[發明專利]一種多用途磁敏免疫分析微流控芯片及其使用方法

有效

• 申請號: 202010131289.6
• 申請日: 2020-02-28
• 公開（公告）號: CN111308065B
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 彭年才;張航;張朋;胡飛
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G01N33/543
• 分類號: G01N33/543;G01N33/53;G01N27/74
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 馬貴香

本發明提供一種多用途磁敏免疫分析微流控芯片及其使用方法，采用微流控芯片上蓋外嵌磁敏生物傳感芯片的設計，簡化了整體結構，降低了磁敏生物傳感芯片和微流控芯片的定位、裝配精度要求；采用外嵌磁敏生物傳感芯片的方式，使磁敏生物傳感芯片與試劑直接接觸的同時減少了檢測線路與生物試劑的接觸，減少了干擾，提高了結果的準確性；采用外嵌磁敏生物傳感芯片的方式，便于磁敏生物傳感芯片的安裝和拆卸，這種設計便于在使用后更換磁敏生物傳感芯片，便于同一微流控芯片重復使用或進行多種不同用途的檢測，由于微流控芯片的成本通常明顯高于磁敏生物傳感器，因此，重復使用可以大大降低成本。

技術領域

本發明涉及微流控芯片，具體為一種多用途磁敏免疫分析微流控芯片及其使用方法。

背景技術

微流控芯片又被稱為片上實驗室，在現代生物醫學檢測中的應用廣泛。其可以將生物、化學、醫學中涉及的樣本制備、混合、轉移、分離、提取等一系列操作通過各種微納尺寸的腔室、流道、結構在外部驅動力的作用下自動化、快速、準確的完成，具有操作簡便、污染小、速度快等特點，在醫學檢測、材料制備、食品安全、環境監測等領域都有很好的應用前景。

磁敏免疫分析是一種通過在如霍爾傳感器、各向異性磁阻傳感器(AMR)、巨磁電阻傳感器(GMR)、隧穿磁阻傳感器(TMR)等磁傳感器表面做生物標記，捕獲磁珠標記的抗原，檢測納米磁珠的磁信號，進而間接定量抗原的免疫分析方法。同傳統的免疫分析方法相比，磁敏免疫分析具有抗干擾能力強、噪聲低、信號穩定、特異性好、結果準確性高、系統簡單且成本低等眾多優點。將磁敏免疫分析技術和微流控芯片結合，將極大地提高免疫分析的效率、優化流程并擴展應用范圍。

目前，將磁敏免疫分析技術和微流控芯片技術結合的應用實例并不多，且普遍存在結構復雜、成本高、難以重復使用等缺點。如中國專利文獻CN 110632168 A使用PDMS薄膜制造微流控芯片，并將GMR生物傳感器嵌入微流控芯片內部。這種設計增加了傳感器的定位精度要求和裝配難度，使得微流控芯片的整體結構更加復雜。且使用過后不易清洗干凈，難以取出內部的GMR傳感器，不利于重復利用，增加了檢測的成本。

發明內容

本發明的目的在于提供一種多用途磁敏免疫分析微流控芯片及其使用方法，以解決該類微流控芯片結構復雜，難以重復使用的問題。

本發明是通過以下技術方案來實現：

一種多用途磁敏免疫分析微流控芯片，包括磁敏生物傳感芯片、微流控芯片上蓋和微流控芯片底片；

磁敏生物傳感芯片包括PCB轉接板和固定在PCB轉接板上的磁敏傳感器陣列；

微流控芯片上蓋包括上蓋，上蓋包括檢測區，檢測區中部開設有呈通孔結構設置的反應腔，使用時，磁敏生物傳感芯片固定在檢測區上表面，磁敏傳感器陣列與反應腔的位置上下對應；

上蓋上開設有呈通孔設置的第一加樣孔、第二加樣孔、第三加樣孔和排氣孔，上蓋下表面開設有呈凹槽結構設置的洗滌劑存儲區、抗體存儲區、磁珠存儲區、樣品流道、洗滌劑流道和廢液腔；第一加樣孔、洗滌劑存儲區、洗滌劑流道和反應腔依次連通，第二加樣孔、抗體存儲區、樣品流道和反應腔依次連通；第三加樣孔、磁珠存儲區、樣品流道和反應腔依次連通；反應腔與廢液腔連通，廢液腔與排氣孔連通；

微流控芯片底片包括底片，底片上表面與上蓋下表面鍵合。

優選的，上蓋一端為加樣區，另一端為廢液收集區，兩端之間的區域為檢測區；第一加樣孔、第二加樣孔、第三加樣孔、洗滌劑存儲區、抗體存儲區、磁珠存儲區、樣品流道和洗滌劑流道均設置在加樣區，廢液腔和排氣孔均設置在廢液收集區。

進一步的，上蓋兩端之間的區域兩側均開設缺口，兩缺口之間的區域為檢測區，PCB轉接板上位于磁敏傳感器陣列的兩側分別設有若干排針，磁敏生物傳感芯片固定在檢測區上表面時，排針相應的缺口中。