[发明专利]一种旋转型电化学免疫纸芯片分析装置及其检测方法

说明书

本发明涉及电化学分析、生物免疫和微流控芯片技术领域，更具体地说是是一种旋转型电化学免疫纸芯片分析装置及其检测方法。装置包括转动连接的辅助盘、试剂盘和洗涤盘，该辅助盘、试剂盘和洗涤盘可独立旋转，在辅助盘、试剂盘和洗涤盘上分别设有各自的流体通道，每个流体通道上均开有孔，控制流体在所述辅助盘、试剂盘和洗涤盘上的孔旋转至彼此相通时由各个孔内流过。本发明装置内各层纸芯片均能够绕着中心独立地旋转，这使得旋转阀巧妙地集成到纸芯片装置上用于控制纸芯片上流体的流动。本发明中装置的制备简单快速，操作方便，为快速、便捷地医疗即时诊断提供了一种新的器件。

技术领域

本发明涉及电化学分析、生物免疫和微流控芯片技术领域，更具体地说是是一种旋转型电化学免疫纸芯片分析装置及其检测方法。

背景技术

微流控纸芯片作为微流控的一个重要分支，是以纸作为支撑材料，具有成本低、易制作、便于携带等优点，自2007年由哈佛大学的Whiteside课题组提出以来，迅速发展成为一种新兴的分析平台。与常规的试纸条检测相比，微流控纸芯片分析装置可以实现多通道、多指标的并行定量分析，满足对疾病诊断、食品安全和环境污染物的快速、廉价和便捷的分析需求。目前各种检测方法应用于纸芯片装置提高检测的灵敏度和准确性，如比色法，荧光法，化学发光，电化学法等。其中，电致化学发光是将电化学检测和化学发光结合起来，高的灵敏度、低的背景值和小型的检测设备使其在生物和化学检测方面得到越来越多的应用。并且伴随着科技的发展，通过手机摄像收集化学反应发出的发光强度数据可以实现定量检测，纸芯片与手机等便携式检测设备的联用更有利于方便、快速的检测，因此纸芯片分析装置上的电致化学发光检测为开发快速化、便捷化的即时诊断分析平台提供了一种新的手段。

纸芯片上流体的流动主要是依靠毛细作用力驱动，不需要借助外部动力，然而这一优势给纸芯片分析中流体的操控带来了一定的难度，限制了纸芯片在多步骤、多组分复杂体系中的应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种旋转型电化学免疫纸芯片分析装置及其检测方法。

为实现上述目的，本发明采用技术方案为：

一种旋转型电化学免疫纸芯片分析装置，包括转动连接的辅助盘、试剂盘和洗涤盘，该辅助盘、试剂盘和洗涤盘可独立旋转，在辅助盘、试剂盘和洗涤盘上分别设有各自的流体通道，每个流体通道上均开有孔，控制流体在所述辅助盘、试剂盘和洗涤盘上的孔旋转至彼此相通时由各个孔内流过。

所述辅助盘、检测盘和洗涤盘分别是以纤维素滤纸为载体，通过喷蜡打印机将流体通道图案打印到纸上，烘烤后得到亲水区域和疏水区域相间的纸芯片，然后通过丝网印刷板，将工作电极，对电极和参比电极印刷到纸芯片上。

所述装置由上之下依次为辅助盘、免疫反应的检测盘和洗脱多余的反应试剂的洗涤盘，通过铆钉转动连接组装。

所述各层纸芯片上均设有流体通道，并通过纸芯片的旋转控制流体在各自通道内的流通；在检测盘上分布着四个印刷着工作电极圆形的免疫区域；在辅助盘上分布着四个圆孔和四个印刷有参比电极和对电极的亲水区域。在辅助盘的旋转下，检测通道断开，检测盘上的免疫区域显露出来，反应试剂加入免疫区域，另一方面辅助盘的旋转使检测通道连接，检测盘上的工作电极与辅助盘上的参比电极和对电极形成三电极体系用于电化学检测，洗涤盘上设有四个洗涤通道，通过洗涤盘的旋转可以控制免疫区域与洗涤通道的连通与断开,用于洗涤除去免疫区域未反应的试剂。

一种所述的装置的应用，所述装置在对多种肿瘤标志物定量和/或定性进行电化学免疫检测中的应用。

一种利用所述装置对多种肿瘤标志物的定量分析的方法，

1)利用所述装置，将捕获抗体经戊二醛的交联反应固定在多壁碳纳米管修饰、壳聚糖负载的免疫区域；

2)经牛血清白蛋白封闭后依次与待检测的抗原和钌标记的信号抗体反应形成夹心型的免疫复合物在所述装置上；