[发明专利]一种基于数字微流控技术的真菌检测系统及真菌检测方法

说明书

本发明提供一种基于数字微流控技术的真菌检测系统，包括数字微流控芯片、集成电路、光度检测模块、控温孵育模块，所述数字微流控芯片分别与所述集成电路、光度检测模块、控温孵育模块连接，所述控温孵育模块设于所述光度检测模块下方，所述集成电路分别与所述光度检测模块、控温孵育模块连接；还提供一种利用基于数字微流控技术的真菌检测系统的真菌检测方法。本发明的有益效果是：数字微流控实现对液滴更灵活、快速的控制，自动化和集成化方面优势明显，试剂及样本需求量更小，系统体积更小，且移液操作可多路同时进行，效率更高；样本区、液滴生成通道电极阵列和孵化检测区电极采用矩形叉齿形结构，可以增大液滴与相邻电极的接触面积，更利于液滴的移动，有助于降低驱动电压。

技术领域

本发明属于数字微流控技术领域，尤其是涉及一种基于数字微流控技术的真菌检测系统及真菌检测的方法。

背景技术

目前因真菌引起的疾病发病率迅速上升，而快速、有效、便捷的真菌检测系统的发展也备受关注。ELISA作为一种重要的真菌检测方法应用日趋成熟，利用抗体和抗原的特异性结合，经过孵育洗涤后，加入底物溶液产生显色反应，确定其在特定波长光照下的吸光度，可以实现真菌的检测。

介质上电润湿技术通过电压改变液滴在介质表面的润湿性能实现对液滴的操控，具有驱动方式简单、驱动力强、自动化程度高等许多优点。微流控作为一种微纳流体处理技术近年来备受关注。其成本低、通量高、分析速度快、试剂消耗少的优势，对于真菌细菌检测系统的降低成本、设备小型化集成化等具有重要意义。基于介电润湿的数字微流控作为一种新兴的离散化微液滴操纵手段，基于微电极阵列来实现离散液滴精确控制(包括移动、合并、分裂等操作)，利用液滴在疏水化表面上的介电润湿现象实现了对微液滴的操控，可实现大通量离散化液滴的可控精准控制。这种操作方式具有高并行性和全自动化的特点，能够实现多通路实时可控反应，特别适用于高集成度、高性能、操作复杂的微生化分析系统。

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种可实现真菌细菌检测小型化、集成化的基于数字微流控技术的真菌检测系统及真菌检测方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种基于数字微流控技术的真菌检测系统，包括数字微流控芯片、集成电路、光度检测模块、控温孵育模块，所述数字微流控芯片分别与所述集成电路、光度检测模块、控温孵育模块连接，所述控温孵育模块设于所述光度检测模块下方，所述集成电路分别与所述光度检测模块、控温孵育模块连接，所述集成电路和光度检测模块分别连接计算机。

技术方案中，优选的，所述数字微流控芯片包括平行放置的下极板、上极板和中间的间隙，液滴在所述间隙中运动；所述上极板从上到下依次设置的上基底、上导电层和上疏水层，所述下极板包括从上到下依次设置的下疏水层、介质层、下导电层和下基底；所述下导电层包括样本区、液滴生成通道电极阵列、试剂储液单元和孵化检测区，所述样本区、液滴生成通道电极阵列、试剂储液单元均为具有一定形状的金属电极阵列，所述样本区、试剂储液单元和孵化检测区设置于所述液滴生成通道电极阵列周围。

技术方案中，优选的，所述光度检测模块包括从上到下依次设置的发光二极管、滤光片、光圈、硅光电池。

技术方案中，优选的，所述孵化检测区设于所述光圈和所述硅光电池之间。

技术方案中，优选的，所述样本区数量为2-4个，所述孵化检测区包括5-10个分区。

技术方案中，优选的，所述样本区、液滴生成通道电极阵列和孵化检测区的电极部分均为矩形叉齿形电极。

技术方案中，优选的，所述试剂储液单元包括标记后抗体区、洗液区、底物溶液区、终止液区、临界值对照品区、阴性对照品区、阳性对照品区及废液区。

一种利用基于数字微流控技术的真菌检测系统的真菌检测方法，包括如下步骤：