离心式微流控芯片及光激化学发光多靶标检测方法

本发明涉及光激化学发光，特别是涉及一种离心式微流控芯片及光激化学发光多靶标检测方法。

背景技术：

1、20世纪90年代由美国科学家ullman等提出的光激化学发光(light initiatedchemiluminescence assay，lica)是一种均相免洗的新型化学发光技术，其主要依赖于供体微球和受体微球的相互作用，两个微球会由于抗体抗原的特异性结合而相互接近，从而连通能量传递链。在受到680nm激光激发后，供体微球内部负载的光敏剂会将周围环境中的氧气转化为较为活跃的单体氧，单体氧在200nm范围内扩散至受体微球表面，引发一系列级联放大的化学发光反应，最终使受体微球上的发光材料产生615nm的荧光信号。

2、相较于传统的免疫分析技术，lica技术有着明显的优势：反应均一充分，结果重复性好；操作简便，检测速度快；具有较高的灵敏度和较宽的检测范围；很少会受到如血红蛋白、胆红素等杂质对lica检测信号的干扰，几乎不产生非特异性荧光，具有较好的检测特异性。

3、目前现有的lica检测通常采用lica全自动化检测仪器进行检测，但lica全自动化检测仪器只能实现单靶标检测，且需要机械臂带动进行加样移液，仪器体积庞大，只能在大型检测实验室进行操作。

4、因此，亟待提供一种检测结构简单，且能够实现多靶标检测的光激化学发光检测仪器。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种离心式微流控芯片及光激化学发光多靶标检测方法，以解决上述现有技术存在的问题，检测结构简单，体积较小，且能够实现光激化学发光多靶标检测。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、本发明提供一种离心式微流控芯片，用于光激化学发光多靶标检测，包括芯片主体，所述芯片主体上设有微流控单元，所述微流控单元包括：

4、第一加样单元，所述第一加样单元包括第一加样腔，所述第一加样腔用于加入待测样品；

5、反应单元，所述反应单元包括多个反应腔，所述反应腔与所述第一加样腔连通，所述第一加样腔内的待测样品能够进入到所述反应腔内，所述反应腔内预置有第一冻干反应试剂，且至少两个所述反应腔内预置有不同靶标的第一冻干反应试剂；其中，所述第一冻干反应试剂内含有受体微球；

6、第二加样单元，所述第二加样单元包括相连通的试剂腔和第二加样腔，所述试剂腔内预置有第二冻干反应试剂，所述第二加样腔用于加入复溶液，所述第二加样腔内的复溶液能够进入所述试剂腔内，使所述试剂腔内第二冻干反应试剂复溶，形成第二反应溶液，所述试剂腔还与所述反应单元连通；其中，所述第二冻干反应试剂内含有供体微球。

7、优选的，所述微流控单元还包括分配单元，所述分配单元的进口与所述第一加样腔以及所述试剂腔连通，所述分配单元的出口与所述反应腔连通，所述分配单元能够将所述待测样品以及所述第二反应溶液定量分配到所述反应腔内。

8、优选的，所述分配单元包括分配管道和分配腔，所述分配管道的进口与所述第一加样腔以及所述试剂腔连通，所述分配管道上沿液体流动方向依次连接有多个所述分配腔；其中，所述分配腔与所述反应腔一一对应，任一所述分配腔均与一所述反应腔连通；

9、所述分配管道的出口还连接有废液腔。

10、优选的，所述微流控单元还包括缓冲腔，所述缓冲腔的进口与所述第一加样腔以及所述试剂腔连通，所述缓冲腔的出口与所述分配管道的进口连通。

11、优选的，所述试剂腔通过虹吸管道与所述缓冲腔的进口连通。

12、优选的，所述虹吸管道进行亲水修饰。

13、优选的，所述微流控单元还包括排气单元，所述排气单元包括排气管道和排气孔，所述第一加样腔和所述第二加样腔上均开设有一所述排气孔，所述试剂腔通过所述排气管道与一所述排气孔连接，所述分配管道与一所述排气孔连接；

14、所述缓冲腔连接有定位孔，实现排气，且所述定位孔能够用于所述芯片主体的定位安装。

15、优选的，所述第一冻干反应试剂为抗体偶联受体微球以及生物素化抗体混合并冻干形成的反应试剂，所述第二冻干反应试剂为链霉亲和素偶联供体微球冻干形成的反应试剂。

16、优选的，所述芯片主体设置有多个，每个所述芯片主体上均设置有一所述微流控单元，全部所述芯片主体能够沿圆周均布于一旋转托盘上；

17、或者，所述芯片主体上沿圆周均布有多个所述微流控单元，所述芯片主体能够安装于一旋转托盘上。

18、本发明还提供一种光激化学发光多靶标检测方法，基于如上所述的离心式微流控芯片实施，包括步骤：

19、s1、将待测样品加入到第一加样腔，并分配到各所述反应腔，与各所述反应腔内的第一冻干反应试剂进行第一反应，形成中间反应液；其中，至少两个所述反应腔内预置有不同靶标的第一冻干反应试剂，以形成不同靶标的中间反应液；

20、s2、将第二反应溶液分配到各所述反应腔，与不同靶标的所述中间反应液进行第二反应；

21、s3、反应完成后，通过检测仪器对各所述反应腔内完成所述第二反应的反应液进行检测，实现多靶标检测。

22、本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

23、本发明采用离心式微流控芯片进行光激化学发光的多靶标检测，设置多个反应腔，可实现多种靶标的同时检测，独立的反应腔也避免了试剂间的污染，减少了非特异性反应，能够更好地实现光激化学发光多靶标高敏感、高特异性检测；而且采用离心式微流控芯片进行光激化学发光的多靶标检测，只需要一个电机就能操纵流体的运动，进而实现样本的混合和多步反应，大大简化了结构和硬件系统，能在实现自动化的同时兼顾便携性。

技术特征：

1.一种离心式微流控芯片，其特征在于：用于光激化学发光多靶标检测，包括芯片主体，所述芯片主体上设有微流控单元，所述微流控单元包括：

2.根据权利要求1所述的离心式微流控芯片，其特征在于：所述微流控单元还包括分配单元，所述分配单元的进口与所述第一加样腔以及所述试剂腔连通，所述分配单元的出口与所述反应腔连通，所述分配单元能够将所述待测样品以及所述第二反应溶液定量分配到所述反应腔内。

3.根据权利要求2所述的离心式微流控芯片，其特征在于：所述分配单元包括分配管道和分配腔，所述分配管道的进口与所述第一加样腔以及所述试剂腔连通，所述分配管道上沿液体流动方向依次连接有多个所述分配腔；其中，所述分配腔与所述反应腔一一对应，任一所述分配腔均与一所述反应腔连通；

4.根据权利要求3所述的离心式微流控芯片，其特征在于：所述微流控单元还包括缓冲腔，所述缓冲腔的进口与所述第一加样腔以及所述试剂腔连通，所述缓冲腔的出口与所述分配管道的进口连通。

5.根据权利要求4所述的离心式微流控芯片，其特征在于：所述试剂腔通过虹吸管道与所述缓冲腔的进口连通。

6.根据权利要求5所述的离心式微流控芯片，其特征在于：所述虹吸管道进行亲水修饰。

7.根据权利要求4所述的离心式微流控芯片，其特征在于：所述微流控单元还包括排气单元，所述排气单元包括排气管道和排气孔，所述第一加样腔和所述第二加样腔上均开设有一所述排气孔，所述试剂腔通过所述排气管道与一所述排气孔连接，所述分配管道与一所述排气孔连接；

8.根据权利要求1-7任意一项所述的离心式微流控芯片，其特征在于：所述第一冻干反应试剂为抗体偶联受体微球以及生物素化抗体混合并冻干形成的反应试剂，所述第二冻干反应试剂为链霉亲和素偶联供体微球冻干形成的反应试剂。

9.根据权利要求1-7任意一项所述的离心式微流控芯片，其特征在于：所述芯片主体设置有多个，每个所述芯片主体上均设置有一所述微流控单元，全部所述芯片主体能够沿圆周均布于一旋转托盘上；

10.一种光激化学发光多靶标检测方法，其特征在于：基于如权利要求1-9任意一项所述的离心式微流控芯片实施，包括步骤：

技术总结
本发明公开了一种离心式微流控芯片，涉及光激化学发光技术领域，包括芯片主体，芯片主体上设有的微流控单元包括：第一加样单元、反应单元和第二加样单元，第一加样单元包括第一加样腔，第一加样腔用于加入待测样品；反应单元包括多个反应腔，反应腔与第一加样腔连通，反应腔内预置有不同靶标的含有受体微球的第一冻干反应试剂；第二加样单元包括试剂腔和第二加样腔，试剂腔内预置有含有供体微球的第二冻干反应试剂，第二加样腔用于加入复溶液，能够使第二冻干反应试剂复溶，试剂腔与反应单元连通。本发明还公开一种基于上述离心式微流控芯片的光激化学发光多靶标检测方法。本发明检测结构简单，体积较小，且能够实现光激化学发光多靶标检测。

技术研发人员：律清宇,刘鹏,王叶,江华,孔德聪,黄文华,李倩,姜永强
受保护的技术使用者：中国人民解放军军事科学院军事医学研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13