[發明專利]高通量三維微流控芯片免疫測定裝置及其制備方法

有效

• 申請號: 201410260221.2
• 申請日: 2014-06-12
• 公開（公告）號: CN104034895A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發明（設計）人: 李長明;劉英帥;張嫄媛
• 申請（專利權）人: 西南大學
• 主分類號: G01N33/577
• 分類號: G01N33/577;B01L3/00
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

技術領域

本發明涉及一種免疫測定裝置，特別涉及一種新概念的高通量三維微流控芯片免疫測定裝置及其制備方法。?

背景技術

免疫分析是一種利用抗原抗體之間特異性結合反應對小分子化合物、生物大分子以及微生物等進行定性和定量檢測的方法，已廣泛應用于生物醫學診斷、環境評價、食品安全檢測等領域。近年來，微陣列和微流控免疫芯片因其樣品和試劑用量少、分析通量高、易于自動化等特征被普遍用于科研和日常生活中。對于微陣列技術，雖然市場上有成熟的點樣儀器和分析軟件，但在靜止的反應狀態下傳質過程比較緩慢，微陣列芯片上抗原-抗體反應時間較長。對于微流控技術，流動的檢測體系加快了傳質過程從而縮短了抗體-抗原的反應時間，但因芯片的微加工需要嚴格的條件和昂貴的儀器，抑制了微流控技術的發展。?

目前雖然有研究者將微陣列和微流控技術結合用以免疫檢測，但現有裝置仍然沒有解決微流體平臺的微加工技術要求苛刻、費用昂貴的缺點；另外，現有微陣列檢測僅在一個平面上進行，芯片的有效利用面積小，檢測通量相對較低。?

發明內容

有鑒于此，本發明的目的是提供一種高通量三維微流控芯片免疫測定裝置及其制備方法，以提高免疫檢測通量、提高檢測信噪比和靈敏度和提高檢測工作效率。?

本發明高通量三維微流控芯片免疫測定裝置，包括導流管和設置于導流管?內的玻璃芯體，所述玻璃芯體為正棱柱體、正棱柱管形、圓柱形或圓柱管形，所述玻璃芯體的外側面上修飾有共聚物刷，所述共聚物刷上點印有檢測探針。?

進一步，所述玻璃芯體為長方體形。?

進一步，所述檢測探針為目標檢測物的單克隆抗體。?

進一步，所述單克隆抗體為抗人癌胚抗原單克隆抗體或/和抗人甲胎蛋白單克隆抗體。?

本發明高通量三維微流控芯片免疫測定裝置的制備方法，包括如下步驟：?

a.將玻璃芯體的側面清洗活化；?

b.在活化后的玻璃芯體的側面上修飾PEGMA-GMA共聚物刷；?

c.在玻璃芯體側面上的PEGMA-GMA共聚物刷上點印檢測探針；?

d.將步驟c中結合了檢測探針的玻璃芯體放置于導流管中形成三維微流控芯片免疫測定裝置。?

進一步，所述步驟a中，將玻璃芯體的側面清洗活化的步驟包括：先將玻璃芯體用體積分數為3％的3-氨丙基三乙氧基硅烷浸泡2個小時后清洗干凈，再放入真空干燥箱，在110℃下真空退火2個小時。?

進一步，所述步驟b中，在玻璃芯體的側面修飾PEGMA-GMA共聚物刷的步驟包括：?

將側面清洗活化后的玻璃芯體放入含三氯甲烷、三乙胺和2-溴異丁酰溴的混合溶液中，先在0℃冰浴中孵育20分鐘，后放置室溫下繼續孵育2個小時；所述混合溶液中每20mL的三氯甲烷混合溶液中三乙胺的終濃度為55mM，2-溴異丁酰溴的終濃度為50mM；然后將玻璃芯體從混合溶液中取出清洗干凈后再放入聚合溶液中孵育6個小時，所述聚合溶液中甲醇和水的最終體積分數為50％，溴化銅的最終濃度為3.35mg/mL，聯吡啶的最終濃度為4.6mg/mL，抗壞血酸的最終濃度為2.38mg/mL，甲基丙烯酸縮水甘油酯的最終體積分數為2％，聚乙二醇甲基丙烯酸酯的最終體積分數為20％。?

進一步，所述步驟c中，在修飾了PEGMA-GMA共聚物刷的玻璃芯體的側面上結合檢測探針的步驟包括：?

將玻璃芯體用乙醇和去離子水依次沖洗，再干燥，然后通過芯片點樣儀將100μg/mL的檢測探針以微陣列形式點在玻璃芯體的的四個側面上，并在室溫下放入真空箱干燥2個小時，最后用Tris緩沖液清洗和浸泡。?

本發明的有益效果：?

1、本發明高通量三維微流控芯片免疫測定裝置，其玻璃芯體的四個側面均具有聚合物刷和微陣列的檢測探針，聚合物刷可有效提高固定抗體的數量并降低非特異性吸附，相對于現有微陣列免疫芯片本免疫測定裝置的有效使用面積大大提高，且檢測靈敏度高。?

2、本發明高通量三維微流控芯片免疫測定裝置，其通過在玻璃芯體外套導流管，檢測對象可在流動泵的驅動下在導流管的微通道內流動，實現流動檢測，從而可很大的縮短抗體-抗原的反應時間；因此本三維微流控芯片免疫測定裝置不僅兼具了微陣列和微流控的檢測優勢，而且其檢測效率現對于現有微陣列和微流控免疫芯片有了很大的提高，非常適用于大規模快速篩查，可在疾病早期篩查、食品安全分析、環境污染物監控等方面得到廣泛應用。?

3、本發明高通量三維微流控芯片免疫測定裝置，其玻璃芯體和導流管結構簡單，且不要通過專門的微加工設備制造，制造成本低。?

附圖說明