一种用于检测人类免疫缺陷病毒的微流控芯片的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及微全分析【技术领域】，提供了一种用于检测人类免疫缺陷病毒的微流控芯片，对待检测样品进行检测，微流控芯片上设有用于放置待检测样品的进样池、对待检测样品依次进行吸附、洗涤、聚集处理的样品处理区、对经样品处理区处理过的待检测样品进行信号放大处理的样品信号放大池、与样品信号放大池连通的样品检测池，样品信号放大池与样品检测池之间设有对经样品信号放大池处理过的待测样品进行检测的检测元件，进样池、样品处理区以及样品信号放大池依次设置在进样通道上并连通，检测人员将人类免疫缺陷病毒放置于微流控芯片上，待检测样品经过吸附、洗涤、聚集等处理后，形成核酸分子，便于检测人员检测。
【专利说明】—种用于检测人类免疫缺陷病毒的微流控芯片
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及微全分析系统【技术领域】，尤其涉及一种用于检测人类免疫缺陷病毒的微流控芯片。
【背景技术】
[0002]获得性免疫缺陷综合征(AcquiredImmunodeficiency syndrome, AIDS)简称艾滋病，是由人类免疫缺陷病毒(Human immuunodeficiency,HIV)感染引起的一种严重传染病。自美国1981年诊断出首例艾滋病患者以来，根据最新的WHO数据评估，截止2013年年底，全球估计共有3530万艾滋病病毒感染者。
[0003]艾滋病病毒的传播途径主要包括血液传播、性接触、毒品注射和母婴传播，在人体内的潜伏期平均为7?17年，HIV感染潜伏期病人没有明显的临床症状，但具有高度的传染性，对HIV进行检测以发现传染源和切断传播途径是防治AIDS最有效的手段，HIV免疫学检测时最有效和最广泛使用的方法，HIV抗体筛查是我国法定的四个血源性筛查项目之一。
[0004]目前，对HIV抗体检测最常用的方法是使用检测试剂盒，检测时将被检样品从加样孔加在试纸条上样垫上，使样品溶解标记磁珠并在NC膜上层析，然后在规定的时间内用磁力检测仪检测试纸条上数据，根据所读取的数据判定结果，然而，这种检测试剂盒存在检测试剂消耗量大，检测成本高、检测灵敏度低等问题，不能满足人们对人类免疫缺陷病毒早期诊断中快速、准确、高效检测的要求。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的在于提供一种用于检测人类免疫缺陷病毒的微流控芯片，旨在解决现有技术提供的检测装置存在检测试剂消耗量大，检测成本高、检测灵敏度的问题。
[0006]为解决上述技术问题，本实用新型提供的一种用于检测人类免疫缺陷病毒的微流控芯片，对待检测样品进行检测，所述微流控芯片上设有用于放置所述待检测样品的进样池、对所述待检测样品依次进行吸附、洗涤、聚集处理的样品处理区、对经所述样品处理区处理过的所述待检测样品进行信号放大处理的样品信号放大池、与所述样品信号放大池连通的样品检测池，所述样品信号放大池与所述样品检测池之间设有对经所述样品信号放大池处理过的所述待测样品进行检测的检测元件，所述进样池、所述样品处理区以及所述样品信号放大池设置于进样通道并连通。
[0007]具体地，所述样品处理区包括对所述待检测样品进行吸附处理的样品吸附区、对所述待检测样品进行洗涤处理的样品洗涤区以及对所述待检测样品进行聚集处理的样品聚集区，所述样品吸附区、所述样品洗涤区以及所述样品聚集区通过所述进样通道依次连通。
[0008]优选地，所述样品进样池、所述样品吸附区、所述样品洗涤区、所述样品聚集区及所述样品放大池沿同一圆周方向排列布置。
[0009]具体地，所述微流控芯片由基片和盖设于所述基片上的盖片组成，所述进样池、所述样品吸附区、所述样品洗涤区、所述样品聚集区、所述样品信号放大池、所述样品检测池以及所述进样通道分别刻蚀于所述基片上。
[0010]进一步地，所述基片上还刻蚀有用于放置缓冲液的缓冲溶液池，所述缓冲溶液池与所述样品检测池分设所述样品信号放大池的两侧，并与所述样品信号放大池连通。
[0011]进一步地，所述盖片上设有与所述进样池相对应的第一通孔、与所述缓冲液池相对应的第二通孔、与所述样品信号放大处理池相对应的第三通孔以及与所述样品检测池相对应的第四通孔。
[0012]优选地，所述检测元件为电泳检测仪，所述电泳电测仪具有第一电极与第二电极，所述第一电极设置于所述第三通孔内，所述第二电极设置于所述第四通孔内，所述样品信号放大池与所述样品检测池之间形成电泳检测通道。
[0013]进一步地，所述盖片与所述基片的长宽尺寸相等。
[0014]优选地，所述盖片、所述基片的长度为30mm,宽度为30mm。
[0015]本实用新型提供的一种用于检测人类免疫缺陷病毒的微流控芯片的有益效果在于:将待检测样品的处理过程集成于微流控芯片上，检测时，检测人员将待检测样品放置于微流控芯片上，待检测样品在微流控芯片上实现样品检测的全过程，检测灵敏度，且所需试剂消耗量少，降低检测成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型实施例提供的基片的结构示意图；
[0017]图2为本实用新型实施例提供的盖片的结构示意图；
【具体实施方式】
[0018]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0019]以下结合具体实施例对本实用新型进行详细的描述。
[0020]如图1所示，本实用新型实施例提供一种用于检测人类免疫缺陷病毒的微流控芯片1，微流控芯片I上设有用于放置待检测样品的进样池11、对待检测样品依次进行吸附、洗涤、聚集处理的样品处理区12以及对经样品处理区12处理过的待检测样品进行信号放大处理的样品信号放大池13和样品检测池14，样品信号放大池13与样品检测池14连通，样品信号放大池13与样品检测池14之间设有对经样品信号放大池13处理过的待测样品进行检测的检测元件(图中未示出)，进样池11、样品处理区12、样品信号放大池13设置于进样通道15上并连通，检测元件对已完成信号放大处理的待检测样品进行检测，获得检测结果，在待检测样品的检测过程中，采用自动化操作，操作简单，减轻检测人员的工作负担，提高待检测样品的检测灵敏度，且使用的试剂量少，降低试剂消耗量。
[0021]待检测样品加入进样池11内，向进样池11内加入样品裂解液和包被有特异包膜蛋白抗体的磁性微珠体，使待检测样品的细胞膜破裂，分解形成小分子蛋白片段，蛋白片段与磁性微珠体包被的特异包膜蛋白抗体抗结合，因此，当磁性微珠体移动时，带动小分子蛋白片段进行样品处理。[0022]在本实施例中，检测人员将HIV病毒放置于进样池11内并向进样池11内加入样品裂解液，进行细胞裂解样品裂解液的成分为50mM Tris (pH7.4) U50mM Na1、l%NP_40、0.1%SDS、0.P/oEDTA。下面对细胞裂解液的主要成分作进一步详述:
[0023]NP-40:其是一种去垢剂。在生物实验中，常用来加在细胞裂解液中间。可以破坏细胞膜，但是保留核膜。NP-40是很温和的去垢剂，1%浓度的基本可以破坏掉胞膜，而对核膜破坏的作用弱，结合特定的buffer可以获得胞衆蛋白。
[0024]SDS:十二烧基磺酸钠(Sodium dodecyl sulfate, SDS),是洗洁精的主要成分。常用于DNA提取过程中使蛋白质变性后与DNA分开。SDS是一种已知的能够使蛋白质变性的去污剂。它用于确定蛋白分子量的聚丙烯酰胺凝胶电泳。它也可以用于核酸抽提操作中破坏细胞壁及裂解核酸-蛋白复合物。在较高温度下，破坏蛋白质与DNA的结合，使DNA释放出来。
[0025]EDTA:其是化学中一种良好的配合剂，它有六个配位原子，形成的配合物叫做螯合物，EDTA在配位滴定中经常用到，一般是测定金属离子的含量，在生物应用中，用于排除大部分过度金属元素离子(如铁(III)，镍(II)，锰(II))的干扰。在蛋白质工程及试验中可在不影响蛋白质功能的情况下去除干扰离子。
[0026]如图1所示，样品处理区12包括对待检测样品进行吸附处理的样品吸附区121、对待检测样品进行洗涤处理的样品洗涤区122以及对待检测样品进行聚集处理的样品聚集区123，样品吸附区121、样品洗涤区122以及样品聚集区123通过进样通道15依次连通，进样池11、样品吸附区121、样品洗涤区122、样品聚集区123、样品信号放大池13依次设置于进样通道15上，待检测样品沿进样通道15从进样池11移动至样品信号放大处理池13内，待检测样品移动阻碍小，提高检测效率，待检测样品在样品信号放大处理池13内发生聚合酶链式反应，生成足够多的用于检测的核酸分子，聚合酶链式反应是是利用DNA在体外摄氏95°高温时变性会变成单链，低温(经常是60°C左右)时引物与单链按碱基互补配对的原则结合，再调温度至DNA聚合酶最适反应温度(72°C左右)，DNA聚合酶沿着磷酸到五碳糖(5’-3’)的方向合成互补链。本发明实施例提供的温度调节装置4能在变性温度，复性温度，延伸温度之间很好地进行控制，检测元件对核酸分子进行检测，检测灵敏度高。
[0027]在本实施例中，样品洗涤液成分为:磷酸盐缓冲液0.01M, PH7.2
[0028]NaCl.....................100g/L
[0029]KCl.....................2.5g/L
[0030]Na2HPO4.12H20.........36.3g/L
[0031]KH2PO4..................2.5g/L
[0032]H20........................1L
[0033]样品处理液的成分为:0.05M Na2CO3-NaHCO3 (PH9.6)
[0034]Na2CO3......8.586g/L
[0035]NaHCO3......5.88g/L
[0036]H20.........1L
[0037]样品缓冲液的成分为:0.0lM PBS, PH7.4。
[0038]如图1与图2所示，微流控芯片I由基片17和盖设于基片17上的盖片18组成，通过CO2激光光刻技术将进样池11、样品吸附区121、样品洗涤区122、样品聚集区123、样品信号放大池13、样品检测池14以及进样通道15分别刻蚀于基片17上，为了使到样品进样池11、样品吸附区12、样品洗涤区121、样品聚集区122及样品放大池13合理布局在微流控芯片I上以及方便待检测样品在各位置之间的转移，样品进样池11、样品吸附区121、样品洗涤区122、样品聚集区123及样品放大池13沿同一圆周方向排列布置。
[0039]如图1所示，基片17上还刻蚀有用于放置缓冲液的缓冲溶液池16，缓冲溶液池16与样品检测池14分设样品信号放大池13的两侧，并与样品信号放大池13连通，缓冲溶液池16内放置有缓冲溶液，缓冲溶液将待检测样品稀释，便于下一步的检测，其中，样品缓冲液的成分为:0.0lM PBS, PH7.4。
[0040]如图2所示，盖片18上设有与进样池11相对应的第一通孔181、与缓冲液池16相对应的第二通孔182、与样品信号放大处理池相对应的第三通孔183，与样品检测池14相对应的第四通孔184，检测时，检测人员通过第一通孔将待检测样品加入进样池11内，通过第二通孔向缓冲液池16内加入缓冲液。
[0041]如图1所示，检测元件为电泳检测仪，电泳电测仪具有第一电极与第二电极，第一电极设置于第三通孔内，第二电极设置于第四通孔内，样品信号放大池13与样品检测池14之间形成电泳检测通道，电泳检测仪通过控制交流信号的频率、幅值等参数，实现对待检测样品电泳富集，通过施加一定的激励信号，监测第一电极与第二电极的变化来获得相应的电学响应信号，实现微流控芯片对待检测样品的定量检测，建立快速、准确的HIV定量检测分析，电泳检测通道的上方设有紫外光源，在紫外线的照射下，可以对相关联的核酸分子进行辨识，检测人员根据显示结果进行诊断，提高诊断准确率。
[0042]如图1与图2所示，盖片18与基片17的长宽尺寸相等，以使两者的热压键合效果更佳。较佳地，盖片18、基片17的长度为30mm，宽度为30mm。
[0043]如图1与图2所示，基片18为玻璃基片、硅质基片、PMMA基片、PDMS基片或PC基片，以便于基片17取材制造，并具有较好的性价比，盖片18为玻璃盖片、硅质盖片、PMMA盖片、PDMS盖片或PC盖片，以便于盖片取材制造，并具有较好的性价比，为便于制造微流控芯片1，基片17和盖片18 —般取相同材质的片材，以进一步便于两者键合。
[0044]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种用于检测人类免疫缺陷病毒的微流控芯片，对待检测样品进行检测，其特征在于:所述微流控芯片上设有用于放置所述待检测样品的进样池、对所述待检测样品依次进行吸附、洗涤、聚集处理的样品处理区、对经所述样品处理区处理过的所述待检测样品进行信号放大处理的样品信号放大池、与所述样品信号放大池连通的样品检测池，所述样品信号放大池与所述样品检测池之间设有对经所述样品信号放大池处理过的所述待测样品进行检测的检测元件，所述进样池、所述样品处理区以及所述样品信号放大池依次设置于进样通道上并连通。
2.如权利要求1所述的一种用于检测人类免疫缺陷病毒的微流控芯片，其特征在于:所述样品处理区包括对所述待检测样品进行吸附处理的样品吸附区、对所述待检测样品进行洗涤处理的样品洗涤区以及对所述待检测样品进行聚集处理的样品聚集区，所述样品吸附区、所述样品洗涤区以及所述样品聚集区通过所述进样通道依次连通。
3.如权利要求2所述的一种用于检测人类免疫缺陷病毒的微流控芯片，其特征在于:所述样品进样池、所述样品吸附区、所述样品洗涤区、所述样品聚集区及所述样品放大池沿同一圆周方向排列布置。
4.如权利要求3所述的一种用于检测人类免疫缺陷病毒的微流控芯片，其特征在于:所述微流控芯片由基片和盖设于所述基片上的盖片组成，所述进样池、所述样品吸附区、所述样品洗涤区、所述样品聚集区、所述样品信号放大池、所述样品检测池以及所述进样通道分别刻蚀于所述基片上。
5.如权利要求4所述的一种用于检测人类免疫缺陷病毒的微流控芯片，其特征在于:所述基片上还刻蚀有用于放置缓冲液的缓冲溶液池，所述缓冲溶液池与所述样品检测池分设所述样品信号放大池的两侧，并与所述样品信号放大池连通。
6.如权利要求5所述的一种用于检测人类免疫缺陷病毒的微流控芯片，其特征在于:所述盖片上设有与所述进样池相对应的第一通孔、与所述缓冲液池相对应的第二通孔、与所述样品信号放大处理池相对应的第三通孔以及与所述样品检测池相对应的第四通孔。
7.如权利要求6所述的一种用于检测人类免疫缺陷病毒的微流控芯片，其特征在于:所述检测元件为电泳检测仪，所述电泳电测仪具有第一电极与第二电极，所述第一电极设置于所述第三通孔内，所述第二电极设置于所述第四通孔内，所述样品信号放大池与所述样品检测池之间形成电泳检测通道。
8.如权利要求4至7中任一项所述的一种用于检测人类免疫缺陷病毒的微流控芯片，其特征在于:所述盖片与所述基片的长宽尺寸相等。
9.如权利要求8所述的一种用于检测人类免疫缺陷病毒的微流控芯片，其特征在于:所述盖片、所述基片的长度为30mm,宽度为30mm。
【文档编号】G01N27/26GK203825017SQ201420091783
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年2月28日 优先权日:2014年2月28日
【发明者】郭文鹏, 蔡志明 申请人:深圳市第二人民医院