[实用新型]一种用于免疫分析的微流控芯片

说明书

本实用新型公开了一种用于免疫分析的微流控芯片，包括芯片本体，所述芯片本体内设有微通道，所述微通道由呈Y形分布的反应通道、颗粒计数通道、缓冲液通道三部分组成，所述颗粒计数通道上设有差分阻抗颗粒计数装置，所述差分阻抗颗粒计数装置设有三个金电极，所述金电极的一端设在颗粒计数通道的内部，另一端位于芯片本体的外部且与信号发生器、信号放大器、锁相放大器、滤波器和示波器连接。本实用新型可在芯片内进行免疫反应并对反应产物进行颗粒计数，从而得出待测目标物的含量，具有结构简单、操作简便、检测效率高等优点。

技术领域

本实用新型涉及一种用于免疫分析的微流控芯片，属于生物检测领域。

背景技术

食品安全、体外诊断和环境监测与民生安全息息相关，改善检测方法与手段具有极其重要的现实意义。传统的食品安全、体外诊断和环境监测所用仪器具有精度高、准确性好等特点，但是绝大部分仪器设备造价昂贵且携带不便，在进行检测之前需要对样本进行复杂的前处理，对使用仪器设备的人员也需要经过专业培训，存在成本高、效率低、便携性差等缺点。

免疫学分析方法在检测领域已得到广泛应用。其中，传统的酶联免疫吸附法(ELISA)具有精度高、操作简单和成本低等优点，使用酶标仪即可直接完成检测读数。但整个实验操作繁琐且耗时长，实验过程中诸多因素均会对检测结果产生影响。为解决上述问题，使快检方法更加“快、稳、准”，均相免疫反应应运而生。该方法比传统ELISA方法步骤少、操作简单且成本低，只需要通过一步反应，即可得出检测结果。

前期的工作中，我们将小孔电阻颗粒计数和免疫分析技术相结合，采用高分子绝缘微球作为信号探针，实现了高灵敏度与准确检测。库尔特电阻法在颗粒计数的仪器设备中应用众多，实现形式多为微通道与微孔配合，工作原理为在通道两段施加一定数值的恒压电源，微电极设置在微孔两侧，当颗粒通过微孔时由于微电极间电阻变化而引起电势变化，通过对微电极电势变化的信号进行收集、放大、分离等，从而分析出待测颗粒的数量与粒径。该方法稳定性好、颗粒识别效率高，但是基于库尔特计数法的颗粒计数仪器造价昂贵且携带不便，使用过程中需要反复清洗消除背景干扰，当颗粒数过多或颗粒粒径大于微孔孔径时，会发生堵塞且不易清洗排堵，极大的干扰了检测结果和降低了检测效率。

本实用新型选用差分阻抗法作为颗粒计数方法，在计数通道上摒弃了易堵塞且难以清洗的微孔而选用了通道计数。基于流体动力学原理，高流速的缓冲液与低流速的待检测颗粒液体在颗粒计数通道内形成稳定的不同流速层，待计数颗粒匀速稳定的依次通过芯片内部的金电极，实现信号收集。与之前工作相比，本实用新型结合免疫反应与差分阻抗法颗粒计数技术，将传统的小孔计数改进为基于流体动力学原理的差分阻抗通道计数法，与传统的基于库尔特电阻法颗粒计数器相比，免去了反复清洗、排堵等繁琐过程，芯片制造成本低廉，可以实现一次性使用，随用随换，根据实际需求可以应用于多种场景的快速检测，如食品安全快速检测、体外诊断、环境监测等。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于免疫分析的微流控芯片，该芯片基于差分阻抗颗粒计数，对免疫反应的产物进行分析，从而得出目标物的含量，实现多种目标物检测。

本实用新型采用的技术方案是：

一种用于免疫分析的微流控芯片，包括芯片本体，所述芯片本体内设有微通道，所述微通道由呈Y形分布的反应通道、颗粒计数通道、缓冲液通道三部分组成，所述反应通道和缓冲液通道分别与颗粒计数通道相连通，所述反应通道和缓冲液通道的顶端设有进样口，所述颗粒计数通道的末端设有出样口，所述颗粒计数通道上设有差分阻抗颗粒计数装置，所述差分阻抗颗粒计数装置设有三个金电极，分别为正极电极、负极电极和初始信号电极、所述金电极的一端设在颗粒计数通道的内部，另一端位于芯片本体的外部且与信号发生器、信号放大器、锁相放大器、滤波器和示波器连接。

所述芯片本体外设有永磁铁，所述永磁铁位于反应通道和颗粒计数通道的连接部。

所述反应通道呈S形。

所述反应通道的内径为50-500μm。