免疫微阵列传感芯片以及致病微生物痕量检测装置的制作方法

本实用新型涉及生物检测技术领域，具体涉及一种免疫微阵列传感芯片、以及使用该免疫微阵列传感芯片的致病微生物痕量检测装置。

背景技术：

现有包括临床检验以及食品安全领域肝炎检测、病毒检测、抗生素检测、毒素检测等ELISA原理方法，需要使用的检测芯片成本较高。

技术实现要素：

为解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种免疫微阵列传感芯片，可以运用传统的双抗夹心酶联免疫反应体系，并结合碱性磷酸酶的催化银单质特性实现对目标物的检测。

本实用新型的另一目的在于提供一种，致病微生物痕量检测装置，制作取材方便、成本较低，比较适合实验室。

本实用新型采取的详细技术方案为：一种免疫微阵列传感芯片，其包括传感芯片；传感芯片包括基础电极以及芯片基底；基础电极设置在芯片基底上；基础电极包括设置在芯片基底边缘的接线插片、以及至少一个的整体呈圆形的PAD；PAD包括第一极端、与第一极端电性连接的第一极插指、以及第二极端、与第二极端电性连接的第二极插指；第一极端、第二极端分别与接线插片电性连接；第一极插指与第二极插指交叉地布置。

优选地，基础电极为金制成。

优选地，第一极插指的宽度以及第二极插指的宽度均为100μm，且第一极插指与第二极插指之间的间距为20μm。

一种致病微生物痕量检测装置，其包括孔板、以及上述的传感芯片；孔板整体呈盒状；孔板的顶端面设置有与PAD相匹配的凹孔；传感芯片铺设在孔板的底部且与孔板固定连接。

进一步地，传感芯片之间的间距为0.2mm。传感芯片与孔板装配时，传感芯片可以微调，从而使各凹孔与各PAD配合，比较方便。

优选地，芯片基底为77 mm X17.8 mm X1 mm的玻璃片；每个芯片基底上阵列地设置有四组基础电极；孔板为九十六孔的孔板。

优选地，孔板为酶联免疫九十六孔板通过物理方法打磨掉底板的孔板。酶联免疫九十六孔板为比较常用的孔板，成本较低，对于通常实验室，采用酶联免疫九十六孔板作为孔板，可以使本实施例的一种致病微生物痕量检测装置的制作取材方便、成本较低。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：1、可以运用传统的双抗夹心酶联免疫反应体系，并结合碱性磷酸酶的催化银单质特性实现对目标物的检测；2、致病微生物痕量检测装置的制作取材方便、成本较低。

附图说明

图1是实施例一的一种免疫微阵列传感芯片的俯视的示意图。图1中，粗实线表示基础电极的一部分。

图2是PAD的示意图。

图3是实施例一的一种免疫微阵列传感芯片的制作流程示意图。图3中，点状填充表示基础电极（即金层），网状填充表示正光刻胶，斜线填充表示芯片基底（即玻璃片）；箭头表示进入下一步制作流程。

图4是实施例二的一种致病微生物痕量检测装置的示意图。

图5是实施例一的一种免疫微阵列传感芯片的工作原理的示意图。

传感芯片1；基础电极11；PAD111；第一极端1111；第一极插指1112；第二极端1113；第二极插指1114；接线插片112；芯片基底12；孔板2；凹孔21。

具体实施方式

实施例一。

请参阅图1、图2，本实施例为一种免疫微阵列传感芯片，其包括传感芯片1；传感芯片1包括基础电极11以及芯片基底12；基础电极11设置在芯片基底12上。优选地，基础电极11为金制成。

基础电极11包括设置在芯片基底12边缘的接线插片112、以及至少一个的整体呈圆形（俯视时）的PAD111。

PAD111包括第一极端1111、与第一极端1111电性连接的第一极插指1112、以及第二极端1113、与第二极端1113电性连接的第二极插指1114；第一极端1111、

第二极端1113分别与接线插片112电性连接。

第一极插指1112与第二极插指1114交叉地布置。优选地，第一极插指1112的宽度以及第二极插指1114的宽度均为100μm，且第一极插指1112与第二极插指1114之间的间距为20μm。

本实施例的免疫微阵列传感芯片的制作流程如下：首先将洁净商品化的玻璃片（即芯片基底12成形前的原料）彻底洗净并烘干；用溅射镀膜机在玻璃片上溅射300nm厚度的金层（即基础电极11的原材料）；再在金层的表面上用正光刻胶AZ4330对玻璃片进行旋涂形成正光刻胶层；再将已旋涂的玻璃片在90℃烘箱中进行30min固化，以保障正光刻胶层层的固化效果；通过紫外曝光60s在正光刻胶层上形成电极的图形；再显影2min除去无图形覆盖的正光胶部分，并清洗、吹洗、放入130℃烘箱中坚膜30min；然后用反应离子刻蚀机进行干法刻蚀；利用丙酮、酒精超声去除剩余的正光刻胶，将图形化后未覆盖正胶部分的金层完全去除；最后利用数控切割机将玻璃片切割成所需要的形状；清洗、烘干后得到本实施例的免疫微阵列传感芯片。

本实施例的免疫微阵列传感芯片的工作原理如下：本实施例以检测大肠埃希氏菌O157：H7为例进行说明。

使用前，将接线插片112与多功能伏安仪电性连接（请参阅图1，免疫微阵列传感芯片的左上角的五个接线插片112中，从上往下数第四个接线插片112与四个PAD111的第一极端1111/第二极端1113电性连接，其他的四个接线插片112分别与四个PAD111的第二极端1113/第一极端1111电性连接；将接线插片112与多功能伏安仪电性连接时，可以将第四个接线插片112与多功能伏安仪的正极输出端电性连接、其他四个接线插片112均与多功能伏安仪的负极输出端电性连接；或者将第四个接线插片112与多功能伏安仪的负极输出端电性连接、其他四个接线插片112均与多功能伏安仪的正极输出端电性连接；对于其他整列方式的免疫微阵列传感芯片也可以依次类推）。请参阅图5。本实施例以检测大肠埃希氏菌O157：H7为例进行说明。使用本实用新型的免疫微阵列传感芯片时，将大肠埃希氏菌O157：H7单克隆抗体作为捕获抗体、通过与PAD111表面发生共价交联反应固定到第一极插指1112与第二极插指1114之间的间隙里。

当有目标检测物（大肠埃希氏菌O157：H7）和标记碱性磷酸酶的（大肠埃希氏菌O157：H7）两种单克隆抗体滴入时，在PAD111表面和捕获抗体（大肠埃希氏菌O157：H7单克隆抗体）一起通过特异性免疫反应形成夹心复合物（一个大肠埃希氏菌O157：H7抗体、目标分析物大肠埃希氏菌O157：H7、以及另一种大肠埃希氏菌O157：H7抗体【碱性磷酸酶】的夹心复合物）；而吸附到PAD111表面的大肠埃希氏菌O157：H7抗体（碱性磷酸酶）催化其底物AAP水解并生成相应的还原剂抗坏血酸（AA），还原剂抗坏血酸（AA）使银增强溶液中的银离子还原成银单质并沉积到PAD111表面，导致PAD111上相邻的第一极端1111与第二极端1113导通。

根据欧姆定律，通过PAD111的电流和施加到PAD111上的电压成线性关系，其斜率就代表电导率；根据线性扫描方法（通过多功能伏安仪读取数据）得到的伏安曲线计算出PAD111的电导率，从而可以计算出大肠埃希氏菌O157：H7的含量。

实施例二。

请参看图3，本实施例为一种致病微生物痕量检测装置，包括孔板2、以及实施例一中的传感芯片1。

孔板2整体呈盒状；孔板2的顶端面设置有与PAD111相匹配的凹孔21（即PAD111与凹孔21的数量、位置均相同，且PAD111的直径与凹孔21的内径相等）。

传感芯片1铺设在孔板2的底部且与孔板2固定连接。

优选地，传感芯片1之间的间距为0.2mm。传感芯片1与孔板2装配时，传感芯片1可以微调，从而使各凹孔21与各PAD111配合，比较方便。

优选地，芯片基底12为77 mm X17.8 mm X1 mm（长X宽X厚）的玻璃片；每个芯片基底12上阵列地（平移阵列、镜像列阵、翻转列阵或者上述阵列方式的组合）设置有四组（四个PAD111以及与其相应的接线插片112为一组基础电极11）基础电极11；孔板2为九十六孔的孔板。另外，根据需要，芯片基底12也可以采用其他规格的玻璃片，也可以为其他规格的孔板。

进一步地，孔板2为酶联免疫九十六孔板通过物理方法（比如通过磨床等）打磨掉底板的孔板。酶联免疫九十六孔板为比较常用的孔板，成本较低，对于通常实验室，采用酶联免疫九十六孔板作为孔板，可以使本实施例的一种致病微生物痕量检测装置的制作取材方便、成本较低。

将各种试剂加入凹孔21中，并将接线插片112与多功能伏安仪电性连接，即可对致病微生物痕量进行检测。

需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本发明保护内容的限制。

以上的具体实施方式仅为本创作的较佳实施例，并不用以限制本创作，凡在本创作的精神及原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本创作的保护范围之内。