[發明專利]一種細菌采集檢測一體化微流控熒光芯片及其應用

有效

• 申請號: 202111324512.X
• 申請日: 2021-11-10
• 公開（公告）號: CN114018812B
• 公開（公告）日: 2023-10-20
• 發明（設計）人: 徐溢;蘇喜;任睿;陳李;李世芳
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: G01N21/01
• 分類號: G01N21/01;G01N21/64;B01L3/00
• 代理公司: 重慶華科專利事務所 50123
• 代理人: 吳興偉

本發明提供了一種細菌采集檢測一體化微流控熒光芯片及其應用。該微流控熒光芯片集成了表面細菌采集、濃縮、熒光標記和檢測多種功能單元，由蓋片和凝膠貼片兩部分組成。蓋片包含洗脫液入口和微通道，凝膠貼片由含溫敏性陣列微柱的采樣層、濾膜層、夾層以及基底支撐層。在采樣層設置表面修飾有溫敏性凝膠的陣列微柱，使用中可通過溫度控制實現細菌的高效采集和釋放。采樣完成后將蓋片和凝膠貼片貼合組裝；加入含熒光標記試劑的洗脫液，控制流體，實現細菌的濃縮和熒光標記；通過熒光探測，實現細菌的在線檢測。該微流控熒光芯片具有簡便、快捷、集成化等優點，可用于實現物體表面細菌的快速檢測。

技術領域

本發明涉及物體表面細菌快速檢測，具體涉及一種細菌采集檢測一體化微流控熒光芯片及其應用。

背景技術

物體表面細菌污染是食品廠、潔凈室、急診室管理等領域廣泛關注的問題之一。由于表面是致病性細菌潛在的轉移介質，而且部分空氣中的細菌會沉降在物體表面，因此對物體表面細菌的檢測已成為確定致病性細菌傳播的一個非常有效的途徑，具有十分重要的意義。表面細菌具有非均勻分布，含量低的特點，對其檢測主要參照各行業標準，采用培養基接觸采樣或棉簽擦涂采樣，通過平板培養計數法測定物體表面的細菌。目前的檢測方法存在采樣效率低、耗時長等問題。因此，尋求表面細菌快速采集和檢測的新方法極為迫切。

2013年Microbes and Environments的第28卷，第2期264~268頁“日本實驗艙“Kibo”國際空間站細菌膠粘片監測（Bacterial Monitoring with Adhesive Sheet inthe International Space Station-“Kibo”, the Japanese Experiment Module）”，公開了一種由半透明的聚氨酯薄膜基材和不溶于水的丙烯酸粘合劑組成的細菌采集膠粘片，將其貼在待測表面采樣，在膠粘片表面滴加熒光試劑自然晾干10-20 min后，在1000倍的顯微鏡下，對30多個點位的細菌數量計數，實現細菌的檢測。該方法需要專門的檢測人員，對非均勻分布表面菌的檢測誤差較大。專利“CN 1804602 A”公布的“表面清潔程度及微生物污染快速檢測方法和裝置”中，將采樣棉簽和三磷酸腺苷（ATP）熒光檢測所需的反應試劑集成為一個裝置，采用棉簽采樣后，通過對細菌內ATP進行生物熒光檢測，實現表面細菌的快速檢測，但該方法受表面殘渣物質中的ATP干擾，易于出現假陽性結果。專利“CN 19929907 A”公布的“適用于空間環境的表面微生物顯色檢測片及其制備方法”中，將含顯色底物的固體培養基封裝在可彎曲的底板上制成檢測片，采用其接觸表面采樣后，通過培養和顯色實現表面細菌的檢測。該方法因檢測片的存儲條件而使其應用受到限制，也因需長時間培養而難以實現快檢目標。

發明內容

本發明的目的是提供一種采用微流控芯片來實現環境中固體表面細菌的快速采集和檢測。在微流控芯片上，通過采用凝膠貼片實現表面細菌的采集，通過微流道設計實現微流體的控制，解決細菌樣本的原位洗脫、轉移和富集，進而通過原位標記實現被采集細菌在線熒光檢測。

本發明的技術方案是一種細菌采集檢測一體化微流控熒光芯片，包括凝膠貼片2和覆蓋在凝膠貼片2上的蓋片1；所述凝膠貼片2包括從上至下依次疊放的采樣層3、濾膜層4、夾層5和基底支撐層6；

所述采樣層3從左至右依次設有采樣區3-2、第二出液口3-3和第五出液口3-4；

所述夾層5上設有位置對應與第二出液口3-3和第五出液口3-4的第三出液口5-1和第四出液口5-2，第三出液口5-1和第四出液口5-2之間設有連接通道5-3；所述連接通道5-3為由夾層5下表面上凹且不貫穿夾層5上表面的槽狀結構；

所述蓋片1從左到右依次設有洗脫液入口1-1、與采樣區3-2位置對應的圓形通道1-2和樹冠形混合通道1-3，圓形通道1-2和樹冠形混合通道1-3連通；所述樹冠形混合通道1-3的右端設有第一出液口1-4，第一出液口1-4與第二出液口3-3的位置相對應，所述圓形通道1-2和樹冠形混合通道1-3為由蓋片下表面上凹形成。