[发明专利]基于微流控芯片与微阵列芯片技术的检测方法及芯片系统

说明书

本发明公开了一种基于微流控芯片与微阵列芯片技术的检测方法及芯片系统。检测方法包括：利用微流控芯片，对样品进行过滤杂质、吸附目标待测物后，将目标待测物洗脱后导入微阵列芯片的检测区；其中，通过在微流控芯片的通道内吸附或偶联具有特异性识别目标待测物的亲和材料实现目标待测物的吸附；向微阵列芯片的检测区加入检测试剂，进行反应，对微阵列芯片的反应结果进行识别。本发明还提供了其芯片系统。本发明结合微流控芯片与微阵列芯片技术，实现样品分离富集和检测功能的一体化集成，可对临床、农产品、食品、环境样品中的待测物实现现场快速定量检测。可以快速准确测定待测物含量，灵敏度高，检测时间短，操作简单易行。

技术领域

本发明属于自动化样品前处理和芯片检测分析技术领域，具体涉及一种基于微流控芯片与微阵列芯片技术的检测方法及芯片系统。

背景技术

目前，有害物残留等的检测方法主要有微生物检测法、酶抑制纸片法、理化检测法、免疫检测法。微生物法和酶抑制纸片法操作简便、样品用量少、预处理简单，但存在特异性低，灵敏度不高等缺点，且易受组织中其他组分的影响。理化检测方法包括色谱法、质谱法及多种联用技术等。这类方法灵敏度、特异性、分辨率均较高，但其检测需要昂贵的检测设备、检测程序较复杂、检测费用较高，一般应用于科研及质量管理机构，很难在企业日常生产的质量控制中直接应用。因此，微生物、酶抑制纸片法和理化检测方法等由于其本身方法的限制，不适合在现场进行测定，因而其应用性受到很多条件的限制。

而免疫检测方法由于其具有特异性和灵敏性、其试剂具有稳定性、操作具有简便性、另外其对环境没有污染威胁，因此适合推广应用。免疫检测法主要包括酶联免疫吸附法(ELISA)和胶体金快速检测试纸条。其中，酶联免疫吸附法灵敏度高、通量大，可实现定量化、数据化，但操作时间相对较长，尚不能完全自动化。胶体金试纸条法操作简单、成本低、速度快，但无法准确定量，以定性为主，无法实现数据化。同时这二种方法均只能针对单一目标残留物进行检测，无法一次检测覆盖多个指标的检测。其中蛋白芯片法与传统ELISA方法比较，具有高通量，样品用量少，一份样品可同时进行多指标分析，大大降低了检测的成本，提高了检测的效率，并且检测限与灵敏度等均与ELISA方法相当。因此蛋白芯片法逐渐成为免疫分析方法的发展方向之一。目前国际上有英国朗道、德国拜发已在食品安全检测领域开发出蛋白质芯片检测产品。但他们均采用化学发光法检测，且生产的生物芯片不具有通用性，仪器又昂贵，无法在国内农产品及食品安全基层检测领域推广。

尽管生物芯片在多残留检测方面已经成为发展的优势技术，但如何进一步实现样品测定的自动化，从而将多残留检测与智能化操作相结合，实现现场检测技术水平的革命性突破仍然是目前国内外研究与发展关注的热点问题之一。

发明内容

发明目的：针对现有技术中的问题，本发明的目的之一是提供一种能够实现待测物提取分离的微流控芯片，本发明的目的之二是提供一种基于微流控芯片与微阵列芯片技术的检测方法，将微流控芯片与微阵列芯片技术相结合，实现样品分离富集和检测功能的一体化集成，满足待测物同时定量快速高通量筛选的要求，本发明的目的之三是提供上述检测方法所采用的芯片系统。

技术方案：本发明所述的微流控芯片，该微流控芯片上设有多个样品处理单元，每个样品处理单元包括加样池、废液池、洗脱液池、吸附通道和导出通道，其中吸附通道的进口分别与加样池和洗脱液池相连接，吸附通道的出口与废液池相连；吸附通道的出口还连接将洗脱液导出的导出通道，所述导出通道具有导出口；其中，所述吸附通道内吸附或偶联具有特异性识别目标检测物的亲和材料。

向加样池内加入待检测样品溶液，检测样品流经吸附通道，被吸附通道偶联的亲和材料吸附分离目标检测物后，流入废液池；再使洗脱液池储存的洗脱液或向洗脱液池内加入洗脱液，使其流经吸附通道，将吸附的目标检测物洗脱下来，经导出通道导出。通过化学(如EDC法，戊二醛法，活性酯法等)或物理吸附方法偶联具有特异性识别的亲和材料，从而实现待测物的高效、快速的特异性分离与富集，完成自动化提取与分离过程。