一种多路复用的集成微流控微环谐振腔生物传感芯片及其检测方法与流程

本发明涉及微流控芯片制备，具体涉及一种多路复用的集成微流控微环谐振腔生物传感芯片及其检测方法。

背景技术：

1、微流控技术是一种构建精确控制和驱动微小液体流动微米级环境的技术。微流控技术可以实现微小液体以受控速度和方向流经目标区域。微流控技术可实现多通道、小型化、低成本、少样本量、操作便捷、高集成度等具有明显优势的检测，是生物传感检测中强大的应用工具之一。

2、除此之外，微流控技术也可以完成所有的分析过程，样本制备、分离和反应阶段都可以集成在同一微流控芯片上完成，极具即时检测的潜力。

3、无标记生物检测是一种无需对目标分析物进行标记来实现分析物定量或半定量的检测技术，为分析分子提供了实时的信息。

4、无标记检测可以实时检测分析物相互作用的动力学信息，是即时检测的最理想选择之一。

5、然而，无标记生物检测通常依赖复杂的分析仪器而难以实现无标记生物检测在非实验室环境的大规模应用和小型化。

6、微纳光学在过去几十年中发展迅速，硅光子技术与生物传感器的集成极大地拓宽了光学生物传感器的应用。

7、但是，同一芯片上的单个通道之间相对独立，无法实现单一芯片同时检测多个标志物或者多个检测样本。

技术实现思路

1、要解决的技术问题

2、本发明提出了多路复用的集成微流控微环谐振腔生物传感芯片，主要的目的在于单一芯片上同时可实现同一样本的多个分析物同时检测或者多个样本的同一分析物同时检测。

3、多种生物标志物进行高效、多样化的生物传感检测可以有效提高生物检测效率，降低检测成本。

4、技术方案

5、为了实现本发明的目的，本发明所采用的技术方案为：一种多路复用的集成微流控微环谐振腔生物传感芯片，包括：

6、微流通道层和主体芯片层，所述微流通道层设置于主体芯片层的上方；

7、微流通道层包括：多个单独进出样通道、样本汇集区以及单个总进出样通道；

8、多个单独进出样通道均设有独立的反应腔室，每个反应腔室内均包含有一个设置在主体芯片层的微环结构单元；多个微环结构单元梯度交错排列。可以实现同一样本十种分析物的检测和十个样本的同一分析物检测双重功能的检测芯片，同时多个微环结构单元梯度交错排列可以避免相互干扰，提高检测的准确性。

9、优选的，微环结构单元采用满足微环谐振原理产生谐振光谱的结构。

10、优选的，微环结构单元采用单微环结构、双微环结构、同心圆环结构或跑道环结构，微环结构单元通过生物功能化实现微环免疫基底。

11、优选的，单个单独进出样通道反应腔室的宽度范围为50-500μm，单个总进出样通道反应腔室的高度为10-200μm，单个总进出样通道的宽度范围为50-1000μm。

12、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

13、本发明提出的多路复用的集成微流控微环谐振腔生物传感芯片是一种可以实现同一样本十种分析物的检测和十个样本的同一分析物检测双重功能的检测芯片，该芯片具有高的集成度和经济优势，芯片可以实现十个通道分别流过不同溶液和十个通道同时流过同一溶液的复杂功能，可以进一步利用两种检测方法的组合实现同一样本十种分析物的检测和十个样本的同一分析物检测的双重功能，扩展了多路复用的集成微流控微环谐振腔生物传感芯片的应用，同时多个微环结构单元梯度交错排列可以避免相互干扰，提高检测的准确性。

技术特征：

1.一种多路复用的集成微流控微环谐振腔生物传感芯片，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的多路复用的集成微流控微环谐振腔生物传感芯片，其特征在于，微环结构单元采用满足微环谐振原理产生谐振光谱的结构。

3.根据权利要求2所述的多路复用的集成微流控微环谐振腔生物传感芯片，其特征在于，所述微环结构单元采用单微环结构、双微环结构、同心圆环结构或跑道环结构，微环结构单元通过生物功能化实现微环免疫基底。

4.根据权利要求1所述的多路复用的集成微流控微环谐振腔生物传感芯片，所述单个单独进出样通道反应腔室的宽度范围为50-500μm，单个总进出样通道反应腔室的高度为10-200μm，单个总进出样通道的宽度范围为50-1000μm。

5.一种用于权利要求1至4任一一项所述多路复用的集成微流控微环谐振腔生物传感芯片的检测方法，其特征在于，包括：

6.根据权利要求5所述的多路复用的集成微流控微环谐振腔生物传感芯片的检测方法，其特征在于，多个单独进出样通道进样，依次通入含有10μg/ml的抗体(pbs buffer)保持在室温中1h；

7.一种用于权利要求1至4任一一项所述多路复用的集成微流控微环谐振腔生物传感芯片的检测方法，其特征在于，包括：

8.根据权利要求7所述的多路复用的集成微流控微环谐振腔生物传感芯片的检测方法，其特征在于，微环芯片的单个总进出样通道进样，依次通入含有10μg/ml的同种抗体(pbs buffer)保持在室温中1h；

技术总结
本发明涉及一种多路复用的集成微流控微环谐振腔生物传感芯片，包括：微流通道层和主体芯片层，所述微流通道层设置于主体芯片层的上方；微流通道层包括：多个单独进出样通道、样本汇集区以及单个总进出样通道；多个单独进出样通道均设有独立的反应腔室，每个反应腔室内均包含有一个设置在主体芯片层的微环结构单元；多个微环结构单元梯度交错排列。本发明提出的多路复用的集成微流控微环谐振腔生物传感芯片是一种可以实现同一样本十种分析物的检测和十个样本的同一分析物检测双重功能的检测芯片，该芯片具有高的集成度和经济优势，同时多个微环结构单元梯度交错排列可以避免相互干扰，提高检测的准确性。

技术研发人员：马正泰,张晓方
受保护的技术使用者：苏州集微光电有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/29