用于过敏原检测的离心微流控芯片及其使用方法

本发明涉及微流控芯片，特别是涉及一种用于过敏原检测的离心微流控芯片及其使用方法。

背景技术：

1、目前，随着全球环境污染程度日益严重以及人类生活习惯和用药方式的改变，世界范围内的过敏人群日益增多，过敏性疾病发病率呈逐年增高趋势，年幼人群发病、多种过敏原过敏和多器官过敏的情况日益增多。但是在许多情况下，过敏原的来源是未知的。所以如果能提前检测出过敏原，能帮助患者避免反复接触过敏原并及时接受相关治疗，这将大大提高生活质量。但是现有的体外过敏原检测的方法有：放射过敏原吸附实验(rast)、免疫印迹法、荧光酶联免疫法、酶联免疫捕获法、酶联免疫吸附法(微孔板法)、化学发光法、胶体金法、侧向流免疫层析法(lfia)、过敏原芯片微阵列法、流式荧光检测法等方法来检测过敏原。但是上述这些方法存在价格昂贵、检测时间长、所需血清样本量大，过多的试剂消耗和易污染环境等问题。然而基于微流控技术结合免疫分析所需样本和试剂量少，无需全血体外分离等优点。因此基于微流控技术设计一种过敏原检测芯片是必要的。

技术实现思路

1、针对现有技术不足，本发明的目的在于提供一种用于过敏原检测的离心微流控芯片及其使用方法。

2、为了实现上述目的，本发明一实施例提供的技术方案如下：

3、一种用于过敏原检测的离心微流控芯片，包括芯片主体、沿周向设于所述芯片主体上的多个微结构，所述芯片主体具有旋转中心，所述微结构包括：

4、废物室，位于所述旋转中心的最远端；

5、反应检测室，所述反应检测室中设置有载体，所述载体上包被有抗人ige抗体，所述反应检测室的一端通过第一爆破阀与所述废物室相连通；

6、圆台形通道，所述圆台形通道的窄端与所述反应检测室的另一端相连通，所述圆台形通道的宽端连通有主通道；

7、血清分离结构，所述血清分离结构包括血细胞室、与所述血细胞室相连通的血清室，所述血清室通过虹吸阀与所述主通道相连通；

8、第一缓冲液室，所述第一缓冲液室通过至少一个第二爆破阀与所述主通道相连通；

9、过敏原室，所述过敏原室通过第三爆破阀与所述主通道相连通，所述过敏原室用于预装过敏原-生物素；

10、第二缓冲液室，所述第二缓冲液室通过至少一个第四爆破阀与所述主通道相连通；

11、储酶室，所述储酶室通过第五爆破阀与所述主通道相连通，所述储酶室用于预装辣根过氧化物酶-链霉亲和素结合液；

12、第三缓冲液室，所述第三缓冲液室通过至少一个第六爆破阀与所述主通道相连通；

13、底液室，所述底液室通过第七爆破阀与所述主通道相连通，所述底液室用于预装四甲基联苯胺溶液；

14、终止液室，所述终止液室通过第八爆破阀与所述主通道相连通，所述终止液室用于预装硫酸溶液。

15、作为本发明的进一步改进，所述载体为聚苯乙烯球，所述聚苯乙烯球的直径为115-150μm。

16、作为本发明的进一步改进，所述反应检测室的一端与所述废物室之间连通有第一微通道，所述第一爆破阀连通在第一微通道处，所述圆台形通道的窄端与所述反应检测室的另一端之间连通有第二微通道。

17、作为本发明的进一步改进，所述第一微通道的宽度、第二微通道的宽度均为90-110μm。

18、作为本发明的进一步改进，所述圆台形通道的母线与其中心线的夹角为20°-50°。

19、作为本发明的进一步改进，所述主通道的宽度为500-800μm。

20、作为本发明的进一步改进，所述血细胞室呈圆形，和/或，所述血清室呈扇环形。

21、作为本发明的进一步改进，所述第一爆破阀、第三爆破阀、第五爆破阀、第七爆破阀、第八爆破阀的直径均为1.6-2.6mm。

22、作为本发明的进一步改进，所述第二爆破阀、第四爆破阀、第六爆破阀的直径均为0.8-1.3mm。

23、一种用于过敏原检测的离心微流控芯片的使用方法，使用所述的离心微流控芯片，包括以下步骤：

24、(1)在所述血清分离结构中加入全血样本，分离出的血清进入所述反应检测室；

25、(2)释放所述第一缓冲液室中的洗涤缓冲液至所述反应检测室进行清洗；

26、(3)释放所述过敏原室中的过敏原-生物素至所述反应检测室；

27、(4)释放所述第二缓冲液室中的洗涤缓冲液至所述反应检测室进行清洗；

28、(5)释放所述储酶室中的辣根过氧化物酶-链霉亲和素结合液至所述反应检测室；

29、(6)释放所述第三缓冲液室中的洗涤缓冲液至所述反应检测室进行清洗；

30、(7)释放所述底液室中的四甲基联苯胺溶液至所述反应检测室；

31、(8)释放所述终止液室中的硫酸溶液至所述反应检测室；

32、(9)反应结束后对所述反应检测室中的溶液进行检测分析。

33、本发明的有益效果是：

34、(1)本发明使得试剂不与外界环境接触，避免了试剂的污染与蒸发。

35、(2)本发明利用爆破阀、虹吸阀，不需要额外的驱动设备，仅通过改变圆盘芯片的转速即可实现阀门的打开，使微流控芯片更有利于设备的集成化和小型化。

36、(3)本发明集成了血清分离结构，不需要单独对全血样本进行预处理，节省样本全血和试剂的消耗，降低成本、缩短时间，全部试剂预装载到微流控芯片上，使其操作简捷。

37、(4)可以去除血清中非特异性抗体的干扰，大幅度提高检测灵敏度，并无需对芯片内部进行表面修饰。

38、(5)基于微流控技术结合免疫分析所需样本和试剂量少，成本低，检测时间短，检测灵敏高等优点。

技术特征：

1.一种用于过敏原检测的离心微流控芯片，其特征在于，包括芯片主体、沿周向设于所述芯片主体上的多个微结构，所述芯片主体具有旋转中心，所述微结构包括：

2.根据权利要求1所述的用于过敏原检测的离心微流控芯片，其特征在于，所述载体为聚苯乙烯球，所述聚苯乙烯球的直径为115-150μm。

3.根据权利要求1所述的用于过敏原检测的离心微流控芯片，其特征在于，所述反应检测室的一端与所述废物室之间连通有第一微通道，所述第一爆破阀连通在第一微通道处，所述圆台形通道的窄端与所述反应检测室的另一端之间连通有第二微通道。

4.根据权利要求3所述的用于过敏原检测的离心微流控芯片，其特征在于，所述第一微通道的宽度、第二微通道的宽度均为90-110μm。

5.根据权利要求1所述的用于过敏原检测的离心微流控芯片，其特征在于，所述圆台形通道的母线与其中心线的夹角为20°-50°。

6.根据权利要求1所述的用于过敏原检测的离心微流控芯片，其特征在于，所述主通道的宽度为500-800μm。

7.根据权利要求1所述的用于过敏原检测的离心微流控芯片，其特征在于，所述血细胞室呈圆形，和/或，所述血清室呈扇环形。

8.根据权利要求1所述的用于过敏原检测的离心微流控芯片，其特征在于，所述第一爆破阀、第三爆破阀、第五爆破阀、第七爆破阀、第八爆破阀的直径均为1.6-2.6mm。

9.根据权利要求1所述的用于过敏原检测的离心微流控芯片，其特征在于，所述第二爆破阀、第四爆破阀、第六爆破阀的直径均为0.8-1.3mm。

10.一种用于过敏原检测的离心微流控芯片的使用方法，其特征在于，使用如权利要求1-9中任一项所述的离心微流控芯片，包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种用于过敏原检测的离心微流控芯片，包括芯片主体、多个微结构，芯片主体具有旋转中心，微结构包括：废物室，位于旋转中心的最远端；反应检测室，设置有载体，载体上包被有抗人IgE抗体；圆台形通道，其窄端与反应检测室的另一端相连通，其宽端连通有主通道；血清分离结构，包括血细胞室、血清室，血清室通过虹吸阀与主通道相连通；第一缓冲液室；过敏原室；第二缓冲液室；储酶室；第三缓冲液室；底液室；终止液室。本发明避免了试剂的污染与蒸发；不需要额外的驱动设备，有利于设备的集成化和小型化；节省样本全血和试剂的消耗，降低成本、缩短时间，操作简捷；所需样本和试剂量少，成本低，检测时间短，检测灵敏高。

技术研发人员：陈立国,路羽,申浩,严永东,陈正荣,王阳俊,袁德涛
受保护的技术使用者：苏州大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15