[發明專利]基于微流控芯片與微陣列芯片技術的檢測方法及芯片系統

在審

• 申請號: 201811611292.7
• 申請日: 2018-12-27
• 公開（公告）號: CN109856130A
• 公開（公告）日: 2019-06-07
• 發明（設計）人: 李周敏;李鐘卉
• 申請（專利權）人: 南京祥中生物科技有限公司
• 主分類號: G01N21/78
• 分類號: G01N21/78;G01N1/38
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 王艷麗;肖明芳

本發明公開了一種基于微流控芯片與微陣列芯片技術的檢測方法及芯片系統。檢測方法包括：利用微流控芯片，對樣品進行過濾雜質、吸附目標待測物后，將目標待測物洗脫后導入微陣列芯片的檢測區；其中，通過在微流控芯片的通道內吸附或偶聯具有特異性識別目標待測物的親和材料實現目標待測物的吸附；向微陣列芯片的檢測區加入檢測試劑，進行反應，對微陣列芯片的反應結果進行識別。本發明還提供了其芯片系統。本發明結合微流控芯片與微陣列芯片技術，實現樣品分離富集和檢測功能的一體化集成，可對臨床、農產品、食品、環境樣品中的待測物實現現場快速定量檢測。可以快速準確測定待測物含量，靈敏度高，檢測時間短，操作簡單易行。

技術領域

本發明屬于自動化樣品前處理和芯片檢測分析技術領域，具體涉及一種基于微流控芯片與微陣列芯片技術的檢測方法及芯片系統。

背景技術

目前，有害物殘留等的檢測方法主要有微生物檢測法、酶抑制紙片法、理化檢測法、免疫檢測法。微生物法和酶抑制紙片法操作簡便、樣品用量少、預處理簡單，但存在特異性低，靈敏度不高等缺點，且易受組織中其他組分的影響。理化檢測方法包括色譜法、質譜法及多種聯用技術等。這類方法靈敏度、特異性、分辨率均較高，但其檢測需要昂貴的檢測設備、檢測程序較復雜、檢測費用較高，一般應用于科研及質量管理機構，很難在企業日常生產的質量控制中直接應用。因此，微生物、酶抑制紙片法和理化檢測方法等由于其本身方法的限制，不適合在現場進行測定，因而其應用性受到很多條件的限制。

而免疫檢測方法由于其具有特異性和靈敏性、其試劑具有穩定性、操作具有簡便性、另外其對環境沒有污染威脅，因此適合推廣應用。免疫檢測法主要包括酶聯免疫吸附法(ELISA)和膠體金快速檢測試紙條。其中，酶聯免疫吸附法靈敏度高、通量大，可實現定量化、數據化，但操作時間相對較長，尚不能完全自動化。膠體金試紙條法操作簡單、成本低、速度快，但無法準確定量，以定性為主，無法實現數據化。同時這二種方法均只能針對單一目標殘留物進行檢測，無法一次檢測覆蓋多個指標的檢測。其中蛋白芯片法與傳統ELISA方法比較，具有高通量，樣品用量少，一份樣品可同時進行多指標分析，大大降低了檢測的成本，提高了檢測的效率，并且檢測限與靈敏度等均與ELISA方法相當。因此蛋白芯片法逐漸成為免疫分析方法的發展方向之一。目前國際上有英國朗道、德國拜發已在食品安全檢測領域開發出蛋白質芯片檢測產品。但他們均采用化學發光法檢測，且生產的生物芯片不具有通用性，儀器又昂貴，無法在國內農產品及食品安全基層檢測領域推廣。

盡管生物芯片在多殘留檢測方面已經成為發展的優勢技術，但如何進一步實現樣品測定的自動化，從而將多殘留檢測與智能化操作相結合，實現現場檢測技術水平的革命性突破仍然是目前國內外研究與發展關注的熱點問題之一。

發明內容

發明目的：針對現有技術中的問題，本發明的目的之一是提供一種能夠實現待測物提取分離的微流控芯片，本發明的目的之二是提供一種基于微流控芯片與微陣列芯片技術的檢測方法，將微流控芯片與微陣列芯片技術相結合，實現樣品分離富集和檢測功能的一體化集成，滿足待測物同時定量快速高通量篩選的要求，本發明的目的之三是提供上述檢測方法所采用的芯片系統。

技術方案：本發明所述的微流控芯片，該微流控芯片上設有多個樣品處理單元，每個樣品處理單元包括加樣池、廢液池、洗脫液池、吸附通道和導出通道，其中吸附通道的進口分別與加樣池和洗脫液池相連接，吸附通道的出口與廢液池相連；吸附通道的出口還連接將洗脫液導出的導出通道，所述導出通道具有導出口；其中，所述吸附通道內吸附或偶聯具有特異性識別目標檢測物的親和材料。

向加樣池內加入待檢測樣品溶液，檢測樣品流經吸附通道，被吸附通道偶聯的親和材料吸附分離目標檢測物后，流入廢液池；再使洗脫液池儲存的洗脫液或向洗脫液池內加入洗脫液，使其流經吸附通道，將吸附的目標檢測物洗脫下來，經導出通道導出。通過化學(如EDC法，戊二醛法，活性酯法等)或物理吸附方法偶聯具有特異性識別的親和材料，從而實現待測物的高效、快速的特異性分離與富集，完成自動化提取與分離過程。