[發(fā)明專利]血紅蛋白自動(dòng)分離、定性及定量檢測(cè)的微流控芯片及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110254343.0
• 申請(qǐng)日: 2021-03-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113145188B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-05-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊寧;范孝杰;彭靜心;吳亮;鄒小波
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇大學(xué)
• 主分類號(hào): B01L3/00
• 分類號(hào): B01L3/00;G01N27/30;G01N27/327
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明公開(kāi)生物醫(yī)學(xué)檢測(cè)領(lǐng)域中的血紅蛋白自動(dòng)分離、定性及定量檢測(cè)的微流控芯片及方法，將血樣和紅細(xì)胞裂解液分別同時(shí)滴入血樣進(jìn)樣口和紅細(xì)胞裂解液進(jìn)樣口中，分別沖入ph為7.8的磷酸緩沖液，使血樣和紅細(xì)胞裂解液在細(xì)胞裂解區(qū)中混合反應(yīng)，釋放其中的血紅蛋白，向亞硝酸鹽進(jìn)樣口加入亞硝酸鹽溶液并沖入ph為7.8的磷酸緩沖液，使亞硝酸鹽溶液與過(guò)濾后的反應(yīng)液在血紅蛋白氧化區(qū)混合反應(yīng)，反應(yīng)液中的亞鐵血紅蛋白轉(zhuǎn)化為高鐵血紅蛋白；在電泳分離區(qū)中，血紅蛋白分離，在電解池中測(cè)量工作電極與輔助電極之間的衰減電流產(chǎn)生的時(shí)間和衰減電流的大小來(lái)定性及定量檢測(cè)血紅蛋白；本發(fā)明將血液中血紅蛋白的提取、分離和檢測(cè)集成在一塊微流控芯片上。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物醫(yī)學(xué)檢測(cè)領(lǐng)域，具體是血紅蛋白自動(dòng)分離、定性及定量檢測(cè)的微流控芯片，用于對(duì)人體血液中血紅蛋白進(jìn)行快速檢測(cè)與分析，從而對(duì)人體血液健康進(jìn)行評(píng)估。

背景技術(shù)

人體血液的健康狀況對(duì)人體健康有著很大的影響，而血液中血紅蛋白的檢測(cè)是設(shè)評(píng)估血液健康的重要部分。目前常見(jiàn)的檢測(cè)方法有很多，比如說(shuō)鹽酸比色法和電化學(xué)檢測(cè)等方法，前者的原理是血液與鹽酸作用后，釋放出血紅蛋白，血紅蛋白被酸化后變?yōu)楹稚柠}酸高鐵血紅蛋白，與標(biāo)準(zhǔn)色柱相比，便可測(cè)出其含量，但其難以進(jìn)行定性檢測(cè)，所用材料也難以重復(fù)使用，且其所用試劑容易造成公害。后者的原理是在三電極系統(tǒng)的工作電極上修飾亞甲藍(lán)等氧化還原劑，當(dāng)血紅蛋白在電極表面與亞甲藍(lán)發(fā)生反應(yīng)時(shí)，電子會(huì)從待測(cè)物和電極之間進(jìn)行傳遞，從而產(chǎn)生電流，通過(guò)測(cè)量電流間接測(cè)量血紅蛋白，但這種方法也難以對(duì)血紅蛋白進(jìn)行定性檢測(cè)，且預(yù)處理較為復(fù)雜。典型的血紅蛋白檢測(cè)如中國(guó)專利號(hào)為201822090530.6，名稱為“血紅蛋白檢測(cè)儀”，其不能直接檢測(cè)血液中血紅蛋白，預(yù)處理較為復(fù)雜，且不能同時(shí)進(jìn)行定性、定量檢測(cè)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有血液中血紅蛋白檢測(cè)存在的問(wèn)題，提供一種血紅蛋白自動(dòng)分離、定性及定量檢測(cè)的微流控芯片及其檢測(cè)方法，可以同時(shí)進(jìn)行血紅蛋白定性、定量檢測(cè)，預(yù)處理簡(jiǎn)單，能重復(fù)使用。

本發(fā)明所述的血紅蛋白自動(dòng)分離、定性及定量檢測(cè)的微流控芯片采用的技術(shù)方案是：最上層為玻璃蓋片，第二層為PDMS膜，第三層為主體芯片，最下為玻璃底片，玻璃蓋片、PDMS膜和主體芯片的左側(cè)上開(kāi)有血樣進(jìn)樣口、紅細(xì)胞裂解液進(jìn)樣口和亞硝酸鹽溶液進(jìn)樣口，三個(gè)進(jìn)樣口從上至下貫通玻璃蓋片和PDMS膜，主體芯片上的血樣進(jìn)樣口和紅細(xì)胞裂解液進(jìn)樣口各通過(guò)弧形管道分別連接細(xì)胞裂解區(qū)的入口，血樣進(jìn)樣口與細(xì)胞裂解區(qū)之間的弧形管道中間連接第一氣體閥，紅細(xì)胞裂解液進(jìn)樣口與細(xì)胞裂解區(qū)之間的弧形管道中間連接第二氣體閥；細(xì)胞裂解區(qū)的出口通過(guò)串聯(lián)的橫向直管道和第一S管道連接過(guò)濾區(qū)的入口，所述的橫直管道處設(shè)有第一氣體泵，所述的第一S管道的出口端設(shè)有第三氣體閥；過(guò)濾區(qū)的出口通過(guò)梯形出樣管道連接血紅蛋白氧化區(qū)的一個(gè)入口，血紅蛋白氧化區(qū)的另一入口通過(guò)另一段橫向直管道與亞硝酸鹽溶液進(jìn)樣口相連接，所述的梯形出樣管道處設(shè)有第二氣體泵，在所述的另一段橫向直管道與血紅蛋白氧化區(qū)相連處設(shè)有單向?qū)ㄩy；血紅蛋白氧化區(qū)的出口通過(guò)第二S管道與右方的延緩池的入口相連，血紅蛋白氧化區(qū)的出口處設(shè)有第四氣體閥，延緩池的出口通過(guò)L型管道連接右方的電泳分離區(qū)的入口，所述的L型管道中間設(shè)有第五氣體閥，電泳分離區(qū)的出口通過(guò)梯形管道與電解池的入口相連，電解池的出口連接反應(yīng)液排除口，在電解池內(nèi)部，從入口向出口依次排列著參比電極、輔助電極和工作電極；所述的第二S管道的正上方、正下方設(shè)有面對(duì)面對(duì)應(yīng)布置陰極活性碳電極和陽(yáng)極活性炭電極；在所述的電泳分離區(qū)左側(cè)處的正下方和正下方且于玻璃底片上分別設(shè)有陰極電泳電極和陽(yáng)極電泳電極。

采用所述微流控芯片自動(dòng)分離、定性及定量檢測(cè)血紅蛋白的方法采用的技術(shù)方案是包括以下步驟：

步驟（1）：將血樣和紅細(xì)胞裂解液分別同時(shí)滴入血樣進(jìn)樣口和紅細(xì)胞裂解液進(jìn)樣口中，控制第一氣體閥、第二氣體閥和第一氣體泵同時(shí)打開(kāi)，向血樣進(jìn)樣口和紅細(xì)胞裂解液進(jìn)樣口中分別沖入ph為7.8的磷酸緩沖液，使血樣和紅細(xì)胞裂解液在細(xì)胞裂解區(qū)中混合反應(yīng)，將紅細(xì)胞裂解，釋放其中的血紅蛋白，并在第一氣體泵的推動(dòng)下流入第一S管道中繼續(xù)充分裂解；