[发明专利]一种基于磁阻生物传感器的微流控磁敏免疫装置及其使用方法

权利要求书

1.一种基于磁阻生物传感器的微流控磁敏免疫装置，其特征在于，包括固定连接的底板(4)与上盖(1)，底板(4)与上盖(1)之间设有微流控芯片(2)；

上盖(1)上设置有超顺磁珠存储区(12)、抗体存储区(13)、待测样品存储区(14)和洗涤液存储区(15)；微流控芯片(2)上设置有第一生化反应腔(213)、第二生化反应腔(205)、检测区(208)和废液腔(207)；第一生化反应腔(213)的进样口与超顺磁珠存储区(12)和抗体存储区(13)均连通，出样口通过第一微流控通道(203)与第二生化反应腔(205)进样口连通，第二生化反应腔(205)进样口还与待测样品存储区(14)连通，第二生化反应腔(205)出样口通过第二微流控通道(206)与检测区(208)进样口连通，检测区(208)进样口还与洗涤液存储区(15)连通；检测区(208)出样口与废液腔(207)连通；

微流控芯片(2)上还设有凹槽(215)，凹槽(215)与检测区(208)上下位置对应且两者相连通，凹槽(215)中嵌设有能结合免疫蛋白的磁传感器阵列(3)，凹槽(215)开口处密封；

微流控芯片(2)包括基底(201)和固定在基底(201)上的薄膜(202)，薄膜(202)与基底(201)之间围成第一生化反应腔(213)、第二生化反应腔(205)、检测区(208)和废液腔(207)；

薄膜(202)采用PDMS薄膜，基底采用PMMA基底。

2.根据权利要求1所述的基于磁阻生物传感器的微流控磁敏免疫装置，其特征在于，上盖(1)上设有排气孔(16)，排气孔(16)与废液腔(207)连通。

3.根据权利要求2所述的基于磁阻生物传感器的微流控磁敏免疫装置，其特征在于，微流控芯片(2)上设置有废液孔(209)，废液孔(209)与排气孔(16)位置上下对应，废液腔(207)通过废液孔(209)与排气孔(16) 连通。

4.根据权利要求1所述的基于磁阻生物传感器的微流控磁敏免疫装置，其特征在于，微流控芯片(2)上设置有第一加样孔(212)、第二加样孔(211)、第三加样孔(204)和第四加样孔(214)；第一生化反应腔(213)通过第一加样孔(212)与超顺磁珠存储区(12)连通，第一生化反应腔(213)通过第二加样孔(211)与抗体存储区(13)连通，第二生化反应腔(205)通过第三加样孔(204)与待测样品存储区(14)连通，检测区(208)通过第四加样孔(214)与洗涤液存储区(15)连通；超顺磁珠存储区(12)、抗体存储区(13)、待测样品存储区(14)和洗涤液存储区(15)分别与第一加样孔(212)、第二加样孔(211)、第三加样孔(204)和第四加样孔(214)位置上下对应。

5.根据权利要求1所述的基于磁阻生物传感器的微流控磁敏免疫装置，其特征在于，第一微流控通道(203)为蛇形流道，第二微流控通道(206)为S形流道。

6.根据权利要求1所述的基于磁阻生物传感器的微流控磁敏免疫装置，其特征在于，磁传感器阵列(3)包括基底(31)、多个传感器(33)和多个电极(32)；传感器(33)和电极(32)设置在基底(31)上，传感器(33)的电源接口通过一电极(32)与外部电源连接，传感器(33)的信号输出接口通过一电极(32)与外部PCB板连接，和电极(32)通过引线(34)相连，电极(32)通过引线连接外部的PCB板；传感器(33)上设有一层SiO₂保护膜，SiO₂保护膜上设有一层金膜，金膜上标记有捕获抗体。

7.根据权利要求1所述的基于磁阻生物传感器的微流控磁敏免疫装置，其特征在于，底板(4)上表面设置有线圈(44)和加热片(43)，线圈(44)通过第一导线(45)与外界电连接，加热片(43)通过第二导线(42)与外界电连接；线圈(44)中心位于检测区(208)的正下方；加热片(43)位于第二生化反应腔(205)、第一生化反应腔(213)下方。

8.权利要求1-7任一项所述的基于磁阻生物传感器的微流控磁敏免疫装置的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)在超顺磁珠存储区(12)加入超顺磁珠，在抗体存储区(13)加入生物素化的抗体，在待测样品存储区(14)加入待测样品，在洗涤液存储区(15)加入洗涤液；

(2)施加压力，将超顺磁珠和生物素化的抗体先压入第一生化反应腔(213)，再压入第一微流控通道(203 )，反应形成标记抗体的超顺磁珠；继续施加压力，将标记抗体的超顺磁珠压入第二生化反应腔(205)，同时，将待测样品压入第二生化反应腔(205)，继续施加压力，标记抗体的超顺磁珠和待测样品进入第二微流控流道(206)，反应形成标记超顺磁珠的免疫蛋白；

(3)继续施加压力，将标记超顺磁珠的免疫蛋白压入检测区(208)并被磁传感器阵列(3)结合固定；施加压力将洗涤液注入检测区(208)，进行冲洗；

(4)施加垂直于磁传感器阵列(3)的磁场，磁化超顺磁珠，通过外部检测系统采集磁传感器阵列(3)的电阻信号，根据免疫蛋白浓度与电阻率变化的标准曲线，推算待测样品中免疫蛋白的浓度。