液相检测芯片的制作方法_2

文档序号:9124182阅读:来源:国知局
践。此外,为了清楚起见,并未详细描述相关领域中已知的某些技术材料,以免不必要地混淆创造性工作主体。
[0033]图1是本实用新型的一个基本实施例,检测芯片100中配置有储槽103,储槽内有贮有液体,液体内配置有标记微粒104,标记微粒上涂布有捕获物质102,捕获物质可以捕获检体中的特定分析物105,在储槽103的下方配置有感测器101,感测器上方配置有捕获物质109,这个在感器上方所配置的捕获物质109与标记微粒104上所涂布的捕获物质102,通常是相同的,在储槽103内亦配置有电解电极108。检体在置入储槽103后,与原本贮于储槽内的液体混合,检体中的特定分析物将被标记微粒上的捕获物质所补获,图中标记微粒106示出已经捕获了特定分析物,这些已经捕获特定分析物的标记微粒进一步也被涂布在感测器上方的捕获物质110所捕获,被固定在感测器的表面,如图中的标记微粒107所示。
[0034]捕获是指检体中的特定分析物与捕获物质特定地结合在一起的过程。所选择的捕获物质只会捕获特定的分析物,而不会捕获检体中其他的成份。捕获物质可以是固定的,例如涂布在固定的部件上,也可以是不固定的,例如涂布在特别设计的微粒上,也可以是物质本身的存在。
[0035]在储槽的液体中加入标记微粒的目的,是帮助检测。标记微粒是半径很小的微粒,其半径可以依检体和环境来作选择,有许多种标记微粒可以供选择,加入标记微粒除了帮助检测之外,也可以提高捕获的效果。磁珠是一个被普遍采用的标记微粒。
[0036]待捕获的动作完全后,就可以检测感测器上的标记微粒107,藉以计算分析物的浓度,为了排除没有捕获到特定分析物的标记微粒104的干扰,在储槽103内配置一个电解电极108,电解储槽内的液体,产生气泡,气泡可以将这些没有捕获到特定分析物的标记微粒104推开感测器的表面。电解的动作可以不必等待捕获的动作完全之后才开启,因为电解所产生的气泡也可以促进混合,加速捕获的行动,缩短反应的时间。
[0037]并不是所有的检测都需要标记微粒,在一个实施例中,感测器上面如图1 一样涂布了捕获物质,感测器是感应这些捕获物质在捕获了特定分析物后的阻抗变化,这个时间,储槽上面的电解电极产生的气泡,促进了混合及捕获的效果,缩短了捕获的时间,也有效提升检测结果的准确度。除了电解气泡的方式,我们也可以使用微栗,透过加速流体的流动来加速混合,或是,也可以透过加热,保持一定的温度来加速混合。
[0038]因为整个检测的过程所使用的检体量是少的,对于某些特定的检体而言,容易在检测的过程中凝结,不易流动,甚至于凝固,在一个实施例中,在储槽中加上加热线,维持整个检测的过程中检体不凝结,维持检体的流动性。除了加热线之外,也可以在芯片中加入微机电系统的微栗,或是在储槽中加入抗凝剂,在一典型的实施例中,选择抗凝血剂Warfarin当作抗凝剂。
[0039]选择的捕获物质,随着分析物和检体的不同而有不同的选择,为了检测芯片检知血液中的N端P型脑钠肽(N-terminal-pro-BNP, NT-pro-BNP)抗体,用以协助检测、诊断和评估心脏疾病的严重程度。在一个典型的实施例中,选择NT-pro-BNP抗原来当作补获物质。
[0040]对于某些检测上,捕获装置是一个或一个以上的储槽,在部分或全部的储槽中加入液体,储槽中的液体可以有许多种选择,只是对整个检测过程中可能的物质相对稳定,也就是不会发生反应中,就可以被选用,在一个典型的实施例中,采用磷酸盐缓冲液(Phosphate Buffered Saline, PBS)。
[0041]为了增加混合和检测的效果,例如满滤掉一些大的分子或是去除一些可能会影响检测结果的物质,可以在芯片之外,增加一个检体分离的装置,可以是微流管、过滤器或是其他种分子分离的装置。在一个优化的实施例中,在芯片检测区域之上,覆蓋一个阳极氧化招(anodic aluminum oxide, AAO)薄膜,这个薄膜可以阻挡白血球和红血球,让直径比较小的分子,例如血浆、NT-pro-BNP抗体,可以穿透过去,而留住比较大的分子,如此的分离效果,会让接下来的混合和反应更加完全,得到比较准确的数据结果。
[0042]除了 AAO薄膜之外,还有许多的技术可以用来当作分离的装置,包含其他的尺寸及材质的过滤薄膜以及微流管。在另外一个实施例中,在芯片的表面,直接蚀刻出用以分离,过滤的孔洞。样本分离装置的材质及外观可以有不同的变化,因着检体的的种类及待检测的分析物的不同而有所不同。
[0043]这个分离的手段可以与芯片结合,成为芯片的一部分,例如蚀刻;也可以是相连的另外一个部片,例如微流管;离心机的使用也是常用的分离手段,也是目前常用的方式,检体是血液时,先经过离心机的作用,去除红血球,剩余的检体再送入芯片来检测。
[0044]考虑不同的因素,也可以采用一个以上的储槽。在一个实施例中,采用了两个储槽的作法,图2示出这个双储槽的结构的侧面示意图,分别为混合储槽201和感测储槽206,混合储槽内预先布置有标记微粒,标记微粒上涂布有捕获物质,两个储槽之间,有一道薄膜204阻绝,检体先置入混合储槽201,进行混合,同时,在混合储槽中也加上一对电极202,电解产生的气泡,一方面帮助混合,一方面因为压力的变化,将薄膜204打破,流入感测储槽206之中,感测储槽206中事先在感测储槽中间位置底部配置有检测用的感测器208,在感测器208的表面涂布有补获物质207,这些已经结合分析物的标记微粒将被这些补获物质207所补获,固定在感测器的表面,然后启动电解电极205,电解所产生的气泡,将这些没有结合分析物的标记微粒推离开感测器208的表面。
[0045]混合储槽和感测储槽,在芯片还没有被使用前是阻断的,在检体在混合储槽混合后断开,为了加速检体的流动,可以加入一些辅助设备,例如在一个实施例中,检体在混合储槽混合之后,薄膜破裂,检体要流向感测储槽之时,采用微机电系统的微栗的设备,将检体由混合储槽推向感测储槽。
[0046]在两个储槽的实施例中,一开始的阻绝和混合后的流动,有许多的装置可以被选择,在一个实施例中采用压力敏感阀,当压力高过设定值时,即自动开启让检体通过,由混合储槽流入感测储槽;在另外一个实施例中采用时间控制的微机电系统,预设混合的时间,当时间到达时,即将阀门打开,让混合储槽内的检体流入感测储槽。在流入的方式亦有许多选择。在一个实施例中,感测储槽原来是空的,在阻断的薄膜被打破时,因为感测储槽内的压力低于混合储槽,因此检体会由混合储槽流入感测储槽。在另外一个实施例中,是配合微栗的设置,透过微机电系统启动微栗,将检体由混合储槽栗入感测储槽。
[0047]检测的方式与标记微粒的使用和补获物质的配置相关。在这个领域中,有许多不同的标记微料可以被选用,例如放射线同位素微粒,酵素微粒,萤光微粒,带电微粒或是磁珠。采用不同性质的微粒就必须对应采用不同的检测方法来检测。这种种不同的微粒-检测方法都可以应用在这个实用新型之中。选择不同特性的标记微粒和不同的补获物质配置方式时,都会影响选用的检测原理、方式与设备。标记微粒提供一些特性提供检测的方便,但也不是一定必要,在有些检测上,可以完全不采用标记微例,而直接检测捕获物质捕获分析物的状况。
[0048]磁珠是一个普遍应用的技术,在一个典型的实施例中,以磁珠为标记微粒,以阵列霍尔感测器来检测磁珠。值得一提的是,许多种高敏感度的磁场检测装置已经被开发,包含巨磁阻(giant magnetoresistance, GMR)、自旋阀磁感测器(spin-valve magneticsensor)或是超导量子干涉仪(Superconducting quantumlnterference Devices, SQUID)都可以应用在磁珠的检测。
[0049]在微控制器的控制之下,已经有连结的磁珠将会被阵列霍尔感测器所检知。控制器可以读取阵列霍尔感测器中每一个感测器。首先,磁场将会受一个或一个以上的极性线圈所引导,这些线圈嵌在阵列霍尔感测器之中,用以让磁珠带有极性。这些带有极性的磁珠将会产生可以被检知的,较高的霍尔电压。在这个实施例中,用以检知或检测磁珠浓度的方法,在所属领域是众所周知的。
[0050]在磁珠上被覆补获物质,已经是商业化普及的技术。磁珠的制造厂商提供许多不同的披覆物质,用以针对不同的分析物,同时也都具备有完备的工业规范及标准。当这个实用新型被应用在分析不同的分析物时,会因为待分析的分析物的大小和种类以及储存槽内的液体来决定磁珠的直径、被覆物量的种类以及含量。
[0051]
当前第2页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1