用于多种内分泌干扰素检测的微流控芯片平台的制作方法

文档序号:10156984阅读:608来源:国知局
用于多种内分泌干扰素检测的微流控芯片平台的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及生物检测技术领域,特别是一种用于多种内分泌干扰素检测的微流控芯片平台。
【背景技术】
[0002]在众多环境污染物中,内分泌干扰素(endocrine disrupting compounds, EDCs)被认为是第三代环境污染物,已成为全球性的社会问题之一。美国环境保护局将内分泌干扰素定义为一类能干扰体内内稳态调节、繁殖、发育行为以及相关激素的合成、分泌、转运、结合、作用或消除的外源因子。环境内分泌干扰物通过某些途径,如污染水源、食物或经皮肤吸收进入人体后可以干扰内分泌急速的合成释放、转运、与受体结合、代谢等途径,从而影响内分泌系统功能,破坏人体内环境的协调和稳定。内分泌干扰素在环境和食品中的存在产生了众多恶性影响,直接影响到人类的生存与繁衍:如研究者发现一些鱼类生殖器管不能发育成熟,雌雄同体,雄性退化,种群退化;人类免疫系统功能下降,内分泌异常,恶性肿瘤增多,神经系统出现障碍,新生儿畸形,发育不全等疾病逐年上升。
[0003]当前关于环境内分泌干扰素的研究重点是环境激素,或称环境荷尔蒙(0ECD),包括天然雌激素、植物性雌激素、动物雌激素和人工合成雌激素四大类。其中,雌激素干扰物是目前研究较多的一类化合物,它是指环境化合物具有雌激素类似的结构,能够与雌激素受体(ER)相互作用,进入人体后能够模拟或干扰天然雌激素的生理和生化作用。具有雌性激素作用的化合物包括滴滴涕(DDT)、滴滴滴(DDD)、滴滴伊(DDE)、狄氏剂、壬基苯酚、双酚A(BPA)以及邻苯二甲酸酯类等。对亚洲太平洋地区各国食品中含有机氯农药的调查表明,DDT主要存在于农场生产的产品中,DDE主要存在于乳类及其制品以及肉类、鱼类中,而DDD在奶酪中的含量最高;而双酚A作为全球产量最高的化学物质之一,被广泛用于生产聚碳酸酯、环氧树脂、聚砜树脂和聚苯醚树脂等高分子材料中,而以这些高分子材料加工而成的食品包装或包装涂料,会在食品加工或存储过程中释放一部分BPA进入食品;邻苯二甲酸酯是一类能起到软化作用的化学品,它被普遍应用于玩具、食品包装材料、医用血袋和胶管、乙烯地板和壁纸、清洁剂、润滑油、个人护理用品,如指甲油、头发喷雾剂、香皂和洗发液等数百种产品中。内分泌干扰素在环境中和食品中广泛存在,但含量极低,通常为yg/L甚至ng/L级。由于样品复杂及此类物质的潜在危害性,寻找有效、快速、准确、灵敏和廉价的内分泌干扰素检测技术已成为当前一个十分必要而且迫切的问题。
[0004]常用于环境内分泌干扰素的化学分析方法有:气相色谱法(GC),高效液相色谱法(HPLC),毛细管电泳法以及超临界流体色谱法(SFC)等。气-质联用(GC-MS)是环境内分泌干扰素分析中最为常见的方法,可同时对多种组分进行定性或定量分析。但是GC-MS技术对于一些难挥发和高温易分解的有机物则有一定的局限性。衍生法可以使某些有机物的沸点降低,但并不能从根本上解决问题,因此,对这一类物质的分析常采用其他的检测技术。高效液相色谱法则主要应用于难挥发性有机物的分离分析,HPLC-紫外(UV)最为常用;近年来,将HPLC-荧光技术应用于环境内分泌干扰素的分析研究中已成为环境分析的一个新的选择。超临界流体色谱法是最近发展起来的一种新技术,与超临界流体萃取联用可以实现环境样品的在线萃取分离与分析。原子发射光谱等技术与GC等的联用也可以用于有机环境内分泌干扰素的测定。尽管化学分析方法提供了非常高的灵敏度和精确的rocs定量,它们仍然受限于无法评价全面的雌激素效应,如协同效应或在多种rocs存在下的抗雌激素效应,且仪器极其昂贵,不适用于环境样本的现场快速检测。
[0005]微流控技术,作为微型分析系统的核心,在短短的十多年里,迅速发展为当前分析科学的重要前沿之一,在生命科学、分析化学以及环境监测等相关领域中的应用显示了强大的生命力和及广阔的发展前景。微流控技术可以将微米尺度的通道、反应室、检测装置等多功能元件集成在一块芯片上。与宏观尺度的实验装置相比,微米级的结构将带来一系列特殊效应,如层流效应、表面张力及毛细效应、快速热传导效应、扩散效应等。在此基础上搭建的“芯片上的实验室”(“lab on a chip”),具有样品和试剂消耗少、分析效率高、微型化、集成化、便携化等特点,分析性能显著超过了宏观分析手段,在生物医学、高通量药物合成筛选、农作物的优选优育、环境监测与保护、卫生检疫、司法鉴定等众多领域均有广阔的发展前景。微流控芯片可以与很多常规的检测设备整合,如高效液相色谱,质谱,细胞膜片钳,激光共聚焦显微镜,流式细胞仪等,将微流控技术推广到多种分析领域,如含量检测,细胞膜电位测量,细胞形态观察,荧光蛋白表达,细胞分选计数等。随着微加工技术不断发展,微米级的元件,如微型电极和磁极,细胞固定结构,浓度梯度产生装置,都可以直接整合到微流控芯片当中,做到微型化、集成化、多功能化。因此,近年来,新兴的微流控芯片技术为生物、化学、环境等领域提供了低消耗、高通量、快速便携的检测平台,已经被越来越多的化学分析实验室作为检测分析的新手段。
[0006]因此开发出一种可以同时检测多种内分泌干扰素的微流控芯片平台符合市场需求。
【实用新型内容】
[0007]本实用新型的目的是提供一种可以同时检测多种内分泌干扰素的微流控芯片平台。
[0008]本实用新型提供的技术方案为:一种用于多种内分泌干扰素检测的微流控芯片平台,包括PDMS(polydimethylsiloxane,聚二甲基娃氧烧)芯片本体,所述的PDMS芯片本体上设有多个进样单元,所述的进样单元包括设置在芯片本体内的主通道、进样通道、压力控制通道,所述的主通道的上设有进液口和出液口 ;在进液口至出液口的方向上,所述的主通道依次与进样通道、压力控制通道连通,所述的进样通道的末端设有进样口,所述的压力控制通道的末端设有与外设的气压控制装置连接的连接口,所述的压力控制通道内设有孔筛结构层。
[0009]在上述的用于多种内分泌干扰素检测的微流控芯片平台中,在每一个进样单元中,所述的主通道为十字形的主通道,所述的主通道的横向两端为两个进液口,所述的主通道的纵向两端为两个出液口,所述的进样通道为四条,所述的压力控制通道为四条。
[0010]在上述的用于多种内分泌干扰素检测的微流控芯片平台中,所述的进样单元的数量为八个并分为两列布置,每列设置四个进样单元,横向的相邻的两个进样单元共用一个进液口,纵向的相邻的两个进样单元共用一个出液口。[0011 ] 在上述的用于多种内分泌干扰素检测的微流控芯片平台中,所述的孔筛结构层设置在压力控制通道内与主通道连通的位置。
[0012]本实用新型在采用上述技术方案后,其具有的有益效果为:
[0013](1)本微流控芯片平台可以同时检测多种内分泌干扰素。
[0014](2)本微流控芯片平台可以降低样品溶液的用量,提高检测精度。
[0015](3)本微流控芯片平台可有效降低检测成本。
【附图说明】
[0016]图1是本实用新型实施例1的结构示意图;
[0017]图2是本实用新型实施例1的单个进样单元的结构示意图;
[0018]图3是本实用新型实施例1的局部A的放大图。
[0019]图1至图3中各标号所代表的部件为:1、PDMS芯片本体,2、进样单元,21、主通道,22、进样通道,23、压力控制通道,24、进液口,25、出液口,26、进样口,27、孔筛结构层,28、连接口,30、EDCs的仿生微球。
【具体实施方式】
[0020]下面结合【具体实施方式】,对本实用新型的技术方案作进一步的详细说明,但不构成对本实用新型的任何限制。
[0021]实施例1:
[0022]如图1至图3所示,一种用于多种内分泌干扰素检测的微流控芯片平台,包括PDMS芯片本体1,PDMS芯片本体1约为1至数平方厘米,所述的PDMS芯片本体1上设有多个进样单元2,所述的进样单元2包括设置在PDMS芯片本体内的主通道21、进样通道22、压力控制通道23,主通道21的宽度一般情况下为100 μ m,或者更宽,长度可达到几十毫米,所述的主通
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