[发明专利]基于光控流体运输、磁控样品分离的蛋白质富集检测装置

说明书

本发明涉及基于光控流体运输、磁控样品分离的蛋白质富集检测装置，光流控微管执行器内部用于容纳磁性纳米粒子、待检测液体样品、检测液，并是磁性纳米粒子捕获目标蛋白，以及目标蛋白与检测液发生反应的场所，所述电磁控制装置置于光流控微管执行器的外部中间位置，通过控制电源开闭实现磁场的施加与撤销；控制光源置于光流控微管执行器的外部上方，用于驱动光流控微管执行器内的液体完成定向移动；检测管与光流控微管执行器一端连接，光学检测仪器用于进行检测管内液体的光学检测。与现有技术相比，本发明可以实现非接触操控，并能真正实现便携化的蛋白检测，同时也有效避免了样品被污染的风险。

技术领域

本发明涉及微流控技术领域，尤其是涉及一种基于光控流体运输、磁控样品分离的蛋白质富集检测装置。

背景技术

蛋白质(特别是某些标志性蛋白，如抗生物素蛋白、血红蛋白、C反应蛋白等)含量的精确检出在食品安全、临床医学、生物学等领域具有重要的应用前景及市场价值。微流控系统中的蛋白检测可以将实验室的复杂操作分析过程集成在一块十几平方厘米的芯片上，具有样品用量少、操作简便等优势。但是由于传统利用注射泵驱动的微流控体系，流体运动状态为层流，液相之间的混合主要靠扩散方式进行，反应效率较低，因此检测时间相对较长。并且层流体系中的固体粒子的携载能力较差，在引入磁性纳米粒子实现蛋白样品捕获与富集时需要同时进行特殊管道结构设计或者引入微搅拌器的方式来保证粒子的运输及重悬操作。这增加了系统设计的复杂性，阻碍了整个微流控装置的小型化发展，同时也降低了系统的稳定性。另一方面，泵驱动的微流控体系中的液体样品为连续相流体，样品往往需要充满整个微流控芯片通道及外接管道才能完成控制，而真正用于实现检测的样品用量占比往往很少，这在一定程度会导致样品浪费，在珍贵样品以及痕量样品的检测的应用中受到限制。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于光控流体运输、磁控样品分离的蛋白质富集检测装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

本发明提供一种基于光控流体运输、磁控样品分离的蛋白质富集检测装置，包括：光控微流体单元、磁控富集单元与检测单元，

所述光控微流体单元包括一根光流控微管执行器以及适配的控制光源，

所述磁控富集单元包括电磁控制装置，

所述检测单元包括与光流控微管执行器一端连接的检测管；

所述光流控微管执行器为核心结构，所述光流控微管执行器内部用于容纳磁性纳米粒子、待检测液体样品、检测液，并是磁性纳米粒子捕获目标蛋白，以及目标蛋白与检测液发生反应的场所，

所述电磁控制装置置于光流控微管执行器的外部，并固定位置，所述电磁控制装置通过控制电源开闭实现磁场的施加与撤销；

所述控制光源置于光流控微管执行器的外部，液体样品注入后，所述控制光源用于驱动光流控微管执行器内的液体完成定向移动。

本发明中，所述光流控微管执行器可以为单层结构，也可以为多层复合结构。

在本发明的一个实施方式中，所述光流控微管执行器选择单层结构，用光响应液晶高分子材料制备而成，厚度为10-50μm，微管内径为100-700μm。

在本发明的一个实施方式中，所述光流控微管执行器选择多层复合结构，由柔性外支撑层和内层的光响应液晶高分子功能层复合构筑而成，其中支撑层为柔性透明材质，内径为200-700μm，壁厚为50-120μm，内层的光响应液晶高分子功能层厚度为10-50μm。

在本发明的一个实施方式中，支撑层的材质可以是乙烯-醋酸乙烯共聚物、硅胶、聚二甲基硅氧烷等。