一种微流控化学发光免疫检测装置的制作方法

本实用新型涉及一种微流控化学发光免疫检测装置，特别是一种在离心系统下进行全血分离、血浆定量、混合 (培育)、清洗的免疫反应步骤。

背景技术：

化学发光免疫分析，又称为冷光，是指在没有任何光、热或电场等激发的情况下由化学反应而产生的光辐射，是将高灵敏度的化学发光检测技术与高特异性的抗原抗体免疫反应结合起来，藉以检测被测物中抗原或抗体的含量。由于不需要外加激发光源，可避免背景干扰并大幅提高信噪比。可用于各种抗原、抗体、激素、酶、脂肪酸、维生素和药物等检测，可作为放射免疫分析与酶联免疫分析的取代者，是免疫分析重要的发展方向。化学发光免疫分析包含两个主要组成部分，分别为免疫反应系统和化学发光分析系统。免疫反应系统是根据抗原抗体反应的基本原理，将发光物质直接标记在抗原或抗体上，或是将酶用于发光底物；化学发光分析系统是利用化学发光物质经催化剂的催化和氧化剂的氧化形成激发态，当这种不稳定的激发态分子返回到稳定的基态时，释放能量发射出光子，利用光子信号检测仪测定发光反应的发光强度，从而计算出被测物质含量。

化学发光免疫分析步骤繁杂且耗时：(一)、需陆续加入捕捉抗体、抗原、连结上酵素的侦测抗体、清洗液、底物。(二)、每个步骤间需孵育及清洗步骤。(三)、临床样本 (全血) 需事先进行样本前处理，经高速离心后取出血清，方能进行实验。因此，将其整合成简单且快速的检测方法是一项重要的课题。

技术实现要素：

本实用新型目的在于提供了一种微流控化学发光免疫检测装置；本实用新型一种微流控化学发光免疫检测装置具有高效、稳定、简便的特点，能以全血样本直接进样 (不需额外的样本前处理)，可藉由本实用新型达到全血分离、定量血浆传送、混合 (培育)、清洗的免疫反应步骤。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种微流控化学发光免疫检测装置，包括微流控盘片，所述的微流控盘片上安装有微流检测单元，所述的微流检测单元包括全血注入槽，所述的全血注入槽通过全血分离信道与血球储存槽相连，所述血球储存槽与血浆传送流道连通；所述的血浆传送流道与混合/侦测槽顶部相连；所述的混合/侦测槽顶部通过管路与第一试剂储存槽连通；所述的混合/侦测槽顶部还通过管路与第三试剂储存槽连通；所述的混合/侦测槽一侧安装有气体压缩释放槽；所述的混合/侦测槽底部通过管路与第一废液槽连通，且所述的混合/侦测槽底部与第一废液槽之间的管路上安装有第一阀门；所述的第一试剂储存槽顶部通过管路与第二试剂储存槽的底部连通；所述的第三试剂储存槽通过管路与第四试剂储存槽的底部连通。

所述的全血注入槽与血球储存槽连通；所述的血浆传送流道与混合/侦测槽顶部之间还安装有血浆定量槽；所述的血浆定量槽顶部通过第一贯通流道与相邻微流检测单元上的血浆定量槽顶部连通；所述的第四试剂储存槽的底部与第三试剂储存槽之间还依次通过第二贯通流道、第四试剂定量槽、第三贯通流道相连，且所述的第四试剂定量槽顶部通过第二贯通流道与相邻微流检测单元上的第四试剂定量槽顶部连通；所述的第三试剂储存槽底部与血浆定量槽连通后再与混合/侦测槽顶部通过管路相连，且所述的第三试剂储存槽底部与血浆定量槽之间还依次通过第三贯通流道、第三试剂定量槽、第一贯通流道相连；且所述的第三试剂定量槽顶部通过第三贯通流道与相邻微流检测单元上的第三试剂定量槽顶部连通；所述的第一贯通流道、第二贯通流道、第三贯通流道分别与第二废液槽连通。

所述的血浆定量槽与混合/侦测槽之间的管路上安装有第二阀门；所述的第三试剂定量槽与第一贯通流道之间的管路上安装有第三阀门；所述的第四试剂定量槽与第三贯通流道之间的管路上安装有第四阀门。

所述的微流控盘片上安装4个以上的微流检测单元。

所述的微流控盘片上优选安装4个或12个微流检测单元。

本实用新型的有益效果是：本实用新型一种微流控化学发光免疫检测装置具有高效、稳定、简便的特点，能以全血样本直接进样 (不需额外的样本前处理)，可藉由本实用新型达到全血分离、定量血浆传送、混合 (培育)、清洗的免疫反应步骤。全血分离及血浆定量设计：藉由离心转速控制，可确保高血容比样本 (血球：80 %、血浆：20 %) 的分离效率 (可完全分离血浆及血球)，亦可确保血浆的定量效果 (变异系数CV<3 %)。免疫微颗粒操作设计：藉由气体 (压缩/释放) 槽及离心转速操控，可控制气体压缩与释放，藉此产生扰动 (免疫微颗粒)，以达到良好的混合 (培育) 效果。免疫微颗粒保留设计：结合闸门设计，可将免疫微颗粒保留于混合/侦测槽内。免疫微颗粒的材质可以是金属微颗粒、塑料微颗粒等。微颗粒尺寸大于 50 微米。

附图说明

图1是本实用新型实施例1中的一种微流控化学发光免疫检测装置的微流控盘片上安装有12个微流检测单元的结构示意图；

图2是图1中微流控盘片上单个微流检测单元的放大示意图；

图3是本实用新型实施例2中的一种微流控化学发光免疫检测装置的微流控盘片上安装有4个微流检测单元的结构示意图；

图4是图3中微流控盘片上单个微流检测单元的放大示意图。

具体实施方式

实施例1

本实施例的一种微流控化学发光免疫检测装置，如图1、2所示，包括微流控盘片13，所述的微流控盘片13上安装有12个微流检测单元，（属于单指针多人份操作）；所述的微流检测单元包括全血注入槽1，所述的全血注入槽1通过全血分离信道2与血球储存槽3相连，所述血球储存槽3与血浆传送流道4连通；所述的血浆传送流道4与混合/侦测槽7顶部相连；所述的混合/侦测槽7顶部通过管路与第一试剂储存槽9连通；所述的混合/侦测槽7顶部还通过管路与第三试剂储存槽10连通；所述的混合/侦测槽7一侧安装有气体压缩释放槽8；所述的混合/侦测槽7底部通过管路与第一废液槽6连通，且所述的混合/侦测槽7底部与第一废液槽6之间的管路上安装有第一阀门5；所述的第一试剂储存槽9顶部通过管路与第二试剂储存槽11的底部连通；所述的第三试剂储存槽10通过管路与第四试剂储存槽12的底部连通。

本实施例适合单指针多人份的化学发光免疫检测，以C反应蛋白检测为例，由全血注入槽1注入全血 60 微升、第一试剂储存槽9注入免疫微颗粒 (微颗粒上已接合捕捉抗体) 30 微升、第二试剂储存槽11注入侦测抗体 26 微升。以转速 5,000 RPM (加速度a=10,000 RPM/s) 操控微流控盘片13旋转 90 秒，可在全血分离信道2分离血浆及血球，并将免疫微颗粒及侦测抗体传送至混合/侦测槽7，免疫微颗粒可藉第一闸门5保留于混合/侦测槽7内。以转速 1,170 RPM (加速度a=950 RPM/s) 操控微流控盘片13旋转 20 秒，可将20 微升的血浆经由血浆传送流道4传送至混合/侦测槽7，血球则被保留于血球储存槽3。此时，由于离心力大于气体压力，可将气体压缩于气体压缩释放槽8内。以转速 250 RPM (加速度a=2,300 RPM/s) 操控微流控盘片13旋转 30 秒，可将气体从气体压缩释放槽8释放 (离心力小于气体压力)，气体释放会产生气泡，可用于扰动混合/侦测槽7内的液体，进而达到混合/培育的效果。于第三试剂储存槽10注入清洗液 60 微升，以转速1,420 RPM (加速度a=3,550 RPM/s) 操控微流控盘片13旋转 25 秒，可将清洗液传送至混合/侦测槽7，清洗液可置换混合/侦测槽7内的液体，此液体会被传送至第一废液槽6，免疫微颗粒可藉由第一阀门5设计，将其保留于混合/侦测槽7内。于第四试剂储存槽12注入发光底物 40 微升，并以转速 1,800 RPM (加速度a=550 RPM/s) 操控微流控盘片13旋转 35 秒，可将底物传送至混合/侦测槽7，底物可置换混合/侦测槽7内的液体，此液体会被传送至第一废液槽6，免疫微颗粒可藉由第一阀门5设计，将其保留于混合/侦测槽7内。最终，已反应的液体会在混合/侦测槽7进行检测。

本实施例的一种微流控化学发光免疫检测装置及其使用方法具有高效、稳定、简便的特点，能以全血样本直接进样 (不需额外的样本前处理)，可藉由本实用新型达到全血分离、定量血浆传送、混合 (培育)、清洗的免疫反应步骤。

实施例2

本实施例的一种微流控化学发光免疫检测装置，如图3、4所示，包括微流控盘片13，所述的微流控盘片13上安装有4个微流检测单元，（每个检测单元能同时完成三项免疫指标，能同时进行至少4个样本检测，属于单人份小套餐单元）所述的微流检测单元包括全血注入槽1，所述的全血注入槽1与血球储存槽3相连，所述血球储存槽3与血浆传送流道4连通；所述的血浆传送流道4与混合/侦测槽7顶部相连；所述的混合/侦测槽7顶部通过管路与第一试剂储存槽9连通；所述的混合/侦测槽7顶部还通过管路与第三试剂储存槽10连通；所述的混合/侦测槽7一侧安装有气体压缩释放槽8；所述的混合/侦测槽7底部通过管路与第一废液槽6连通，且所述的混合/侦测槽7底部与第一废液槽6之间的管路上安装有第一阀门5；所述的第一试剂储存槽9顶部通过管路与第二试剂储存槽11的底部连通；所述的第三试剂储存槽10通过管路与第四试剂储存槽12的底部连通。所述的血浆传送流道4与混合/侦测槽7顶部之间还安装有血浆定量槽14；所述的血浆定量槽14顶部通过第一贯通流道16与相邻微流检测单元上的血浆定量槽14顶部连通；所述的第四试剂储存槽12的底部与第三试剂储存槽10之间还依次通过第二贯通流道19、第四试剂定量槽17、第三贯通流道20相连，且所述的第四试剂定量槽17顶部通过第二贯通流道19与相邻微流检测单元上的第四试剂定量槽17顶部连通；所述的第三试剂储存槽10底部与血浆定量槽14连通后再与混合/侦测槽7顶部通过管路相连，且所述的第三试剂储存槽10底部与血浆定量槽14之间还依次通过第三贯通流道20、第三试剂定量槽18、第一贯通流道16相连；且所述的第三试剂定量槽18顶部通过第三贯通流道20与相邻微流检测单元上的第三试剂定量槽18顶部连通；所述的第一贯通流道16、第二贯通流道19、第三贯通流道20分别与第二废液槽21连通。所述的血浆定量槽14与混合/侦测槽7之间的管路上安装有第二阀门15；所述的第三试剂定量槽18与第一贯通流道16之间的管路上安装有第三阀门22；所述的第四试剂定量槽17与第三贯通流道20之间的管路上安装有第四阀门23。

本实施例适合单人份小套餐的化学发光免疫检测，以心梗三项 (肌钙蛋白T、肌酸激酶同工酶、肌红蛋白) 为例，由全血注入槽1注入全血 180 微升、第一试剂储存槽9注入免疫微颗粒 (微颗粒上已接合捕捉抗体) 25 微升、第二试剂储存槽11注入侦测抗体 32 微升。以转速5,500 RPM(加速度a=10,500 RPM/s) 操控微流控盘片13旋转 110 秒，可完全分离血浆及血球；以转速 800 RPM (加速度a=1,500 RPM/s) 操控微流控盘片13旋转 30 秒，可将血浆透过血浆传送流道4传送至血浆定量槽14进行定量。除此之外，亦可将免疫微颗粒及侦测抗体通过离心力（盘片旋转）传送至混合/侦测槽7，免疫微颗粒可藉第一闸门5（闸门的尺寸比免疫微颗粒小，所以可将免疫微颗粒保留于混合／侦测槽）保留于混合/侦测槽7。以转速 1,000 RPM (加速度a=1,700 RPM/s) 操控微流控盘片13旋转 20 秒，可将定量血浆 (25 微升) 保存于血浆定量槽14，多余的血浆会被传送至第二废液槽21（透过离心力将多余的血浆传送至第二废液槽）。以转速 1,600 RPM (加速度a=2,700 RPM/s) 操控微流控盘片13旋转 9 秒，已定量的血浆会突破第二阀门15，而被传送至混合/侦测槽7。以转速 2,300 RPM (加速度a=6,700 RPM/s) 操控微流控盘片13旋转 11 秒，由于离心力大于气体压力，可将气体压缩于气体压缩释放槽8内。再以转速 800 RPM (加速度a=700 RPM/s) 操控微流控盘片13旋转 15 秒，可将气体从气体压缩释放槽8释放 (离心力小于气体压力)，气体释放会产生气泡，可用于扰动混合/侦测槽7内的液体，进而达到混合/培育的效果。由第三试剂储存槽10注入清洗液 200 微升，以转速 1,050 RPM (加速度a=3,700 RPM/s) 操控微流控盘片13旋转 12 秒，可将清洗液进行定量，多余的清洗液会被传送至第二废液槽21。并以转速 2,350 RPM (加速度a=1,100 RPM/s) 操控微流控盘片13旋转 22 秒，已定量的清洗液 (55 微升) 会突破第三阀门22，而被传送至混合/侦测槽7，清洗液可置换混合/侦测槽7内的液体，此液体会被传送至第一废液槽6，免疫微颗粒可藉由第一闸门5设计，将其保留于混合/侦测槽7内。于第四试剂储存槽12注入发光底物 100 微升，以转速 950 RPM (加速度a=2,300 RPM/s) 操控微流控盘片13旋转 15 秒，可将发光底物进行定量，多余的发光底物会被传送至第二废液槽21。以转速 2,250 RPM (加速度a=900 RPM/s) 操控微流控盘片13旋转 20 秒，已定量的发光底物 (30 微升) 会突破第四阀门23，而被传送至混合/侦测槽7，发光底物可置换混合/侦测槽7内的液体，此液体会被传送至第一废液槽6，免疫微颗粒可藉由第一闸门5设计，将其保留于混合/侦测槽7内。最终，已反应的液体会在混合/侦测槽7进行检测。

本实施例的一种微流控化学发光免疫检测装置及其使用方法具有高效、稳定、简便的特点，能以全血样本直接进样 (不需额外的样本前处理)，可藉由本实用新型达到全血分离、定量血浆传送、混合 (培育)、清洗的免疫反应步骤。