[發明專利]一種用于微囊藻毒素檢測的微流控芯片及檢測方法

在審

• 申請號: 201611005361.0
• 申請日: 2016-11-15
• 公開（公告）號: CN108067311A
• 公開（公告）日: 2018-05-25
• 發明（設計）人: 崔海松;湯杰;魏峰;鄒曉麗
• 申請（專利權）人: 杭州綠潔水務科技股份有限公司
• 主分類號: B01L3/00
• 分類號: B01L3/00;G01N21/78
• 代理公司: 中國商標專利事務所有限公司 11234
• 代理人: 宋義興

本發明公開了一種用于微囊藻毒素檢測的微流控芯片，包括有機玻璃制成的基片和蓋片，所述蓋片熱鍵合于所述基片上，所述基片上刻有微流路，所述微流路依次包括試劑1入口、混合通道、試劑2入口、反應通道、檢測通道和廢液出口，所述混合通道和所述反應通道為蛇形曲折狀，所述反應通道內表面經過化學改性并固定有微囊藻毒素抗原。本發明還公開了基于上述微流控芯片的微囊藻毒素檢測方法。本發明公開的微流控芯片成本低，芯片可重復利用，而檢測方法具有準確高效、快速、檢測限低等優點。

技術領域

本發明涉及環境監測設備領域，尤其涉及一種一種用于微囊藻毒素檢測的微流控芯片及檢測方法。

背景技術

近年來，隨著水體污染和富營養化程度的加劇，水體藻類污染的程度也逐年加深，赤潮或水華在全球范圍內頻繁出現是藻類污染程度加深的直接表現。水華的發生頻率和規模也日益嚴重，不僅地表水和水源水中微囊藻毒素(Microcystins，MCs)含量升高，而且微囊藻毒素還可以在魚蝦體內富集，然后通過食物鏈在人體內富集，對人類健康造成危害，引起世界性關注。藍藻水華污染的重要特征就是產毒特征，世界各地50-70％的水華可產生毒素，其中主要產毒藍藻是魚腥藻、束絲藻和微囊藻屬中某些品系。上述毒素中，微囊藻毒素分布廣泛、毒性較大、危害最為嚴重，因而備受關注。

微囊藻毒素(Microcystins，MCs)是由藍藻產生的一種單環七肽物質，具有明顯的肝細胞毒性，強致癌作用的肝毒素。MCs具有水溶性和耐熱性，易溶于甲醇或丙酮，不揮發，抗pH變化和化學性質相當穩定等特性，是在藍藻水華中分布最廣、危害最嚴重。目前發現的90多種微囊藻毒素中存在含量較多且毒性較大的種類有3種MC-LR、MC-RR和MC-YR。水體中MC對人和動物的飲用

安全以及水生態系統的穩定存在著嚴重的威脅。目前世界衛生組織規定：飲用水中的MC不得高于1μg/L，我國2006年頒布的《生活飲用水衛生標準》(GB5749-2006)規定，飲用水中的MC-LR的濃度不得超過1μg/L。

相關的發明專利200910247559.3公開了一種用于微囊藻毒素快速檢測的微流控芯片及其制備方法。采用模塑法以光學透明的聚二甲基硅氧烷等材料，有樣品反應微通道層，閥門控制層及基片層構成。芯片內含有樣品富集和免疫分析模塊，該模塊由一個或者幾個納米體積的免疫色譜位分析室組成，每個分析室固定有抗體蛋白或抗原。該芯片村則這操作復雜，檢測需要復雜的信號采集模塊、微處理器及數據庫，也使用了色譜分析方法，檢測難度大、速度慢等。

國內外對微囊藻毒素進行檢測的技術主要分為生物分析、物理化學和免疫分析三類。生物分析技術主要采用動物實驗法和細胞毒性檢測法，前者是最早采用的常規毒性分析法，需要消耗較多毒素、靈敏度和專一性都不高，而且無法精確定量，也不能辨別異構體類型等。后者主要利用毒素對細胞的毒性作用進行檢測，雖然靈敏度較高，可精確定量但是操作相對繁瑣，且處于初步階段。對于重現性較好的物理化學法，其使用的設備功能單一、體積較大和價格昂貴，便攜性和選擇性較差。

相對于前兩類檢測技術，免疫分析法是非常有潛力的一種方法，其專一性強，靈敏度高。它主要利用抗原和抗體的專一、特異性結合的特點對毒素進行定性和定量。常用的免疫檢測方法有競爭檢測法、間接法、“夾心法”等。免疫分析法使用的商業化試劑盒昂貴，手工操作且比較繁瑣，需改進其自動化程度。

有關微囊藻毒素的檢測技術朝著連續檢測、快速分析、高通量和高度自動化方向發展。而以微流控為基礎的微型傳感器或分析儀器是未來的發展趨勢，與常規分析方法比，微流控芯片技術具有分析速度快，工作效率高、試劑耗量少、系統高度集中、自動化程度高等優點。將微流控芯片與免疫分析聯用，不僅提高了抗原與抗體的反應速度，也降低了樣品和試劑的消耗量。

因此，本領域的技術人員致力于開發一種將免疫分析和微流控技術結合，建立一種高效、快速、自動檢測水體中微囊藻毒素的方法。

發明內容