[发明专利]一种微流控免疫分析芯片及系统

说明书

本发明公开了一种微流控免疫分析芯片，包括透明的上层和下层，及设于上层和下层之间的中间层；所述上层设置有样本输入口，样本输入口与设于中间层的主微流道连通，主微流道连接主废液腔；所述中间层设置有主真空腔，主真空腔与主废液腔之间为透气性材料；还包括至少一个反应区，各反应区分别通过过滤区与主微流道连通；各反应区分别连接检测区，各检测区连接至辅废液腔；中间层还设置有辅真空腔，辅真空腔与辅废液腔之间为透气性材料。本发明集成度高，将血液样本采集、全血样本前处理、样本驱动和免疫分析集成到同一芯片中，避免了注射泵等辅助设备的引入，制造成本低、集成度高，能够减少污染，实现定量检测，检测过程简单快捷，样本需求量少。

技术领域

本发明涉及生物分子检测技术领域，具体是一种微流控免疫分析芯片及系统。

背景技术

免疫诊断是利用抗原抗体之间的特异性免疫反应来测定免疫状态、检测各种疾病的诊断方法，具有高特异性和高重复性的特点。作为一种便携式免疫诊断技术，免疫诊断试纸是通过各种加工技术，在纸载体上制作出具有一定结构的亲疏水微细通道，并将免疫分析所需试剂装载在纸载体中实现检测，具有低成本、微型化、制作简单和使用方便等特点。验孕试纸是典型的免疫诊断试纸之一，它应用免疫层析双抗体夹心法原理，制成人体绒膜促性腺激素(HCG)快速检测试纸，可快速定性检测尿液标本中的HCG。

但是，传统的免疫诊断试剂存在如下问题：1、免疫诊断试纸检测灵敏度低，只能实现定性或半定量检测，而无法实现定量检测；2、传统免疫诊断试纸仅能对尿液或者唾液等样本进行检测，无法实现对全血样本的检测。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种微流控免疫分析芯片及系统。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明的一种微流控免疫分析芯片，包括透明的上层和下层，及设于上层和下层之间的中间层；所述上层设置有样本输入口，样本输入口与设于中间层的主微流道连通，主微流道连接主废液腔；所述中间层设置有主真空腔，主真空腔与主废液腔之间为透气性材料；还包括至少一个反应区，各反应区分别通过过滤区与主微流道连通；各反应区分别连接检测区，各检测区连接至辅废液腔；中间层还设置有辅真空腔，辅真空腔与辅废液腔之间为透气性材料。

其中，所述主废液腔与主真空腔之间设置主叉指结构，通过主叉指结构实现主真空腔与主废液腔之间的气体传输，用于提高主真空腔对待测样本溶液的驱动效率。

其中，所述辅废液腔与辅真空腔之间设置辅叉指结构。通过辅叉指结构实现辅真空腔与辅废液腔之间的气体传输，用于提高辅真空腔对过滤后的待测样本溶液的驱动效率。

其中，所述反应区与检测区为蛇形结构。蛇形结构能够增加反应区的微流道的表体比，增加免疫反应中的结合位点；蛇形结构的检测区能够减少光学检测窗口因位置移动导致的测量偏差。

其中，所述样本输入口上设置有微针阵列，方便指尖釆血。

其中，所述反应区的微流道设置有微柱阵列，反应区预装金纳米粒子，金纳米粒子表面修饰有能够与待测抗原分子结合的检测抗体。

其中，所述检测区的上层表面沉积有金纳米薄膜阵列，金纳米薄膜阵列表面修饰能够与待测抗原分子结合的捕获抗体。

其中，所述过滤区包括设于反应区入口的挡板，挡板的上表面与上层的下表面之间形成微缝，所述微缝的高度为20-40微米。全血样本中血细胞在重力的作用下逐渐沉积在主微流道底部，并流入主废液腔中，血清在辅真空腔的负压作用下经过微缝顺次流到反应区、检测区和辅废液腔中，实现对全血样本中血细胞的过滤和血清的获取。