[发明专利]一种基于上转换发光的微流体生物传感平台

说明书

本发明涉及一种基于上转换发光的微流体生物传感平台，包括：上转换发光的生物传感器，用于特异性识别EDCs；以及微流体芯片，用于集成所述上转换发光的生物传感器与待测样本的混合、反应、分离、检测；所述微流体芯片，包括：进样池，用于所述上转换发光的生物传感器和待测样本进样；弧形通道，所述弧形通道的进料口同时连通于所述上转换发光的生物传感器的进样池和待测样本的进样池，待所述上转换发光的生物传感器和待测样本进入弧形通道后，弧形通道用于二者的混合和反应；分离通道，与所述弧形通道的出料口连通，用于反应结束后的所述上转换发光的生物传感器的磁分离；检测池，与所述分离通道的出料口连通，用于完成发光增强定量检测EDCs。

技术领域

本发明涉及食品安全检测技术领域，特别涉及一种基于上转换发光的微流体生物传感平台。

背景技术

内分泌干扰化学物(EDCs)被定义为“干扰存在于人体内部负责平衡、繁殖和发育过程的天然血源性激素的合成、分泌、运输、代谢、结合或消除的外源性制剂”。人类可能通过食品生产(食品添加剂、杀虫剂、食品容器)、工业活动(空气污染、水污染物、工业化学品)、医疗(医疗产品)等摄入数百种EDCs。其中，具有雌激素作用的外源性制剂，例如双酚A(BPA)、己烯雌酚(DES)、雌二醇(E2)、壬基酚等吸引了广泛的关注，这类EDCs可能会导致严重的健康危害，包括神经发育障碍，脑、肝和肺损伤，生殖和内分泌失调，代谢紊乱等。因此，建立有效的评估方法来确定人类可能接触媒介中的EDCs含量是非常重要的。

以往的研究中，对于EDCs含量的测定是基于高效液相色谱、气质联用色谱、电化学传感器、光电化学免疫传感器等方法，但这些测定方法往往面临着检测仪器设备昂贵、背景干扰强、样品预处理步骤繁琐、试剂消耗量大等困难，难以实现EDCs的现场快速定量检测。因此，开发新型的检测平台用以克服上述缺陷是至关重要的。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于上转换发光的微流体生物传感平台，用以实现对EDCs的微量取样和简便的高灵敏定量检测。

基于此，本发明的目的在于提供一种基于上转换发光的微流体生物传感平台，包括：上转换发光的生物传感器，用于特异性识别EDCs；以及微流体芯片，作为所述上转换发光的生物传感器与待测样本反应平台，用于集成所述上转换发光的生物传感器与待测样本的混合、反应、分离、检测；

所述微流体芯片，包括：进样池，用于所述上转换发光的生物传感器和待测样本进样；弧形通道，所述弧形通道的进料口同时连通于所述上转换发光的生物传感器的进样池和待测样本的进样池，待所述上转换发光的生物传感器和待测样本进入弧形通道后，弧形通道用于二者的混合和反应；分离通道，与所述弧形通道的出料口连通，用于反应结束后的所述上转换发光的生物传感器的磁分离；检测池，与所述分离通道的出料口连通，用于发光增强定量检测EDCs。

进一步地，所述微流体芯片的所有微通道的宽度均为400μm，深度均为200μm。

根据上述技术方案，上转换发光的生物传感器与待测样本在微流体芯片上的混合、反应、分离、检测集成，其具体过程为：将上转换发光的生物传感器与待测样本分别从微流体芯片的两个进样池注入，两种微流体在弧形通道内充分混合、反应；之后在分离通道处外加磁场，分离未与EDCs反应的生物传感器；最后在检测池中，脱落的CSUCNPs完成桥连絮凝和沉降，并完成上转换荧光信号的采集，从而可以定量检测EDCs。

进一步地，生物传感器与待测样本溶液的注射流速为12μL/min和3μL/min。

进一步地，生物传感器与待测样本溶液的注射时间为8-12min。

本发明的第二目的在于提供上述一种基于上转换发光的微流体生物传感平台的制备方法。

所述上转换发光的生物传感器的制备方法包括如下步骤：

S1、制备含有稀土元素的上转换纳米粒子种子(CUCNPs)；