[发明专利]血红蛋白自动分离、定性及定量检测的微流控芯片及方法

说明书

本发明公开生物医学检测领域中的血红蛋白自动分离、定性及定量检测的微流控芯片及方法，将血样和红细胞裂解液分别同时滴入血样进样口和红细胞裂解液进样口中，分别冲入ph为7.8的磷酸缓冲液，使血样和红细胞裂解液在细胞裂解区中混合反应，释放其中的血红蛋白，向亚硝酸盐进样口加入亚硝酸盐溶液并冲入ph为7.8的磷酸缓冲液，使亚硝酸盐溶液与过滤后的反应液在血红蛋白氧化区混合反应，反应液中的亚铁血红蛋白转化为高铁血红蛋白；在电泳分离区中，血红蛋白分离，在电解池中测量工作电极与辅助电极之间的衰减电流产生的时间和衰减电流的大小来定性及定量检测血红蛋白；本发明将血液中血红蛋白的提取、分离和检测集成在一块微流控芯片上。

技术领域

本发明属于生物医学检测领域，具体是血红蛋白自动分离、定性及定量检测的微流控芯片，用于对人体血液中血红蛋白进行快速检测与分析，从而对人体血液健康进行评估。

背景技术

人体血液的健康状况对人体健康有着很大的影响，而血液中血红蛋白的检测是设评估血液健康的重要部分。目前常见的检测方法有很多，比如说盐酸比色法和电化学检测等方法，前者的原理是血液与盐酸作用后，释放出血红蛋白，血红蛋白被酸化后变为褐色的盐酸高铁血红蛋白，与标准色柱相比，便可测出其含量，但其难以进行定性检测，所用材料也难以重复使用，且其所用试剂容易造成公害。后者的原理是在三电极系统的工作电极上修饰亚甲蓝等氧化还原剂，当血红蛋白在电极表面与亚甲蓝发生反应时，电子会从待测物和电极之间进行传递，从而产生电流，通过测量电流间接测量血红蛋白，但这种方法也难以对血红蛋白进行定性检测，且预处理较为复杂。典型的血红蛋白检测如中国专利号为201822090530.6，名称为“血红蛋白检测仪”，其不能直接检测血液中血红蛋白，预处理较为复杂，且不能同时进行定性、定量检测。

发明内容

本发明的目的在于解决现有血液中血红蛋白检测存在的问题，提供一种血红蛋白自动分离、定性及定量检测的微流控芯片及其检测方法，可以同时进行血红蛋白定性、定量检测，预处理简单，能重复使用。

本发明所述的血红蛋白自动分离、定性及定量检测的微流控芯片采用的技术方案是：最上层为玻璃盖片，第二层为PDMS膜，第三层为主体芯片，最下为玻璃底片，玻璃盖片、PDMS膜和主体芯片的左侧上开有血样进样口、红细胞裂解液进样口和亚硝酸盐溶液进样口，三个进样口从上至下贯通玻璃盖片和PDMS膜，主体芯片上的血样进样口和红细胞裂解液进样口各通过弧形管道分别连接细胞裂解区的入口，血样进样口与细胞裂解区之间的弧形管道中间连接第一气体阀，红细胞裂解液进样口与细胞裂解区之间的弧形管道中间连接第二气体阀；细胞裂解区的出口通过串联的横向直管道和第一S管道连接过滤区的入口，所述的横直管道处设有第一气体泵，所述的第一S管道的出口端设有第三气体阀；过滤区的出口通过梯形出样管道连接血红蛋白氧化区的一个入口，血红蛋白氧化区的另一入口通过另一段横向直管道与亚硝酸盐溶液进样口相连接，所述的梯形出样管道处设有第二气体泵，在所述的另一段横向直管道与血红蛋白氧化区相连处设有单向导通阀；血红蛋白氧化区的出口通过第二S管道与右方的延缓池的入口相连，血红蛋白氧化区的出口处设有第四气体阀，延缓池的出口通过L型管道连接右方的电泳分离区的入口，所述的L型管道中间设有第五气体阀，电泳分离区的出口通过梯形管道与电解池的入口相连，电解池的出口连接反应液排除口，在电解池内部，从入口向出口依次排列着参比电极、辅助电极和工作电极；所述的第二S管道的正上方、正下方设有面对面对应布置阴极活性碳电极和阳极活性炭电极；在所述的电泳分离区左侧处的正下方和正下方且于玻璃底片上分别设有阴极电泳电极和阳极电泳电极。

采用所述微流控芯片自动分离、定性及定量检测血红蛋白的方法采用的技术方案是包括以下步骤：

步骤（1）：将血样和红细胞裂解液分别同时滴入血样进样口和红细胞裂解液进样口中，控制第一气体阀、第二气体阀和第一气体泵同时打开，向血样进样口和红细胞裂解液进样口中分别冲入ph为7.8的磷酸缓冲液，使血样和红细胞裂解液在细胞裂解区中混合反应，将红细胞裂解，释放其中的血红蛋白，并在第一气体泵的推动下流入第一S管道中继续充分裂解；