[实用新型]一种微流控比色传感检测芯片

说明书

本实用新型提供一种微流控比色传感检测芯片。其包括由盖片层、第二层、第三层和基片层组成的复合芯片和微阀；盖片层上设有流体进出口、通道端口、进样口和第一比色检测腔室；第二层上设有第一、第二通道、第一反应腔室和第二比色检测腔室；第一通道包括进样通道、由第一反应腔室连通的第一微混合通道和第一流体进出通道；第二通道包括与第二比色检测腔室连通的第二微混合通道和第二流体进出通道；第三层包括第二反应腔室和第三比色检测腔室；第一、第二反应腔室对应连通，内嵌cDNA‑MNPs偶合物；第一、第二、第三比色检测腔室对应连通；以微阀使第一、第二通道端口连接，通过夹子控制微阀的启闭。该芯片可快速、高灵敏检测病菌浓度。

技术领域

本实用新型涉及食品安全监测技术领域，具体地说，涉及一种微流控比色传感检测芯片。

背景技术

多种细菌都可成为人畜病原菌，影响人畜健康。因此对于它们在食品等领域的检测监控十分必要。例如，沙门氏菌是一种重要的人畜共患病病原菌，可引起胃肠炎和腹泻疾病，还会引起动物伤寒、副伤寒、霍乱等疾病的发生；它还是引起食物中毒的一大原因。目前，沙门氏菌的定量检测主要依赖于传统的平板培养法、酶联免疫吸附试验(ELISA)、聚合酶链式反应(PCR)。平板培养法是细菌检测的金标准方法，但其劳动强度大，耗时长，一般至少需要3-5天。ELISA具有特异性强、通量高、成本低等优点，但其需要反复多次洗涤，因此可能会导致交叉污染和假阳性。PCR方法具有高的检测灵敏度、时间短，但它需要复杂的DNA提取过程和训练有素的专业技术人员。因此，仍有必要建立一种可快速、简单、现场检测食源性致病菌的方法，从而保证食品安全。

微流控芯片也被称为“芯片上的实验室”(lab-on-a-chip)，或微全分析系统，其具有样品和试剂消耗量小，分析时间短，微型化、便携化等优点。当前，基于比色、荧光、电化学、表面原子共振(SPR)、PCR等检测方法的微流控传感检测方法已经被广泛应用于食源性致病菌的定量检测中。其中，基于比色检测的微流控芯片技术可通过肉眼、紫外光谱或智能手机成像APP进行定量检测，快速得到可视化的检测结果。

核酸适配体(Aptamer)是一类对小分子、蛋白质或细胞具有高亲和力的单链DNA或RNA寡核苷酸。与单克隆抗体相比，适配体具有制备简便、改性方便、稳定性好、纯度高、生产成本低等特点。

金纳米颗粒(AuNPs)具有表面等离子体共振对聚集态的敏感性，可产生颜色的改变，因此是开发快速比色生物传感检测方法的理想候选者。而众所周知，聚苯乙烯微球(PSs)具有粒径可调、表面官能团丰富、化学稳定性高等特点。PSs已被广泛用作抗体、抗原、链霉亲和素、分子信标、量子点等生物识别元件或荧光探针的载体，或作为纳米复合材料的核心/壳结构。而当前，巯基化PSs(SH-PSs)还尚未用于通过捕获AuNPs的比色传感检测方法中。

且目前已有许多基于电、磁、气、光、pH、相变材料和声波表面波驱动(SAW)的微阀被开发并应用于微流控芯片中，以控制微通道中流体的流动方向。然而，这些微阀仍然存在着能耗高、成本高、结构复杂、部件多、易泄漏、需要外接驱动、死区大、不便于携带等缺点。因此，设计并构建一种简单、低成本、低能耗、便携式的微流控芯片微阀是十分必要的。

实用新型内容

针对现有技术的问题，本实用新型的目的是针对当前食源性致病菌流控芯片快速、高灵敏检测方法存在需要大型检测仪器、依赖于实验室、需要复杂的控制流体流动的微阀等问题，建立一种新型、简单、高灵敏的病原菌检测用微流控比色传感检测芯片。

为了实现该目的，本实用新型的技术方案如下：

本实用新型提供一种微流控比色传感检测芯片，其包括复合芯片和微阀；

所述复合芯片由依次叠放在一起并相互密封的四层结构组成，所述四层结构由上至下分别为盖片层、第二层、第三层和基片层；