一种微流控控制卡壳
技术领域
本发明涉及免疫检测
技术领域
,特别涉及一种微流控控制卡壳。背景技术
免疫检测反应,操作步骤多,每一步反应都需要保证反应的时间,而且需洗涤除去没有反应的干扰物才能进行下一步反应,而且临床样本有潜在的生物污染。现有免疫检测反应装置很难高通量检测,而且对临床标本的需要量大,对患者的创伤较大。
现有的与发明最相近的实现方案是96孔酶联免疫吸附板,但其没有液体吸附装置,需手动洗板,容易污染环境,而且也很难实现微量高通量检测。
另一个实现方案是胶体金芯片渗滤卡壳,但是它无法控制流体与芯片反应的保留时间,因此无法实现敏感检测。
同时,现有的免疫检测技术通常使用的是96孔聚苯乙烯板,利用聚苯乙烯对蛋白质的吸附,将抗原或抗体包被于微孔中,反应时将含有抗原和抗体的待测液体加入微孔孵育反应,反应结束后手动将液体去除,洗涤,然后再加入含有标记物的可与待测蛋白反应的二抗或蛋白,孵育反应一定时间,反应结束后手动将残余液体去除,洗涤,然后加入显色底物,反应显色,读值,要经过多轮的孵育及洗涤过程,操作步骤复杂,废液还容易污染环境。检测通量低,如需提高通量,只能平行实验,对样本的量要求高。
因此,需要设计一款新的微流控控制卡壳,以解决上述技术问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足,提供一种微流控控制卡壳,为解决上述技术问题,本发明采用技术方案的基本构思是:一种微流控控制卡壳,包括卡壳上盖、卡壳下盖、可渗透液体的检测膜、具有隔水性的微流控板、吸水纸,所述卡壳上盖与所述卡壳下盖可拆卸连接,所述卡壳上盖上开设有用于嵌入所述检测膜的向下凹的窗口,所述检测膜用四个小凸柱固定连接在所述卡壳上盖内,所述微流控板的滑动槽设置在所述卡壳上盖与所述卡壳下盖之间,滑动槽的形状是U型的,当微流控板插入时,微流控板的三个边与滑动槽紧实贴合可以隔水,挡板部刚好卡入上下卡壳为微流控板运动所形成的空隙内。因此,上卡壳与微流控板可以形成杯状,用于承载反应液体。所述吸水纸位于所述微流控板靠近所述卡壳下盖的一侧上,所述卡壳下盖用于容储吸水性材料,最上面覆盖吸水纸,或者整个都用吸水纸。所述微流控板在所述检测膜与所述吸水纸之间运动。
为了极大的提高检测膜的检测效果,作为本发明的一种微流控控制卡壳优选的,所述检测膜为硝酸纤维素膜。
为了极大的提高蛋白阵列的高通量检测效果,作为本发明的一种微流控控制卡壳优选的,所述硝酸纤维素膜上可通过盖章或喷涂多个用于实现高通量检测的蛋白阵列。
为了极大的提高蛋白阵列的高通量检测效果,作为本发明的一种微流控控制卡壳优选的,所述卡壳上盖的窗口下面有小凸柱,可将检测膜固定,同时达到定位效果。
为了极大的提高蛋白阵列的稳定性能和检测效果,作为本发明的一种微流控控制卡壳优选的,所述蛋白阵列呈等间距均匀排布在所述硝酸纤维素膜靠近所述卡壳上盖的一侧上。
为了极大的提高蛋白阵列的稳定性能和检测效果,作为本发明的一种微流控控制卡壳优选的,所述各蛋白点位呈阵列排布在所述硝酸纤维素膜靠近所述卡壳上盖的一侧上。
为了极大的提高轨道槽对微流控板的限位能力,作为本发明的一种微流控控制卡壳优选的,所述卡壳上盖与所述卡壳下盖之间开设有便于所述微流控板运动的轨道槽。
为了极大的提高微流控板的控制和操作能力,作为本发明的一种微流控控制卡壳优选的,所述微流控板包括用于控制所述微流控板的控制部和用于限制所述微流控板运动位置的限位部,及用于防止液体流出的挡板部,所述控制部,所述挡板部和所述限位部固定连接。
为了极大的提高限位部和轨道槽之间的限位能力,作为本发明的一种微流控控制卡壳优选的,所述限位部加上于其贴合的微流控板的横截面积大于所述微流控板横截面面积。
为了极大的控制微流控板拉出的距离,使液体容易被窗口下的吸水纸吸收,作为本发明的一种微流控控制卡壳优选的,所述限位部位于靠近微流控板顶端的位置,而且其宽度小于卡壳上盖窗口边缘到相应上盖边缘的距离。
为了极大的提高微流控板的密闭性,作为本发明的一种微流控控制卡壳优选的,所述微流控控制板设计有挡板部,用于在推入微流控板时使微流控板与上卡壳形成密闭的承载空腔。
为了极大的提高控制部和限位部之间的整体稳定性,作为本发明的一种微流控控制卡壳优选的,所述控制部是向外凸出挡板部的,适合手指拿捏,便于操控。
为了极大的提高对液体的承载能力,作为本发明的一种微流控控制卡壳优选的,所述微流控板与所述卡壳上盖之间闭合形成用于承载液体的空腔。
采用上述技术方案后,本发明与现有技术相比具有以下有益效果。
本发明提供了一种微流控控制卡壳包括卡壳上盖、卡壳下盖、检测膜、具有隔水性的微流控板、吸水纸,所述微流控板在所述卡壳上盖与所述卡壳下盖之间的轨道槽内运动,以使液体渗透芯片被所述吸水纸吸收,其中,本发明的微流控卡壳,通过设计微流控板控制液体与纸芯片上负载的蛋白反应,在微流控板底下设计吸水装置,当反应完成后,拉动微流控板,液体渗透芯片被吸水纸吸掉,同时,本发明的微流控卡壳可以控制微量流体的流动和保存时间。使芯片上负载的蛋白可以充分地与各种抗原或抗体及显色底物分步地反应。芯片上负载的蛋白可以有很多种,可以微阵列的形式排布。可以通过微流控板控制微量流体与蛋白芯片的反应时间,将免疫反应,洗涤,显色等操作步骤通过微流控板和板下的吸水纸实现。
附图说明
图1为本发明一种微流控控制卡壳的结构示意图;
图2为本发明一种微流控控制卡壳的一实施例的结构示意图;
图3为本发明一种微流控控制卡壳的分析示意图;
图中,100、卡壳上盖;200、卡壳下盖;210、轨道槽;300、检测膜;301、小凸柱;302、窗口;310、蛋白阵列;400、微流控板;410、控制部;420、限位部;430、挡板部;500、吸水纸。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明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发明,并不用于限定本发明。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
请参阅图1至图3,本发明提供一种技术方案:一种微流控控制卡壳,包括卡壳上盖100、卡壳下盖200、检测膜300、具有防水性的微流控板400、吸水纸500,所述卡壳上盖100与所述卡壳下盖200可拆卸连接,所述卡壳上盖上开设有用于嵌入所述检测膜的窗口,卡壳上盖的窗口302下面有小凸柱301,可将检测膜固定,同时达到定位效果,检测膜300通过小凸柱301固定连接在所述卡壳上盖窗口302下,所述微流控板400滑轨设置在所述卡壳上盖100与所述卡壳下盖200之间,且所述检测膜300设置在所述卡壳上盖窗口302与所述微流控板400之间,所述吸水纸500贴附在所述微流控板400靠近所述卡壳下盖200的一侧上,所述卡壳下盖200用于容值吸水性材料,所述微流控板400在所述卡壳上盖100与所述卡壳下盖200之间运动,以使液体渗透芯片被所述吸水纸500吸收。
实施例1:在1平方厘米硝酸纤维素膜上以微阵列的形式点呼吸道常见感染的细菌及病毒的抗原:乙型流感病毒,合胞病毒,腺病毒,肺炎支原体抗原,嗜军团菌,Q热立克次体,肺炎衣原体,甲型流感病毒,副流感病毒这9种抗原,然后用含10%灭火牛血清的PBS封闭未包被位点。干燥后,将其组装到微流控卡壳上盖100窗口302下侧,做成呼吸道九项人血清IgG检测卡。检测时将病人的血清用PBS以1:10稀释,将稀释好的血清200微升,加入到微流控检测卡的上盖在窗口302处形成的凹陷处,使血清与芯片反应30分钟,拉出微流控板400,使反应液被微流控板400下的吸水纸500吸收,然后再加入200微升PBS,洗涤一下,同样被吸水纸500吸收;将微流控板400插入,在芯片上盖加入胶体金标记的羊抗人IgG多克隆抗体反应液,使金液与芯片上的抗原抗体复合物反应30分钟,拉出微流控板400,未反应的胶体金液体被卡壳下盖200所储藏的吸水纸500吸收,然后再加入200微升含10%BSA的PBS,洗涤一下,洗涤液被吸水纸500吸收。在微流控卡壳上盖100的NC膜窗口就可根据反应情况,阳性出现胶体金红色的斑点,阴性不出现斑点。用20微升血清,一次就可以完成9项病毒IgG抗体的检测,而且操作简便,敏感度不低于ELISA。
实施例2:制备筛选特异的呼吸道抗乙型流感病毒,合胞病毒,腺病毒,肺炎支原体抗原,嗜军团菌,Q热立克次体,肺炎衣原体,甲型流感病毒,副流感病毒这9种抗原的抗体对,使用双抗夹心法对抗原进行检测。
在硝酸纤维素膜上以微阵列的形式点9种呼吸道抗原相应的抗体,然后用含10%灭火牛血清的PBS封闭未包被位点。干燥后,将其组装到微流控卡壳里,做成呼吸道九项抗原检测卡。检测时将病人的咽拭子用含0.05%吐温-20的PBS稀释为200微升,加入到微流控检测卡的上盖在窗口302处形成的凹陷处,使样本与芯片反应30分钟,拉出微流控板400,使反应液被微流控板400下的吸水纸500吸收,然后再加入200微升PBS,洗涤一下,同样被吸水纸500吸收;将微流控板400插入,在芯片上盖加入9种不同鼠抗呼吸道抗原单克隆抗体标记的胶体金混合液300微升,使金液与芯片上的抗原抗体复合物反应30分钟,拉出微流控板400,未反应的胶体金液体被卡壳下盖200所储藏的吸水纸500吸收,然后再加入200微升含10%BSA的PBS,洗涤一下,洗涤液被吸水纸500吸收。在微流控卡壳上盖100的NC膜窗口就可根据反应情况,阳性出现胶体金红色的斑点,阴性不出现斑点。用一份咽拭子样品,一次就可以完成9项病毒的检测,而且操作简便,敏感度不低于ELISA。
实施例3:在硝酸纤维素膜上以微阵列的形式点呼吸道常见感染的细菌及病毒的抗原:乙型流感病毒,合胞病毒,腺病毒,肺炎支原体抗原,嗜军团菌,Q热立克次体,肺炎衣原体,甲型流感病毒,副流感病毒这9种抗原,然后用含10%灭火牛血清的PBS封闭未包被位点。干燥后,将其组装到微流控卡壳里,做成呼吸道九项人血清IgM检测卡。检测时插入微流控板400,将病人的血清用PBS以1:10稀释成200微升的液体,加入到微流控检测卡的上盖在窗口处形成的凹陷处,使血清与芯片反应30分钟,拉出微流控板400,使反应液被微流控板400下的吸水纸500吸收,然后再加入200微升PBS,洗涤三次,同样被吸水纸500吸收;将微流控板400插入,在芯片上盖加入辣根过氧化物酶标记的羊抗人IgM多克隆抗体,使二抗与芯片上的抗原抗体复合物反应30分钟,拉出微流控板400,未反应的二抗液体被卡壳下盖200所储藏的吸水纸500吸收,然后再加入200微升含10%BSA的PBS,洗涤三次,洗涤液被吸水纸500吸收。将微流控板400插入,然后加入DAB底物液,控制显色反应时间,结束后拉开微流控板400,多余的液体被吸水纸500吸走。在微流控卡壳上盖100的NC膜窗口就可根据反应情况,阳性出现宗色的斑点,阴性不出现斑点。用20微升血清,一次就可以完成9项病毒IgM抗体的检测,而且操作简便,敏感度不低于ELISA。
作为本发明的一种技术优化方案,所述检测膜300为硝酸纤维素膜。
同时,卡壳上盖100的窗口302,窗口302低于卡壳上盖100的上边框但高于下边框,检测膜300可以嵌入窗口302,卡壳上盖100四壁与微流控板400可以形成密闭杯状,用于承载液体。
在本实施例中:硝酸纤维素膜的应用能够提高检测膜300的检测效果。
作为本发明的一种技术优化方案,所述硝酸纤维素膜上可设置多个用于实现高通量检测的蛋白阵列310。
在本实施例中:多个蛋白阵列310的设置能够进一步地提高蛋白阵列310的高通量检测效果。
作为本发明的一种技术优化方案,所述蛋白阵列310呈等间距均匀排布在所述硝酸纤维素膜靠近所述卡壳上盖100的一侧上。
在本实施例中:等间距的蛋白阵列310能够提高蛋白阵列310的稳定性能和检测效果。
作为本发明的一种技术优化方案,所述蛋白阵列310呈不规则状排布在所述硝酸纤维素膜靠近所述卡壳上盖100的一侧上。
在本实施例中:不规则状的蛋白阵列310能够提高提高蛋白阵列310的稳定性能和检测效果。
作为本发明的一种技术优化方案,所述卡壳上盖100与所述卡壳下盖200上开设有用于避免所述微流控板400运动出的轨道槽210。
在本实施例中:轨道槽210能够提高对微流控板400的限位能力。
作为本发明的一种技术优化方案,所述微流控板400包括用于控制所述微流控板400的控制部410和用于限制所述微流控板400运动位置的限位部420,所述控制部410和所述限位部420固定连接。
在本实施例中:控制部410和限位部420之间的相互配合能够提高微流控板400的控制和操作能力。
作为本发明的一种技术优化方案,所述限位部420加上与其贴合的微流控板的横截面积大于所述微流控板横截面面积。
在本实施例中:不通位置和限位部420的大小和轨道槽210能够提高对微流控板400的限位能力,微流控板400类似没有四边板的抽屉,限位部420加上与其贴合的微流控板的横截面要大于微流控板400的横截面,多余的面积在微流控板400的下面,以防止微流控板400从卡壳的滑轨里滑出,同时限位部420位于靠近微流控板400顶端的位置,而且其宽度小于窗口边缘到相应上盖边缘的水平距离,以保证微流控板400可以完全拉出,避让出窗口302的位置,以避免影响窗口302液体的吸收。
作为本发明的一种技术优化方案,所述控制部410要向外凸出挡板部430,适合手指拿捏。
在本实施例中:不同形状的控制部410和限位部420能够提高微流控板400移动的整体稳定性。
作为本发明的一种技术优化方案,所述微流控板400与所述卡壳上盖100四壁之间形成用于承载液体的空腔。
在本实施例中:空腔能够提高本发明对液体的承载能力。
工作原理:
本发明提供了一种微流控控制卡壳包括卡壳上盖100、卡壳下盖200、检测膜300、具有隔水性的微流控板400、吸水纸500。所述卡壳上盖100上开设有用于嵌入所述检测膜300的窗口302,所述窗口302边缘与所述卡壳上盖100边缘形成斜坡,且所述窗口302向下凹陷,所述检测膜300用窗口302底部向下的四个小凸柱301固定连接在所述窗口302上,所述窗口302在微流控板400上侧,所述微流控板400在所述卡壳上盖100与所述卡壳下盖200之间运动,以使液体渗透芯片被所述吸水纸500吸收,微流控板400与卡壳上盖100四壁可形成承载液体的空腔,同时微流控板400下方是吸水性材料,可以将反应完的废液吸走,芯片载体是可透液体的硝酸纤维素膜,它位于微流控板400上方,固定支持蛋白微阵列,微流控板400也可以是塑料或金属或者牛皮纸,微流控板400控制液体与纸芯片上负载的蛋白反应,在微流控板400底下设计吸水装置,当反应完成后,拉动微流控板400,液体渗透芯片被吸水纸500吸掉。
以上仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。