[发明专利]ATP荧光检测微流控芯片，荧光检测系统，荧光检测方法及其应用

说明书

本发明公开了一种ATP荧光检测微流控芯片，包括一芯片基体以及芯片盖板，芯片基体上环绕中心点布设有多个检测单元；检测单元包括形成于芯片基体上的裂解液池、样本池、酶溶液池和反应池，反应池离中心点的距离最远，且裂解液池、样本池和反应池与中心点的距离依次增加；裂解液池通过第一微流道与样本池连通，样本池通过第二微流道与反应池连通，酶溶液池通过第三微流道与反应池连通，所述第二微流道和第三微流道上均设有突破阀；芯片盖板上设有多个加样孔。本发明还公开了包括上述微流控芯片的检测系统、荧光检测方法及其应用。本发明的ATP荧光检测微流控芯片，检测的速度快、精度高，自动化程度高，可实现现场的实时检测。

技术领域

本发明涉及微流控芯片技术领域，具体涉及一种用于ATP荧光检测的微流控芯片，荧光检测系统，荧光检测方法及其应用。

背景技术

菌落总量是食品安全和环境监测的重要指标(“GB4789.2-2016食品安全国家标准食品微生物学检验菌落总数测定”，菌落培养，时间1-3天)，国标方法耗时长、设备大型、操作繁复，不利于检验检疫等需要现场实时检测的应用领域。

ATP(三磷酸腺苷)是所有生物生命活动的能量来源，ATP生物发光法是利用ATP试剂中若干组分，如荧光素-荧光素酶等，与被测样本反应产生光子，再利用专门研制的设备来捕捉和检测发光值，由于被测样本所含细菌等微生物的数量与所含的ATP值、以及ATP值与发光值之间存在一定的函数关系，因此通过检测发光值即能得到被测标本所含细菌等微生物含量。目前，市面上已经出现了基于ATP生物发光原理来快速检测ATP的检测设备。

近年来，微流控芯片作为新型的分析平台，具有微型化、自动化、集成化等优点，已经受到环境检测等相关领域的广泛关注。搭建微流控芯片平台用于微生物检测已经有部分报道，这些芯片检测在设计上没有充分发挥圆盘式芯片的优点，实际操作复杂，不利于多个样品同时检测，并且芯片适用范围窄，灵活性差。在芯片上实现高分辨率和高灵敏度的微生物检测应用尚未有实质性的突破。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种ATP荧光检测微流控芯片，以克服现有技术的不足。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种ATP荧光检测微流控芯片，包括一可绕中心点转动的芯片基体以及贴合于所述芯片基体上的芯片盖板，所述芯片基体上环绕中心点布设有多个检测单元；

所述检测单元包括形成于所述芯片基体上的裂解液池、样本池、酶溶液池和反应池，所述反应池离中心点的距离最远，且裂解液池、样本池和反应池与中心点的距离依次增加；所述裂解液池通过第一微流道与样本池连通，样本池通过第二微流道与反应池连通，酶溶液池通过第三微流道与反应池连通，所述第二微流道和第三微流道上均设有突破阀；

所述芯片盖板上设有多个加样孔，每个所述裂解液池、样本池和酶溶液池分别与对应的加样孔连通，通过该加样孔可向各池中加样。

突破阀，又叫虹吸阀，其具有固定的临界转速。本发明中，当微流控芯片的转速低于突破阀的临界转速时，样本池与反应池之间、酶溶液池与反应池之间不会导通；当转速达到或超过临界转速时，样本池、酶溶液池与反应池之间的通路被导通，溶液开始进入反应池。因此，当控制微流控芯片的转速低于突破阀的临界转速时，在离心力的驱动下，裂解液池中的裂解液会顺着第一微流道流入样本池中，与样本混合，而此时样本池、酶溶液池与反应池之间的通路并不会被导通。接着，控制微流控芯片的转速达到或超过突破阀的临界转速，此时样本池、酶溶液池与反应池之间的通路被导通，样本池中的混合液、酶溶液池中的酶溶液分别顺着第二微流道和第三微流道进入到反应池中，从而在样本池中发生荧光反应。

本发明中，突破阀除了控制第二微流道和第三微流道的导通，还起到了蓄氧的作用，能够提高溶液中的氧气含量，有利于ATP与酶的充分反应。

作为优选，所述多个检测单元环绕所述中心点均匀布置于芯片基体上。