色检测单元。所述外泌体富集单元位于进样单元后方，所述一抗孵育单元位于外泌体富集单元后方，所述辣根过氧化酶标记单元位于一抗孵育单元后方，所述显色检测单元位于辣根过氧化酶标记单元后方。本发明通过将样品引入，外泌体富集，非外泌体物质清洗，染色检测集中在一块芯片上，优化了外泌体检测步骤，极大地提高了外泌体的检测效率，并且简化了人工操作的程序，取得了较好的外泌体检测效果。

技术领域

本发明属外泌体分离与检测领域，尤其涉及一种集成式外泌体检测芯片。

背景技术

外泌体是细胞分泌的含有脂质、蛋白、mRNAs等多种物质的纳米级囊泡，其在人体内分布广泛，人体的体液如尿液、血液、乳汁、唾液等大都都含有外泌体。外泌体在人体内主要有物质传递及信息传导两大作用。研究表明，外泌体在炎症过程、适应性免疫、胚胎形成、肿瘤的发生与发展过程中均发挥了重要的作用。但如何有效的将外泌体从体液中分离出来仍然是一个很大的挑战，目前常用的超速离心、超滤等分离方式费时费力并且产物的纯度难以保证。

微流控芯片技术(Microfluidics)是一项把生物、化学、医学分析过程的样品制备、反应、分离、检测等基本操作单元集成到一块微米尺度的芯片上，自动完成分析全过程的技术。自20世纪90年代初由A.Manz提出微流控芯片的概念以来，微流控技术迎来了突飞猛进的发展，2001年Lab on a Chip创刊，2004年Business 2.0将其誉为“改变未来的七种技术之一”，2006年7月Nature杂志推出了“芯片实验室”专辑。目前，微流控芯片技术因其在生物、化学、医学等领域的巨大潜力，已经发展成为一个生物、化学、医学、流体、电子、材料、机械等学科交叉的崭新研究领域。因其具有微型化、集成化等优点，微流控芯片技术在外泌体分离领域也占有了一席之地。但想要高效的获得高纯度外泌体并对其进行检测分析仍是一个难题，需要进一步的探索。

发明内容

本发明的目的在于提供一种集成式外泌体检测芯片。

一种集成式外泌体检测芯片，该微流控芯片主要由上层通道层、中层无结构层以及底层磁铁层组成；

上层通道层由四个入口、三个反应池、三个S型混合通道以及直通道组成，四个入口分别是进样入口、缓冲液入口、一抗入口以及辣根过氧化酶标记的二抗入口；

三个S型混合通道分别为样品混合通道、一抗与样品混合通道、二抗与样品混合通道；

三个反应池分别为清洗池、一抗孵育池和二抗孵育与显色池；

底层磁铁层主要由三个圆柱型的磁铁坑构成，每个坑里面有一个直径2mm，高2mm的圆柱形小磁铁，其中三个圆柱型的磁铁坑位置和三个反应池位置一一对应；

进样入口和样品缓冲液入口呈Y形相交与样品混合通道连接，样品混合通道下连清洗池；一抗入口通过通道分别从两边包围进样入口和样品缓冲液入口并以十字形与一抗与样品混合通道连接，一抗与样品混合通道上连清洗池，下连一抗孵育池；二抗入口通过通道分别从两边包围二抗孵育与显色池并以十字形与二抗与样品混合通道连接，二抗与样品混合通道上连一抗孵育池，下连二抗孵育与显色池。

所述顶层通道层通道高度为100μm-1mm，三个反应池直径为3mm-8mm，其中二抗孵育与显色池向上打通，其它通道宽度为250μm-1mm。

所述微流控芯片按照以下步骤进行制备：使用autoCAD软件画出掩膜，使用SU8胶制备上层通道层模板，使用混合好的PDMS(PDMS：引发剂＝5:1-20:1)进行倒模，使用氧等离子设备将上层通道层和中层无结构层封接；取一厚度大于2mm的空白PDMS，对照反应池的位置打直径为2mm的圆孔，将小磁铁置于圆孔中；最后将封接好的上层通道和中间无结构层芯片置于空白PDMS上，磁铁和反应池位置对齐。