本实用新型属于微流控芯片发光免疫检测技术领域，尤其涉及一种磁微粒发光微流控芯片及反应方法。
背景技术：
目前，体外诊断(ivd)主要有两种发展趋势：一种是自动化、一体集成化，即利用大型医院配套的中心实验室的全自动化、高灵敏的大型仪器设备，实现高精度的疾病分析诊断，采用的试剂是大包装试剂，可供多次样本分析；另一种小型化、床旁化的分析仪，采用单人份包装试剂，实现现场快速分析诊断。
小型医院或社区医院资金不足、样本量少，并不适合购买价格昂贵的大型设备，且需要分析的样本少，而大包装试剂拆封后使用时间有限，导致试剂过期浪费。而小型化的分析仪，使用单人份包装试剂，可以解决小型医院或社区医院大型设备成本高、试剂浪费的问题。
微流控芯片又称为芯片实验室(lab-on-a-chip)，是指把生物、化学和医学等领域中所涉及的样品制备、反应、分离、检测等基本操作单元集成到一块具有微米尺度微通道的芯片上，自动完成反应和分析的全过程。基于微流控芯片实现的分析检测装置的优点是：样本用量少，分析速度快，便于制成便携式仪器，非常适用于即时、现场分析。
在使用微流控芯片检测时，对一些特定的项目进行检测时，如样本本身有游离的目标物和复合状态的目标物，复合状态的目标物未分解为游离的目标物，或样本浓度过高，均会使检测结果不准确。
技术实现要素：
本实用新型实施例提供一种磁微粒发光微流控芯片，旨在解决具有复合状态的目标物检测结果不准确的问题。
本实用新型实施例是这样实现的，提供一种磁微粒发光微流控芯片，所述芯片包括：
基板；
设置在基板上的、供样本加入的加样部；
设置在所述基板上的第一存储部及存储在所述第一存储部内的样本液；
设置在基板上的第二存储部及存储在所述第二存储部内的磁珠标记配体及酶标记配体；
设置在所述基板上的气泵；
设置在所述基板上的反应区；
设置在所述基板上的检测区；
设置在所述基板上的第三存储部及存储在所述第三存储部内的清洗液；
所述反应区包括：
设置在所述基板上的、供所述样本与所述样本液混合或反应的第一反应区；及
设置在所述基板上的供所述样本与所述磁珠标记配体、酶标记配体混合并反应的第二反应区；
所述第一反应区与所述加样部之间、所述第一反应区与所述第一存储部之间、所述第一反应区与所述第二反应区之间、所述第二反应区与所述第二存储部之间、所述第二反应区与所述第三存储部之间均设置有连接部。
更进一步地，所述基板包括顶板和底板；
所述顶板和底板上均设置有所述存储部、反应区及各连接部；
所述加样部设置在所述顶板上。
更进一步地，所述第二存储部包括：
存储所述磁珠标记配体的第一存储腔；
存储所述酶标记配体的第二存储腔。
更进一步地，所述第二反应区包括第一反应分区和第二反应分区。
更进一步地，所述磁珠标记配体为液态均相磁标配体，所述液态均相磁标配体包括磁珠、温度敏感材料及溶液。
更进一步地，所述芯片还包括：
设置在所述基板上的第四存储部及存储在所述第四存储部内的发光液；
所述第四存储部与所述检测区之间均设置有连接部。
更进一步地，所述加样部、第一存储部、第二存储部、第三存储部、第四存储部、第一反应区、第二反应区、检测区以及各连接部中，至少有一处采用微沟道结构，所述微沟道至少一维是微米尺度。
更进一步地，所述第一反应分区与所述第一存储腔之间、所述第一反应分区与所述第二反应分区之间、所述第二反应分区与所述第二存储腔之间均设置有连接部。
更进一步地，所述第一反应分区与所述第二存储腔之间、所述第一反应分区与所述第二反应分区之间、所述第二反应分区与所述第一存储腔之间均设置有连接部。
本实用新型所达到的有益效果，本实用新型通过添加样本液，并将样本液、酶标记配体及磁珠标记配体分开储存，使用时再混合，提高样本液、酶标记配体及磁珠标记配体的稳定性，使微流控芯片内储存的样本液、酶标记配体及磁珠标记配体有效期变长，从而提高检测的精确性；此外，通过在微流控芯片上存储样本液，能够对样本进行预处理，使得检验结果更加精确。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的磁微粒发光微流控芯片一个实施例的拆分立体图。
图2是本实用新型实施例提供的磁微粒发光微流控芯片再一个实施例的拆分立体图。
图3是本实用新型实施例提供的磁微粒发光微流控芯片的反应办法一个实施例的步骤流程图。
图4是本实用新型实施例提供的磁微粒发光微流控芯片的反应办法另一个实施例的步骤流程图。
图5是本实用新型实施例提供的磁微粒发光微流控芯片的反应办法又一个实施例的步骤流程图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
本实用新型添加样本液，并将样本液、酶标记配体及磁珠标记配体分开储存，使用时再混合，通过采用微流控芯片技术，把样本预处理、混合、反应、分离和检测集成在芯片上，并把反应所需的所有试剂组分集成到芯片上；操作简便，检测时，只需加入样本，盖上盖子，把芯片放入小型便携配套仪器中即可。
实施例一
如图1～图2所示，本实用新型实施例是这样实现的，提供一种磁微粒发光微流控芯片，所述芯片包括：
基板；
设置在基板上的、供样本加入的加样部21；
设置在所述基板上的第一存储部231及存储在所述第一存储部231内的样本液；
设置在基板上的第二存储部及存储在所述第二存储部内的磁珠标记配体及酶标记配体；
设置在所述基板上的气泵22；
设置在所述基板上的反应区；
设置在所述基板上的检测区28；
设置在所述基板上的第三存储部25及存储在所述第三存储部25内的清洗液；
所述反应区包括：
设置在所述基板上的、供所述样本与所述样本液混合或反应的第一反应区241；及
设置在所述基板上的供所述样本与所述磁珠标记配体、酶标记配体混合并反应的第二反应区242；
所述第一反应区241与所述加样部21之间、所述第一反应区241与所述第一存储部231之间、所述第一反应区241与所述第二反应区242之间、所述第二反应区242与所述第二存储部之间、所述第二反应区242与所述第三存储部25之间均设置有连接部27。本实用新型中，第一反应区241可以是一个用于反应的型腔，也可以是共用连接部27的一部份。
本实施例中，分别设置第一反应区241和第二反应区242，使得样本的预处理和后续反应可以分步进行，能够有效提高检测的精确性。
本实用新型通过添加样本液，并将样本液、酶标记配体及磁珠标记配体分开储存，使用时再混合，提高样本液、酶标记配体及磁珠标记配体的稳定性，使微流控芯片内储存的样本液、酶标记配体及磁珠标记配体有效期变长，从而提高检测的精确性；此外，通过在微流控芯片上存储样本液，能够对样本进行预处理，使得检验结果更加精确。
具体地，所述清洗液，用于清洗磁珠，去除非特异性吸附的分析物、发光剂标记物及其他影响检测结果的物质。清洗液主要包含缓冲体系、蛋白质和表面活性剂，其中缓冲体系包含但不限于硼酸盐、磷酸盐、tris-hcl和醋酸盐等，清洗液的ph范围为6.0～10.0。其中蛋白质包含但不限于牛血清白蛋白、酪蛋白等。其中表面活性包含但不限于可包括吐温20、吐温80、曲拉通x-100、聚乙二醇和聚乙烯基吡咯烷酮等。作为优选，本实施例中，使用清洗液为包含牛血清白蛋白、吐温20和proclin300的ph7.0tris-hcl缓冲液。
具体的，所述第一存储部231、第二存储部及第三存储部25为密封腔，所用密封材料采用弹性材料或高阻隔薄膜，具体为玻璃、塑料、橡胶、铝箔或高阻隔薄膜，其中密封材料可为同种材料组成，也可为多种材料组合而成。在物理挤压下，第一存储部231、第二存储部及第三存储部25可局部破裂，从而把储存的材料释放出来。
具体地，所述第一存储部231、第二存储部及第三存储部25可采用相同或不同材料和方法制作。优选的，第一存储部231、第二存储部及第三存储部25均采用塑料和弹性橡胶密封而成。另一个优选的，第一存储部231、第二存储部采用塑料和弹性橡胶密封而成，而第三存储部25采用高阻隔薄膜密封而成。
气泵22为内置在基板的顶板11上的气囊，该气囊与连接部27连通，通过反复挤压或释放气囊，使气囊内的空气反复进出连接部27，从而驱动顶板11内的液体。该气泵22用于吸收或挤压连接部27的空气，使液态均相磁标配体、液态标记配体及样本流动到第一反应区241内，并通过反复吸收或挤压连接部27的空气，使液态均相磁标配体及液态标记配体与样本在第一反应区241内内混合。但是，气泵22工作需要在密封环境中实现，为了使芯片内部密封，在加样部21的加样口处还设置有密封盖，样本加入到加样部21内后，再盖上密封盖；而底板12的液体，则通过毛细作用驱动，使液体从第二反应区242流向检测区28。
实施例二
在本实用新型的一个可选实施例中，所述第二存储部包括：
存储所述磁珠标记配体的第一存储腔232；
存储所述酶标记配体的第二存储腔233。
本实施例中，第一存储腔232与第二存储腔233在基板上的位置可以互换，第一存储腔232、第二存储腔233可采用相同或不同材料和方法制作。优选的，第一存储腔232、第二存储腔233均采用塑料和弹性橡胶密封而成。另一个优选的，第一存储腔232采用塑料和弹性橡胶密封而成，而第二存储腔233采用高阻隔薄膜密封而成。将磁珠标记配体和酶标记配体分开储存，能够有效保障各个材料的性能独立，不互相影响。
实施例三
在本实用新型的一个可选实施例中，所述第二反应区242包括第一反应分区2421和第二反应分区2422。
本实施例中，第一反应分区2421和第二反应分区2422在基板上的位置可以互换，设置第一反应分区2421和第二反应分区2422，便于样本与样本液的混合物分别与磁珠标记配体和酶标记配体分别进行反应，分步反应，能够有效提高检测的精确性，简单便捷。
实施例四
在实施例一的基础上，所述液态标记配体包括发光剂标记的配体。
所述发光剂还可以包括：吖啶酯、abei、荧光染料、荧光蛋白和荧光微球中的一种或多种。
所述清洗液存储部25及存储在清洗液存储部25内的清洗液；
与所述清洗区29连通的检测区28；
发光液存储部26及存储在发光液存储部26内的发光液，用于进一步清洗磁珠或增强发光信号；
所述清洗区29与所述检测区28之间、所述发光液存储部26与所述检测区28之间均设置有连接部27。
具体地，所述配体包括：抗原、抗体、半抗原和核酸中的一种或多种。
发光剂与分析物结合或竞争，形成发光剂标记配体；磁颗粒标记与分析物结合或竞争，形成磁珠标记配体，所述这两种配体可相同或不同；所述磁标记配体、发光剂标记配体使用的配体包含核酸、抗原、单克隆抗体、多克隆抗体和激素受体，所述分析物包括dna、小分子(药物或毒品)、抗原、抗体、激素、抗生素、细菌或病毒及其他生化标志物。
本实施例中，所述液态标记配体可与液态均相磁标配体结合(如双抗体夹心法)或者与标记配体竞争(如竞争法)。其中发光剂标记的配体可以与液态均相磁标配体相同，也可以不同。作为优选，在本实用新型的一个实施例中，选择两种不同抗体作为液态标记配体和液态均相磁标配体以双抗体夹心法检测分析物。
实施例五
所述磁珠标记配体为液态均相磁标配体，所述液态均相磁标配体包括磁珠、温度敏感材料及溶液；
所述酶标记配体包括酶标记的配体；
所述酶包括：辣根过氧化物和碱性磷酸酶中的一种或多种。
其中，磁珠包含链霉亲和素磁珠、抗体修饰磁珠和抗原修饰磁珠中的一种或多种；温度敏感材料为热可逆凝胶，包含明胶、琼脂、海藻酸盐、卡拉胶、羟甲基纤维素、阿拉伯胶、瓜尔胶、刺愧豆胶、果胶、淀粉和黄原胶中的一种或多种；溶液为包含了表面活性剂、蛋白质的缓冲体系。由于液体的流动性好，检测时，使液态均相磁标配体、酶标记配体与加入的样本三者进行充分混合，能够有效提高反应的速度，从而提高检测的灵敏度、重复性及精准性。
具体地，所述配体包括：抗原、抗体、半抗原和核酸中的一种或多种。
酶与分析物结合或竞争，形成酶标记配体；磁颗粒标记与分析物结合或竞争，形成磁珠标记配体，所述这两种配体可相同或不同；所述磁标记配体、酶标记配体使用的配体包含核酸、抗原、单克隆抗体、多克隆抗体和激素受体，所述分析物包括dna、小分子(药物或毒品)、抗原、抗体、激素、抗生素、细菌或病毒及其他生化标志物。
本实施例中，所述酶标记配体可与磁珠标记配体结合(如双抗体夹心法)或者与磁珠标记配体竞争(如竞争法)。其中酶标记的配体可以与磁珠标记配体相同，也可以不同。作为优选，在本实用新型的一个实施例中，选择两种不同抗体作为酶标记配体和磁珠标记配体以双抗体夹心法检测分析物。本实用新型的另一个实施例中，选择一种抗原和一种抗体，分别作为酶标记配体和磁珠标记配体，以竞争法检测样本。
实施例六
所述芯片还包括：
设置在所述基板上的第四存储部26及存储在所述第四存储部26内的发光液；
所述第四存储部26与所述检测区28之间均设置有连接部27。
清洗液存储部25设置为与清洗区29连通、与第一反应区241连通或与第二反应区242连通。
本实施例中，进行化学发光需要发光液，而采用荧光发光则还需要发光源。
设置检测区28，便于在清洗液进行清洗后，将最终复合物移动至检测区28进行观察和检测，便于使用，简单便捷。
具体的，所述反应区设有清洗区，所述检测区28与所述清洗区连通。
具体地，所述基板还设有与所述清洗区连通的废液存储部30。便于收集清洗及反应后的废液，能够降低废液对检测的干扰，有效提高检测的精准度。
实施例七
所述加样部21、第一存储部231、第二存储部、第三存储部25、第四存储部26、第一反应区241、第二反应区242、检测区28以及各连接部27中，至少有一处采用微沟道结构，所述微沟道至少一维是微米尺度。
本实用新型的微流控芯片将检测过程所需的所有试剂组分(样本液、酶标配体、磁珠标记配体、清洗液、发光液等)均集成、内置到微流控芯片中，并通过巧妙微沟道设计，在配套仪器的操作下，实现微流控芯片的一键式操作(只需按开始键就能实现检测，无需复杂操作)，实现全血分离、免疫反应、清洗分离、化学发光检测，从而避免了现有微流控芯片中结构设计简单、检测时操作复杂等不足和缺陷。还克服了传统化学发光仪只能进行血清或血浆检测，而不能对全血样本进行检测的缺点。
实施例八
本实用新型的一个可选实施例中，所述第一反应分区2421与所述第一存储腔232之间、所述第一反应分区2421与所述第二反应分区2422之间、所述第二反应分区2422与所述第二存储腔233之间均设置有连接部，如图3所示，磁微粒发光微流控芯片的反应方法包括：
从加样部21加入样本并使样本和样本液进入第一反应区241混合或反应；
将所述样本和样本液的混合物、磁珠标记配体放入到第一反应分区2421，通过气泵22使所述样本和样本液的混合物与所述磁珠标记配体在第一反应分区2421内充分混合、反应，得到磁珠标记配体复合物；
将磁珠标记配体复合物放入到第二反应分区2422；
将酶标记配体放入到第二反应分区2422，所述磁珠标记配体复合物与酶标记配体在第二反应分区2422内混合、反应，得到最终复合物；
清洗反应后的最终复合物。
本实用新型通过将样本液、酶标记配体及磁珠标记配体分开储存，使用时再混合，提高样本液、酶标记配体及磁珠标记配体的稳定性，使微流控芯片内储存的样本液、酶标记配体及磁珠标记配体有效期变长，从而提高检测的精确性；此外，通过在微流控芯片上存储样本液，能够对样本进行预处理，使得检验结果更加精确。
实施例九
本实用新型的一个可选实施例中，所述第一反应分区2421与所述第二存储腔233之间、所述第一反应分区2421与所述第二反应分区2422之间、所述第二反应分区2422与所述第一存储腔232之间均设置有连接部，如图4所示，磁微粒发光微流控芯片的反应方法包括：
从加样部21加入样本并使样本和样本液进入第一反应区241混合或反应；
将所述样本和样本液的混合物、酶标记配体放入到第一反应分区2421，通过气泵22使所述样本和样本液的混合物与所述酶标记配体在第一反应分区2421内充分混合混合、反应，得到酶标记配体复合物；
将酶标记配体复合物放入到第二反应分区2422；
将磁珠标记配体放入到第二反应分区2422，所述酶标记配体复合物与所述磁珠标记配体在第二反应分区2422内混合、反应，得到最终复合物；
清洗反应后的最终复合物。
本实用新型通过将样本液、酶标记配体及磁珠标记配体分开储存，使用时再混合，提高样本液、酶标记配体及磁珠标记配体的稳定性，使微流控芯片内储存的样本液、酶标记配体及磁珠标记配体有效期变长，从而提高检测的精确性；此外，通过在微流控芯片上存储样本液，能够对样本进行预处理，使得检验结果更加精确。
实施例十
如图5所示，本实用新型的一个可选实施例中，本实用新型实施例的反应方法，包括:
从加样部21加入样本并使样本和样本液进入第一反应区241混合或反应；
将所述样本和样本液的混合物、第二存储部内的磁珠标记配体及酶标记配体放入到第二反应区242；
所述样本和样本液的混合物与所述磁珠标记配体、所述酶标记配体在第二反应区242内混合、反应；
清洗反应后的复合物。
本实用新型通过将样本液、酶标记配体及磁珠标记配体分开储存，使用时再混合，提高样本液、酶标记配体及磁珠标记配体的稳定性，使微流控芯片内储存的样本液、酶标记配体及磁珠标记配体有效期变长，从而提高检测的精确性；此外，通过在微流控芯片上存储样本液，能够对样本进行预处理，使得检验结果更加精确。
实施例十一
如图1、图2所示，在一个可选的实施例中，所述基板包括顶板11和底板12；
所述顶板11和底板12上均设置有所述存储部、反应区及各连接部27；
所述加样部21设置在所述顶板11上。
本实施例中，所述基板的成型材料为聚合物，包含但不限于聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、环氧树脂等。
本实用新型实施例采用微流控芯片技术，把样本混合、反应、分离和检测集成在芯片上，并把反应所需的所有试剂组分集成到芯片上。操作简便，检测时，只需加入样本，盖上盖子，把芯片放入小型便携配套仪器中即可。
具体地，所述顶板11设有与第三存储部25、第四存储部26两者配合使用的第二窗口132及与第一存储腔232、第二存储腔233两者配合使用的第一窗口131，设置第一窗口131、第二窗口132，便于通过挤压杆从第一窗口131、第二窗口132内伸进芯片内部挤压各个存储部，使得各个存储部内的液体物质流出。
具体的，将磁珠标记配体和酶标记配体分开储存，能够有效保障各个材料的性能独立，不互相影响。所述第一存储部231、第二存储部、第三存储部25及第四存储部26采用塑料和弹性橡胶密封而成，简单便捷。所述酶标记配体可与磁珠标记配体结合(如双抗体夹心法)或者与磁珠标记配体竞争(如竞争法)。其中发光剂标记的配体与酶标记配体可以与磁珠标记配体相同，也可以不同。作为优选，在本实用新型的一个实施例中，选择两种不同抗体作为酶标记配体和磁珠标记配体以双抗体夹心法检测分析物。本实用新型的另一个实施例中，选择一种抗原和一种抗体，分别作为酶标记配体和磁珠标记配体，以竞争法检测样本。设置检测区28，便于在清洗液进行清洗后，将最终复合物移动至检测区28进行观察和检测，便于使用，简单便捷。本实用新型的微流控芯片将检测过程所需的所有试剂组分(酶标配体、磁珠标记配体、清洗液、发光液等)均集成、内置到微流控芯片中，并通过巧妙微沟道设计，在配套仪器的操作下，实现微流控芯片的一键式操作(只需按开始键就能实现检测，无需复杂操作)，实现全血分离、免疫反应、清洗分离、化学发光检测，从而避免了现有微流控芯片中结构设计简单、检测时操作复杂等不足和缺陷。还克服了传统化学发光仪只能进行血清或血浆检测，而不能对全血样本进行检测的缺点。
本实用新型并非简单叠加磁微粒化学发光技术和微流控芯片技术，而是通过液体密封设计、沟道设计，把检测所需所有化学组分集成、内置到微流控芯片中，并以磁铁主动驱动，实现一键式的磁微粒化学发光免疫检测，从而在便携配套仪器中实现全血中分析物的快速、高灵敏度、准确定量检测。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
1.一种磁微粒发光微流控芯片，其特征在于，所述芯片包括：
基板；
设置在基板上的、供样本加入的加样部；
设置在所述基板上的第一存储部及存储在所述第一存储部内的样本液；
设置在基板上的第二存储部及存储在所述第二存储部内的磁珠标记配体及酶标记配体；
设置在所述基板上的气泵；
设置在所述基板上的反应区；
设置在所述基板上的检测区；
设置在所述基板上的第三存储部及存储在所述第三存储部内的清洗液；
所述反应区包括：
设置在所述基板上的、供所述样本与所述样本液混合或反应的第一反应区；及
设置在所述基板上的、供所述样本与所述磁珠标记配体、酶标记配体混合并反应的第二反应区；
所述第一反应区与所述加样部之间、所述第一反应区与所述第一存储部之间、所述第一反应区与所述第二反应区之间、所述第二反应区与所述第二存储部之间、所述第二反应区与所述第三存储部之间均设置有连接部。
2.如权利要求1所述的磁微粒发光微流控芯片，其特征在于，所述基板包括顶板和底板；
所述顶板和底板上均设置有所述存储部、反应区及各连接部；
所述加样部设置在所述顶板上。
3.如权利要求1所述的磁微粒发光微流控芯片，其特征在于，所述第二存储部包括：
存储所述磁珠标记配体的第一存储腔；
存储所述酶标记配体的第二存储腔。
4.如权利要求3所述的磁微粒发光微流控芯片，其特征在于，所述第二反应区包括第一反应分区和第二反应分区。
5.如权利要求1-4任一项所述的磁微粒发光微流控芯片，其特征在于，所述磁珠标记配体为液态均相磁标配体，所述液态均相磁标配体包括磁珠、温度敏感材料及溶液。
6.如权利要求1所述的磁微粒发光微流控芯片，其特征在于，所述芯片还包括：
设置在所述基板上的第四存储部及存储在所述第四存储部内的发光液；
所述第四存储部与所述检测区之间均设置有连接部。
7.如权利要求6所述的磁微粒发光微流控芯片，其特征在于，所述加样部、第一存储部、第二存储部、第三存储部、第四存储部、第一反应区、第二反应区、检测区以及各连接部中，至少有一处采用微沟道结构，所述微沟道至少一维是微米尺度。
8.如权利要求4所述的磁微粒发光微流控芯片，其特征在于，所述第一反应分区与所述第一存储腔之间、所述第一反应分区与所述第二反应分区之间、所述第二反应分区与所述第二存储腔之间均设置有连接部。
9.如权利要求4所述的磁微粒发光微流控芯片，其特征在于，所述第一反应分区与所述第二存储腔之间、所述第一反应分区与所述第二反应分区之间、所述第二反应分区与所述第一存储腔之间均设置有连接部。
技术总结