[发明专利]一种选择性检测微生物的微流控芯片、装置和方法

权利要求书

1.一种选择性检测微生物的微流控芯片，其包括从上至下依次设置的加样孔层、检测孔和通道层、以及基底层；

所述检测孔和通道层上设置有以辐射状排布的多个通道，所述多个通道的末端均设置有检测孔；所述检测孔中预埋有用于选择性检测微生物的试剂的冻干粉末；

所述加样孔层上设置有加样孔，所述加样孔用于将待测样品通过所述加样孔注入到所述检测孔和通道层上的各通道中，并进一步进入到各检测孔中；

优选地，所述检测孔的个数为3个以上；进一步优选地，所述检测孔的个数均为4～11个。

2.根据权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述试剂为包括抗体包被的光热转换纳米材料和ATP生物发光底物的混合液，所述抗体能够与待检测的目标微生物特异性结合；

优选地，所述混合液中抗体包被的光热转换纳米材料的质量浓度为0.025～0.1mg/mL，ATP生物发光底物的质量浓度为3～5mg/mL。

3.根据权利要求2所述的微流控芯片，其特征在于，所述光热转换纳米材料为金纳米棒；优选地，所述金纳米棒的长径比为4～4.3；和/或

所述ATP生物发光底物包括热稳定性荧光素酶、荧光素和镁离子。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的微流控芯片，其特征在于，所述检测孔的直径为3～5mm，深度为1～2mm；和/或

所述通道的宽度为0.5～1mm，深度为50～100μm。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的微流控芯片，其特征在于，所述加样孔层上的加样孔的直径为2～3mm；

优选地，所述加样孔层上对应于所述检测孔和通道层上检测孔的位置设置有通气阀小孔；进一步优选地，所述通气阀小孔的直径为0.5～1mm。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的微流控芯片，其特征在于，所述加样孔层、检测孔和通道层、以及基底层均为透明材料；和/或

所述加样孔层、检测孔和通道层、以及基底层之间通过等离子键合结合在一起。

7.一种用于选择性检测微生物的装置，其包括避光盒，所述避光盒为由盒体和盒盖组成的空心长方体，其内部分为两个区域；其中一个区域中安装有近红外光源，所述近红外光源上方设置有检测芯片的支架，所述支架上装载有如权利要求1-6中任意一项所述的微流控芯片，所述微流控芯片上方设置有光学检测元件，使得所述微流控芯片的每一个检测孔分别同轴对应一个近红外光源和一个光学检测元件；另一个区域安装有信号转换元件，所述信号转换元件与所述光学检测元件相连；

所述避光盒的盒盖上安装有显示屏，所述显示屏与所述信号转换元件相连；

优选地，所述避光盒侧面的盒体上设置有芯片插口，所述微流控芯片从所述芯片插口插入或抽出。

8.一种利用如权利要求7所述的装置选择性检测微生物的方法，其包括以下步骤：

S1，将含有微生物的待测样品加入到所述微流控芯片的加样孔中；

S2，打开光学检测元件，记录各检测孔的第一次检测信号值；

S3，对所述微流控芯片进行孵育后，打开近红外光源照射各检测孔一段时间后，再次打开光学检测元件，记录各检测孔的第二次检测信号值；

S4，计算各检测孔的第二次检测信号值与第一次检测信号值的差值，并通过所述差值判断待测样品中是否含有目标微生物和/或计算目标微生物的浓度。

9.根据权利要求8中所述的方法，其特征在于，当检测孔的第二次检测信号值与第一次检测信号值的差值大于0时，表明待测样品中含有该检测孔所对应检测的目标微生物；和/或

当检测孔的第二次检测信号值与第一次检测信号值的差值大于0时，将该检测孔的所述差值带入到该检测孔所对应检测的目标微生物的浓度与检测信号差值的标准曲线中，进而计算得到所述目标微生物的浓度。

10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，步骤S3中，所述孵育的时间为15～20分钟，孵育的温度为15～37℃；和/或

步骤S3中，所述照射的时间为5～10分钟。