[发明专利]基于PCB板的数字微流控芯片及病原体免疫检测方法

说明书

本发明涉及微流控芯片技术领域，具体涉及一种基于PCB板的数字微流控芯片及病原体免疫检测方法，包括上层芯片、下层芯片和连接两者的间隔层，上层芯片包括ITO玻璃，下层芯片包括PCB板基底层，PCB板基底层上设有引脚区和由电极形成的工作区，工作区包括储液池、液滴生成单元、样品池、分析单元和废液池，PCB板基底层上部设有绝缘层，储液池通过液滴产生单元与分析单元连通，样品池与分析单元连通，废液池供分析单元反应后的废液流入。上述基于PCB板的数字微流控芯片及病原体免疫检测方法，采用PCB板制造芯片，工艺成熟，简单，成本低，适合商业化生产；多层布线，可实现高密度、高通量电极排布。

技术领域

本发明涉及微流控芯片技术领域，具体涉及一种基于PCB板的数字微流控芯片及病原体免疫检测方法。

背景技术

输血安全是国家卫生保健的重要内容之一，随着我国人群健康水平的提高，对输血的需求呈持续上升的趋势。很多重要的传染性疾病，如HBV、HCV、HIV等，都可能借输血途径传播。严格筛查血液可避免携带病原体的血液应用于临床而使受血者感染，是保障输血安全的有效手段。与发达国家相比，我国的采血站/点较为分散，规模小，设备较差，在血液检测中还存在一些有待改进的地方。在设备方面，国内主要使用TECAN EVO等加样设备以及HAMILTON F.A.M.E24/20等大型进口检测设备进行自动化检测。这些设备体积庞大，一般只能安装在中心血站，进行批量分析，不能适应我国采血点分散的特点。

免疫检测是疾病诊断中的重要技术平台。免疫分析方法具有很高的特异性和灵敏度，广泛应用于临床检测中。特别是在病原体检测中，尽管PCR检测方法近年来得到的快速发展，但其在特异性方面的缺陷未得到根本性的改善，免疫检测仍然是最可靠、最常用的检测方法。但常规的免疫分析通常操作过程复杂，需要耗时数小时甚至一天以上，很难实现快速检测；耗费大量昂贵的免疫试剂，并且仪器设备复杂，不适于进行现场分析。生物大分子的扩散速度、分子迁移时间是影响免疫反应速率的关键因素。生物大分子的扩散系数一般为10-5cm²/s。迁移时间与扩散距离的平方成正比，当迁移距离约为1cm时，迁移时间为数小时至一天左右；当迁移距离为1um时，迁移时间小于1分钟。相对于常规免疫检测方法或者通道式微流控免疫检测。目前，尚未见基于PCB板的数字微流控免疫芯片报道。

发明内容

本发明为了解决上述技术问题，提供了一种基于PCB板的数字微流控芯片及病原体免疫检测方法，工艺成熟且简单，成本低，适合商业化生产；多层布线，可实现高密度、高通量电极排布，可进行多指标的多重检测。

为了达到上述技术效果，本发明包括以下技术方案：一种基于PCB板的数字微流控芯片，包括上层芯片、下层芯片和连接两者的间隔层，所述上层芯片包括ITO玻璃，所述下层芯片包括PCB板基底层，所述PCB板基底层上设有引脚区和由电极形成的工作区，所述工作区包括储液池、液滴生成单元、样品池、分析单元和废液池，所述PCB板基底层上部设有绝缘层，所述储液池通过液滴产生单元与分析单元连通，所述样品池与所述分析单元连通，所述废液池供分析单元反应后的废液流入。

所述储液池内灌注有抗体溶液，所述样品池内灌注有待测样品，所述废液池供反应废液排入；所述分析单元用于待测样品反应与检测；所述引脚区设有连接所述数字微流控芯片与外界液滴驱动电路、电源的引脚。

进一步地，所述储液池有5个，分别灌注鼠抗HbsAg抗体溶液、HRP标记抗鼠二抗、HRP底物显色液、PBS缓冲液、HRP标记抗人IgG二抗；所述样品池有两个，分别灌注待测样品。

优选地，所述分析单元有两个，每个分析单元对应连通一个样品池，每个分析单元包括四个检测区，分别为a、b、c和d检测区，各检测区电极上分别对应包被有抗HbsAg抗体、HIV抗原、HCV抗原和TP抗原。