[發明專利]包含陀螺樣本微量離心裝置的紙基微流體芯片檢測系統及其應用

有效

• 申請號: 202110556205.8
• 申請日: 2021-05-21
• 公開（公告）號: CN113295859B
• 公開（公告）日: 2023-08-22
• 發明（設計）人: 李博峰;金騰川;鞏凡吾;魏華興
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: G01N33/543
• 分類號: G01N33/543;G01N33/569
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 宋明;張瑩

本發明提供具有陀螺微量樣品離心裝置的紙基微流體芯片檢測系統，其能簡便地實施樣品處理和樣品分析。本發明提供其在抗體檢測、特別是對需離心的微量樣本檢測中的應用。所述系統包含陀螺離心裝置和紙基微流體芯片裝置，通過使用陀螺作為離心裝置簡便地分離微量樣本如血清，并在具有可移動閥的紙基微流體芯片裝置上實施酶聯免疫分析，能夠簡便，不依賴繁雜設備而實現樣本中新型冠狀病毒抗體的檢測。

技術領域

本發明涉及分子生物學檢測領域，具體涉及包含陀螺微量樣本離心裝置及紙基微流體芯片的檢測系統，特別涉及其通過陀螺微量樣本離心在檢測血清中抗體的應用。

背景技術

新型冠狀病毒肺炎(Corona?Virus?Disease?2019，COVID-19)，簡稱新冠肺炎，是一種由新型冠狀病毒(SARS-CoV-2)感染眼部、口鼻、咽喉等部位表面粘膜細胞后引起的急性呼吸道傳染病，已經發展為全球大流行傳染病。新冠肺炎主要表現為發熱、干咳、乏力，少數伴有鼻塞、流涕、腹瀉癥狀。重癥患者常出現呼吸困難，嚴重者可發展為急性呼吸窘迫綜合征、膿毒癥休克及多器官功能衰竭，甚至死亡。臨床發現，老年人和有慢性基礎疾病者發展為重癥的危險性更大。

新冠病毒傳染性極強，與天花病毒相當，其主要傳播途徑為飛沫傳播、氣溶膠傳播和接觸傳播。因此，在新冠病毒特效疫苗制成與普及之前，嚴格防控是應對新冠疫情最有效的措施，主要包括：傳播途徑阻斷(口罩防護、保持距離、減少人員流動、衛生維持)，癥狀監測(發熱咳嗽、呼吸困難)，有效隔離，病毒診斷，及時就醫。

新冠病毒入侵人體后，人體免疫系統識別病毒表面蛋白并產生多種特異性抗體，因此，從血液中檢出病毒抗體的事實可作為感染病毒的證據。目前病毒診斷的主要檢測方法有抗體檢測和核酸檢測。其中，抗體檢測主要的方法通常需要利用高速離心設備進行離心而得到血清樣本，再通過抗原抗體酶聯免疫吸附法(ELISA)產生顯色反應，而后利用在酶標儀進行檢測，以確認血清樣本中是否有病毒蛋白或抗體存在。

然而，上述方法需要用到較為貴重的儀器(包括高速離心機、q-PCR檢測儀、多功能酶標儀等)。但是，越是落后地區滿足該條件的醫院和檢測站越是稀少，需要將大量分散采集的樣本低溫運輸集中檢測，從而導致該方法檢測效率低，即時性差，總體用時長而導致結果反饋不及時，無法滿足迅速進行疑似樣本的大量檢測甚至人群整體篩查的需求。

目前，貧困落后的第三世界國家和貧富極化地區的貧民區已經成為病毒蔓延重災區(India's?COVID-19?emergency.The?Lancet，Vol?397，May?8，2021，1683,DOI：10.1016/S0140-6736(21)01052-7)，現有的檢測手段在這些地區尤其難以實現，極大阻礙了新冠疫情防控工作。

因此，為了滿足落后地區大規模篩查的需求，目前急需解決的問題是，需要找到更加經濟便捷的，不需復雜設備就能簡便地實施樣品處理和樣品分析的檢測系統。從而實現縮短總體用時，提高結果反饋的即時性，節約將樣品運輸并集中到具有較高設備條件的檢測中心或醫院花費的時間和人力物力。

發明內容

在本發明的檢測系統中包含陀螺微量樣本離心及紙基微流體芯片，通過使用陀螺離心裝置(特別地，如拉繩陀螺)能夠簡便地分離到血清，付諸紙基微流體芯片的后續檢測。

具體地，本發明為了獲得足以用于檢測的微量血清樣品，采用陀螺和毛細管組成微量血液離心裝置，通過人力拉動拉繩，驅動陀螺持續高速旋轉產生離心力，使毛細管中的血清從血液中分離，這一血清分離過程不依賴于離心機等復雜昂貴的設備，即使不用電也能分離到血清，特別適用于經濟較落后的地區，從樣品處理到樣品分析的整個過程能夠低廉，簡便地實施的優點。