一种微流控芯片及检测系统的制作方法

本发明涉及医疗，特别是涉及一种微流控芯片及检测系统。

背景技术：

1、微流控芯片是将样本预处理、混合、反应、分离和检测等操作单元集成在一个或多个芯片中的微分析系统。以代替传统的实验室工作。微流控芯片具有样品用量少、操作简单，并能在较短的时间内精确完成从样品制备到结果显示的全过程，能有效地克服传统的实验室工作中手工操作带来的实验误差。因此微流控芯片在化学分析、dna测序、蛋白质分析、单细胞分析、单分子分析、食品安全、环境检测和药物筛选等领域中得到了越来越多的应用。

2、然而，传统的微流控芯片只能单孔单项检测，检测效率较低。

3、本技术的背景技术所公开的以上信息仅用于理解本技术构思的背景，并且可以包含不构成现有技术的信息。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述问题，提供一种微流控芯片及检测系统。

2、一种微流控芯片，其包括：

3、底物储存腔，所述储存腔内设有含有检测抗体的底物冻干球；

4、试剂暂存腔，所述试剂暂存腔与所述底物储存腔连通，所述底物储存腔用于往所述试剂暂存腔内供应所述底物冻干球，所述试剂暂存腔用于接收底物稀释液并让所述底物稀释液与所述底物冻干球混合形成试剂；

5、加样腔，所述加样腔用于添加样本；

6、第一进液通道、第二进液通道及反应腔，所述反应腔的底部设有点阵、设于所述点阵上的官能团及与所述官能团连接的用于固定所述样本内的目标分子的固定抗体，所述反应腔通过所述第一进液通道与所述试剂暂存腔连通，所述反应腔通过所述第二进液通道与所述加样腔连通，所述第一进液通道用于往所述反应腔内输入所述试剂，所述第二进液通道用于往所述反应腔内输入所述样本，所述检测抗体用于与所述目标分子结合并产生检测信号。

7、在描述本技术的实施例所能实现的技术效果之前，需要先行说明的是，传统的微流控芯片只能单孔单项检测，不能实现一个反应腔检测多个项目；若要检测多个项目，则需要多次加样，利用不同的检测剂才可以检测出多个指标，操作繁琐，检测效率低，且所需样本量较大，检测成本高。

8、上述微流控芯片至少可以实现如下有益效果：微流控芯片的加样腔可用于添加样本，样本类型包含但不限于全血、血清、血浆、尿液等。要检测时，试剂暂存腔内的含有底物冻干球的试剂可以通过第一进液通道进入反应腔，加样腔内的样本可通过第二进液通道进入反应腔。点阵上修饰有官能团，这些官能团可以连接用于固定所述样本内的目标分子的固定抗体，其具有特异性识别和捕捉不同目标分子的能力，样本中的目标分子与点阵上修饰的官能团发生特异性结合后相当于当固定至点阵上。试剂中的检测抗体可以与点阵上的目标分子结合并产生检测信号。而后可以通过光学检测、电化学检测、质谱检测等多种方法同时对多种目标分子进行检测，即可以在同一时间内检测多个目标物，可以实现一份样本多项结果的检测。相比传统的单一检测方法，这种技术可以同时检测多个目标物，大大提高了检测效率。同时，由于只需使用少量的样本，可以节约宝贵的样本资源，并减少对受试者的创伤。简而言之，本技术提供的是一种检测效率极高的多重检微流控芯片。

9、在其中一个实施例中，所述点阵包括多个点块，每个所述点块上均设有至少一个附着凸起，每个所述附着凸起的表面上均附着有所述官能团。附着凸起增加了点阵上可供官能团附着的表面积，为官能团提供了更多的附着点，更多的官能团便可通过更多的固定抗体更为有效地捕捉目标分子；附着凸起结构还可以减少流体中的死区，确保样本中的所有分子都有机会与附着的官能团上的固定抗体接触；附着凸起结构还可以引导流体流动，使样本更均匀地分布在表面，增强与官能团上的固定抗体的接触；因此，附着凸起的设置显著提高了对目标分子的捕捉效率和成功率，从而提高检测灵敏度。

10、在其中一个实施例中，所述附着凸起的数量为多个。

11、在其中一个实施例中，所述附着凸起的外形为圆柱形、立方体形、锥形中的任一种。

12、在其中一个实施例中，所述点块呈方形。

13、在其中一个实施例中，多个点块排列成矩形方阵。

14、在其中一些实施方式中，所述附着凸起上附着有至少一种官能团。

15、和/或，所述检测抗体的类型为多种。

16、和/或，所述检测信号包括荧光信号、发光信号、吸光信号中的至少一种。

17、在其中一个实施例中，所述点块的数量为2-2000个。

18、在其中一个实施例中，所述官能团包括氨基、羧基、羟基、羰基、醛基、醚键、生物素、链霉亲和素中的至少一种。

19、在其中一个实施例中，所述点阵区划分为检测区、质控区和校准区，所述检测区内设有至少一个点块，所述质控区内设有至少一个点块，所述校准区内设有至少一个点块。

20、在其中一个实施例中，所述微流控芯片还包括试剂定量腔，所述试剂定量腔位于所述试剂暂存腔与所述反应腔之间，所述试剂暂存腔位于所述底物储存腔与试剂定量腔之间，所述试剂暂存腔的两端分别与所述底物储存腔、所述试剂定量腔连通，所述反应腔通过所述第一进液通道与所述试剂定量腔连通，所述试剂定量腔用于接收来自所述试剂暂存腔的试剂并对所述试剂进行定量。试剂定量腔是一个可用于精确控制和测量试剂体积的特殊腔室，其至少可以起到以下作用：其一，试剂精确定量：试剂定量腔可以通过设计和控制其几何尺寸，确定所容纳试剂的精确体积。这对于需要精确的试剂体积的实验和分析非常重要，例如分子生物学中的pcr反应、蛋白质分析、细胞计数等，通过试剂定量腔，可以确保每次实验或分析使用相同体积的试剂，提高实验结果的可靠性和重复性；其二，减少试剂浪费：微流控芯片中的试剂定量腔可以帮助减少试剂的浪费，传统实验中，常常需要使用大量的试剂和试剂，而微流控芯片中的试剂定量腔可以精确控制试剂的体积，避免过多的使用试剂和试剂，节约成本并减少浪费；其三，精确的混合和反应：试剂定量腔可以与其他腔室或通道结合使用，实现试剂的混合和反应。通过控制试剂的体积和流动速度，可以精确控制不同试剂的比例和反应时间，从而实现精确的混合和反应，例如用于化学分析、药物筛选、生物反应等。

21、在其中一个实施例中，所述微流控芯片还包括试剂溢流腔和试剂溢流通道，所述试剂溢流通道的一端与所述试剂定量腔连通，所述试剂溢流通道的另一端与所述试剂溢流腔连通，所述试剂溢流腔用于收集所述试剂定量腔内多余的所述样本。当试剂过多时，试剂有满溢至芯片表面的风险，进而影响整个检测流程和结果，为了避免这种情况，此处增设了试剂溢流腔和试剂溢流通道，试剂定量腔内的试剂过多时便可通过试剂溢流通道流出至试剂溢流腔内，从而避免试剂定量腔的液体过多而满溢至芯片表面的情况发生。

22、在其中一个实施例中，所述微流控芯片还包括沉淀腔和样本定量腔，所述样本定量腔设于所述沉淀腔和所述加样腔之间，所述加样腔通过所述样本定量腔与所述进液通道连通，所述沉淀腔用于收纳所述样本中所分离出的沉积物，所述样本定量腔用于定量收纳所述样本中的浆液并让所述浆液通过所述进液通道进入所述反应腔。例如，当样本是血液时，经过离心分离，血细胞等可沉积至沉淀腔内，血浆可收容在样本定量腔内，而后血浆便可通过进液通道进入反应腔进行检测。样本定量腔是一个可用于精确控制和测量样本体积的特殊腔室，其至少可以起到以下作用：其一，样本精确定量：样本定量腔可以通过设计和控制其几何尺寸，确定所容纳样本的精确体积。这对于需要精确的样本体积的实验和分析非常重要，例如分子生物学中的pcr反应、蛋白质分析、细胞计数等，通过样本定量腔，可以确保每次实验或分析使用相同体积的样本，提高实验结果的可靠性和重复性；其二，减少样本浪费：微流控芯片中的样本定量腔可以帮助减少样本的浪费，传统实验中，常常需要使用大量的试剂和样本，而微流控芯片中的样本定量腔可以精确控制样本的体积，避免过多的使用试剂和样本，节约成本并减少浪费；其三，精确的混合和反应：样本定量腔可以与其他腔室或通道结合使用，实现样本的混合和反应。通过控制样本的体积和流动速度，可以精确控制不同试剂的比例和反应时间，从而实现精确的混合和反应，例如用于化学分析、药物筛选、生物反应等。

23、在其中一个实施例中，所述微流控芯片还包括样本溢流腔和样本溢流通道，所述样本溢流通道的一端与所述样本定量腔连通，所述样本溢流通道的另一端与所述样本溢流腔连通，所述样本溢流腔用于收集所述样本定量腔内多余的所述样本。当样本液过多时，样本有满溢至芯片表面的风险，进而影响整个检测流程和结果，为了避免这种情况，此处增设了样本溢流腔和样本溢流通道，样本液过多时便可通过样本溢流通道流出至样本溢流腔内，从而避免样本定量腔的液体过多而满溢至芯片表面的情况发生。

24、在其中一个实施例中，所述微流控芯片还包括废液腔和排液通道，所述排液通道内设有控制阀，所述控制阀用于控制所述排液通道的开闭，所述排液通道的一端与所述反应腔的底部连通，所述排液通道的另一端与所述废液腔连通以供所述反应腔内的废液排至所述废液腔内。反应腔内正在进行反应和检测时，控制阀便可关闭；待反应腔内的反应结束，控制阀便可打开，从而将废液排出。

25、在其中一个实施例中，所述控制阀包括毛细阀、亲水阀、疏水阀、虹吸阀中的至少一种。

26、在其中一个实施例中，所述微流控芯片还包括清洗槽，所述清洗槽内含有清洗液。所述清洗液可用于在反应后清洗反应腔，其可加入试剂暂存腔。

27、在其中一个实施例中，所述微流控芯片还包括第一稀释槽，所述稀释槽内含有底物稀释液。底物稀释液可用于稀释样本，使样本浓度达到合适检测的标准。

28、在其中一个实施例中，所述微流控芯片还包括第二稀释槽，所述稀释槽内含有样本稀释液。样本稀释液可用于稀释样本，使样本浓度达到合适检测的标准。

29、在其中一个实施例中，所述微流控芯片还包括以囊泡形式附着于芯片表面的清洗液。

30、在其中一个实施例中，所述微流控芯片还包括以囊泡形式附着于芯片表面的底物稀释液。

31、在其中一个实施例中，所述微流控芯片还包括以囊泡形式附着于芯片表面的样本稀释液。

32、本技术还提供一种检测系统，其包括及上述任一实施例所述的微流控芯片。

33、上述检测系统，因其包括上述任一实施例所述的微流控芯片，故所述检测系统亦至少包括如下有益效果：微流控芯片的加样腔可用于添加样本，样本类型包含但不限于全血、血清、血浆、尿液等。要检测时，试剂暂存腔内的含有底物冻干球的试剂可以通过第一进液通道进入反应腔，加样腔内的样本可通过第二进液通道进入反应腔。点阵上修饰有官能团，这些官能团可以连接用于固定所述样本内的目标分子的固定抗体，其具有特异性识别和捕捉不同目标分子的能力，样本中的目标分子与点阵上修饰的官能团发生特异性结合后相当于当固定至点阵上。试剂中的检测抗体可以与点阵上的目标分子结合并产生检测信号。而后可以通过光学检测、电化学检测、质谱检测等多种方法同时对多种目标分子进行检测，即可以在同一时间内检测多个目标物，可以实现一份样本多项结果的检测。相比传统的单一检测方法，这种技术可以同时检测多个目标物，大大提高了检测效率。同时，由于只需使用少量的样本，可以节约宝贵的样本资源，并减少对受试者的创伤。简而言之，本技术提供的是一种检测效率极高的多重检微流控芯片。