专利名称：一种基于适体的微流控化学发光芯片及其制备方法
技术领域：
本发明涉及的是ー种基于适体的微流控化学发光芯片及其制备方法。
背景技术：
化学发光是指化学反应过程中的反应中间体、反应产物或外加发光试剂将化学能转变为光能的现象。与荧光分析等相比，化学发光没有外来激发光源背景信号干扰，干扰较�。哂辛槊粜愿�、线性范围宽等优点；由此建立的化学发光分析已广泛应用于临床诊断、环境监测、食品安全等领域。抗体是化学发光在临床诊断应用过程中最常用的识别分子。目前，抗体主要依靠单克隆技术进行制备，周期长、成本高；并且抗体受到pH、温度等检测环境因素影响较大。国内临床检测采用的化学发光检测仪器和配套试剂主要依赖进ロ，试剂消耗量大、价格昂贵，检测成本高。因此，建立灵敏度高、特异性强、试剂消耗小、成本较低的满足临床快速检测需要的检测方法十分必要。 适体(aptamer)于1990年首次报道，已引起临床诊断领域的广泛关注。适体通过指数富集配体系统进化(systematic evolution of ligands by exponentialenrichment, SELEX)技术筛选得到,是一段可与蛋白、微生物、有机小分子等特异性结合的DNA或RNA核苷酸序列，也称为“化学抗体”，可在临床检测应用中代替抗体。与传统抗体相比，适体具有(I)通过化学合成、成本低、制备周期短；⑵易于功能化修饰；⑶环境耐受性强，不易失活，贮存时间长等优点。作为ー种新型的靶体识别分子，在临床诊断检测应用中具有极大的潜力。Manz于20世纪90年代初提出微全分析系统(Miniaturized Total AnalysisSystem, u TAS)概念。该系统将临床诊断样品的预处理、进样、分离和检测等常规实验室操作集中在平方厘米级的芯片上完成，可以实现临床诊断检测系统的微型化、集成化与便携化；其核心技术即是以微流控技术(Microfluidics)为基础的微流控芯片。与宏观尺度的实验装置相比，微流控芯片的微米级结构可以显著改善流体环境的面积与体积的比例、增加反应效率、简化操作、缩短分析时间、降低试剂消耗。适体技木、微流控芯片技术与化学发光检测联用可显著降低成本、提高灵敏性、カロ快分析速度。目前，微流控芯片固定适体的方式有亲和素-生物素结合、缩合反应、磁珠法等。这些方法均存在不同缺陷亲和素-生物素法需要通过物理吸附将亲和素固定在芯片的检测池内，因此不宜控制；缩合反应需要修饰检测池使之具备羧基，因此操作复杂；磁珠法需要磁场控制，设备复杂。
发明内容
本发明针对现有技术的不足提供一种基于适体的微流控化学发光芯片及其制备方法本发明采用如下技术方案一种基于适体的微流控化学发光芯片，包括若干个进样孔(I)、与进样孔(I)数量相同的样品通道(2)、金膜检测池(3)、排液孔(4)，进样孔(I)连接样品通道(2)，各个样品通道(2)连接金膜检测池(3)，金膜检测池(3)由溅射和电子束蒸发形成，排液孔(4)导出废液。所述的适体微流控化学发光芯片的制备方法，包括如下步骤(I)用こ醇和去离子水清洗硅片，采用软刻蚀的方法制作硅质阳摸，并用氟化的硅烷化试剂进行处理；(2)基片的制作将聚ニ甲基硅氧烷(PDMS)与固化剂按照10 I的质量比混合，充分搅拌30min，并进行真空除气，将上述混合物浇注在预制好的硅质阳模上，并加压成型，放入烘箱内在90°C 95°C下烘干，完成固化，将固化的PDMS从阳模上剥离，制成具有微流动通道的基片，按照芯片结构设计，用打孔机在相应的位置开设通孔，作为进样孔、排液孔；(3)基板的制作将PDMS与相应的固化剂按照10 I的质量比充分搅拌混合，并进行真空除气。将除气后的混合物浇注制成平面基板，井置于烘箱内90°C 95°C下烘干；(4)金膜的制作用带孔的玻片将PDMS基板遮盖，暴露区域对应芯片检测池，通过溅射和电子束蒸发形成ー层金膜，其厚度的大小为20-60nm ；(5)通道改性处理将制作好的基片和基板置入等离子腔中，进行等离子处理；(6)粘合封装将制作好的基板和基片对准，使金膜与检测池位置吻合，进行芯片不可逆封合，即得到金膜集成的微流控化学发光芯片。本发明通过溅射和电子束蒸发实现了金膜在微流控化学发光芯片上的集成。与之前的芯片相比，修饰有巯基的适体可以通过Au-S键直接自组装在金膜的表面，从而简化了适体的固定操作，提高了固定效率，缩短了固定时间。因此，通过在金膜上自组装不同生物 分子的适体，可广泛应用于蛋白、细菌、有机分子的分离、检测、和筛选。此外，此芯片制备方法简单，加工容易，易于批量化生产。
图I为ニ进样孔型芯片平面示意图；图2为三进样孔型芯片平片示意图；图3为基片的制作；图4为基板的制作；图5为芯片的纵截图及检测；I、进样孔；2、样品通道；3、金膜检测池；4、排液孔；5、预制好的硅质阳模；6、均胶；
7、基片；8、未修饰金膜的基板；9、用玻璃片遮盖的基板；10、修饰有金膜的基板；11、光电倍
增管；
具体实施例方式以下结合具体实施例，对本发明进行详细说明。參考图I，一种基于适体的微流控化学发光芯片，包括若干个进样孔I、与进样孔I数量相同的样品通道2、金膜检测池3、排液孔4，进样孔I连接样品通道2，各个样品通道2连接金膜检测池3，金膜检测池3由溅射和电子束蒸发形成，排液孔4导出废液。
參考图I (或图2)、图3和图4，适体微流控化学发光芯片的制备方法(I)用こ醇和去离子水清洗硅片，采用软刻蚀的方法制作硅质阳摸，并用氟化的硅烷化试剂进行处理。(2)基片的制作将聚ニ甲基硅氧烷(PDMS)与固化剂按照10 I的质量比混合，充分搅拌30min，并进行真空除气。将上述混合物浇注在预制好的硅质阳模上，并加压成型，放入烘箱内在90°C 95°C下烘干，完成固化。将固化的PDMS从阳模上剥离，制成具有微流动通道的基片。按照芯片结构设计，用打孔机在相应的位置开设通孔(通孔数量根据实际需要确定)，作为进样孔、排液孔。(3)基板的制作将PDMS与固化剂按照10 I的质量比充分搅拌混合，并进行真空除气。将除气后的混合物浇注制成平面基板，井置于烘箱内90°C 95°C下烘干。(4)金膜的制作用带孔的玻片将PDMS基板遮盖，暴露区域对应芯片检测池。通过溅射和电子束蒸发形成ー层金膜，其厚度的大小为20-60nm。 (5)通道改性处理将制作好的基片和基板置入等离子腔中，进行等离子处理。(6)粘合封装将制作好的基板和基片对准，使金膜与检测池位置吻合，进行芯片不可逆封合，即得到金膜集成的微流控化学发光芯片。本发明通过溅射和电子束蒸发实现了金膜在微流控化学发光芯片上的集成。与之前的芯片相比，修饰有巯基的适体可以通过Au-S键直接自组装在金膜的表面，从而简化了适体的固定操作，提高了固定效率，缩短了固定时间。因此，通过在金膜上自组装不同生物分子的适体，可广泛应用于蛋白、细菌、有机分子的分离、检测、和筛选。此外，此芯片制备方法简单，加工容易，易于批量化生产。应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
权利要求
1.一种基于适体的微流控化学发光芯片，其特征在于，包括若干个进样孔(I)、与进样孔(I)数量相同的样品通道(2)、金膜检测池(3)、排液孔(4)，进样孔(I)连接样品通道(2)，各个样品通道(2)连接金膜检测池(3)，金膜检测池(3)由溅射和电子束蒸发形成，排液孔(4)导出废液。
2.权利要求I所述的适体微流控化学发光芯片的制备方法，其特征在于，包括如下步骤 (1)用こ醇和去离子水清洗硅片，采用软刻蚀的方法制作硅质阳摸，并用氟化的硅烷化试剂进行处理； (2)基片的制作将聚ニ甲基硅氧烷(PDMS)与固化剂按照10 I的质量比混合，充分搅拌30min，并进行真空除气，将上述混合物浇注在预制好的硅质阳模上，并加压成型，放入烘箱内在90°C 95°C下烘干，完成固化，将固化的PDMS从阳模上剥离，制成具有微流动通道的基片，按照芯片结构设计，用打孔机在相应的位置开设通孔，作为进样孔、排液孔； (3)基板的制作将PDMS与相应的固化剂按照10 I的质量比充分搅拌混合，并进行真空除气。将除气后的混合物浇注制成平面基板，井置于烘箱内90°C 95°C下烘干； (4)金膜的制作用带孔的玻片将PDMS基板遮盖，暴露区域对应芯片检测池，通过溅射和电子束蒸发形成ー层金膜，其厚度的大小为20-60nm ； (5)通道改性处理将制作好的基片和基板置入等离子腔中，进行等离子处理； (6)粘合封装将制作好的基板和基片对准，使金膜与检测池位置吻合，进行芯片不可逆封合，即得到金膜集成的微流控化学发光芯片。
全文摘要
本发明公开了一种基于适体的微流控化学发光芯片，包括若干个进样孔(1)、与进样孔(1)数量相同的样品通道(2)、金膜检测池(3)、排液孔(4)，进样孔(1)连接样品通道(2)，各个样品通道(2)连接金膜检测池(3)，金膜检测池(3)由溅射和电子束蒸发形成，排液孔(4)导出废液。本发明通过溅射和电子束蒸发实现了金膜在微流控化学发光芯片上的集成。与之前的芯片相比，修饰有巯基的适体可以通过Au-S键直接自组装在金膜的表面，从而简化了适体的固定操作，提高了固定效率，缩短了固定时间。
文档编号G01N21/76GK102866147SQ201210339160
公开日2013年1月9日 申请日期2012年9月5日 优先权日2012年9月5日
发明者易钢, 付虎, 葛闯 申请人:重庆医科大学
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
