[发明专利]用于免疫检测的垂直通道阵列微芯片和影像装置及方法

说明书

本发明公开了用于免疫检测的垂直通道阵列微芯片和影像装置及方法，该装置包括垂直通道阵列微芯片和可见光信号影像装置。垂直通道阵列微芯片有三层结构，下层是清洗通道，中间层是检测通道并固定抗体，上层是加样通道；可见光信号影像装置包括自制的平板光源、检测盒、智能移动设备。本发明还提供了用于免疫检测的垂直通道阵列微芯片和影像装置的操作方法。本发明结合了微流控技术、免疫分析以及智能移动设备各自的优势，具有使用样品小，操作简单，成本低以及便携等优点，可用于临床诊断、药物筛选、污染物追踪和食品安全等领域。

技术领域

本发明属于生物检测技术领域，涉及用于免疫检测的垂直通道阵列微芯片和影像装置及方法，具体地说，涉及一种基于垂直通道阵列微芯片和智能移动设备的可见光信号影像免疫检测装置和方法。

背景技术

免疫检测是一种强大的生物分析工具，被广泛用于临床诊断，病原体测定，药物筛选和污染物追踪等领域。作为典型的免疫检测方法，酶联免疫吸附测定已在各个实验室的常规测定中被广泛使用，包括基础研究和实际应用。近几年来，随着应用的不断增加，一些缺点逐渐显现出来。例如，在商用的96孔板中，通常每个孔需要很大体积的耗样量，约20–200μL；孵化需要较长的时间；酶标仪体积较大，较为昂贵，操作繁琐，因而目前来说不便进行实验的现场及时检测。

微流控芯片是近年来广受关注的一种快速、即时检测的分析器件，具有广阔的发展前景。微流控芯片的制作材料非常广泛，包括玻璃、PDMS、COC、PC、PS等，因此可以选择不同的材质与不同的反应相结合，并且可以集成进样、反应、检测等各种操作单元。由于微流控芯片具有体积小巧、生物相容性好、成本低廉等优点，已经被广泛使用在临床诊断、环境监测、食品安全等领域；现场即时检测技术是指在病人身边进行的临床检测，具有快速，操作简便，成本低的特点，具有广阔的应用前景；目前，智能移动设备的普及率越来越高，包括智能手机，平板电脑，智能相机等，这些设备可获得清晰程度高的图像，同时可将数据即时分享至云端等各类平台，因而可实现对图像信息的快速处理。

目前用于免疫检测的微芯片大多使用水平式的检测通道，虽然比表面积大，但通过微通道的光程短，不利于获得高的灵敏度。垂直通道兼有高的比表面积和较大的深度，有助于获得较高的吸光信号，可提高相关检测方法的灵敏度。综上所述，以垂直通道阵列微芯片为免疫检测的反应平台，以智能移动设备影像装置为便携式信号采集工具，二者组合形成的免疫检测平台具有低成本、检测快速、便携化等优势，拥有很好的应用价值。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种基于可见光信号影像的免疫检测装置及方法，用于现场即时免疫检测。该技术结合了微流控芯片和多智能移动设备各自的优势，实现了多通道、低成本、高准确率的检测标志物，可广泛应用于临床诊断、生命科学、食品安全和环境监测等领域。

其具体技术方案为：

用于免疫检测的垂直通道阵列微芯片和影像装置，包括垂直通道阵列微芯片、自制平板光源和智能移动设备影像装置，垂直通道阵列微芯片分为三层，第一层包括加样孔和加样通道，第二层包括垂直通道，第三层包括清洗通道和清洗孔，每个垂直通道内通过物理吸附固定有抗体；所述智能移动设备影像装置包括自制平板光源、遮光盒、智能移动设备。

进一步，所述垂直通道阵列微芯片的材质为聚碳酸酯(PC)，其它高聚物材料如PDMS、COC、PS均可作为芯片材质。

进一步，所述垂直通道阵列微芯片的每个微孔仅容纳不多于1μL的溶液。

进一步，所述垂直通道阵列微芯片的垂直通道内通过物理吸附固定蛋白质。也可通过化学试剂对芯片表面改性，共价固定蛋白质。

进一步，所述垂直通道阵列微芯片制作方法，包括图形的设计，通道和孔的雕刻，芯片的封接。