[发明专利]一种搭载分子印迹反蛋白石结构微球的鱼骨微流控芯片及其制备方法

说明书

本发明公开了一种搭载分子印迹反蛋白石结构微球的鱼骨微流控芯片及其制备方法，该鱼骨微流控芯片包括键合封装的上层阻流单元和下层吸附单元，下层吸附单元的吸附底板上设有多级吸附微室和流体流道，分子印迹反蛋白石结构微球搭载于多级吸附微室内，流体流道包括进液流道和出液流道，用于流体的注入与收集。本发明的鱼骨微流控芯片通道简单，搭建步骤少，无需复杂的机械加工过程，工艺简单，通过分子印迹反蛋白石结构微球实现对目标生物分子的特异性识别、高效吸附及浓度传感，多级吸附微室和上层阻流单元的鱼骨状阻流通道单元通过改变流体形态为湍流而减缓流体流速及其与分子印迹反蛋白石结构微球的接触面积，提高微流控芯片的吸附效率。

技术领域

本发明涉及一种微流控芯片，具体涉及一种搭载分子印迹反蛋白石结构微球的鱼骨微流控芯片及其制备方法。

背景技术

血液净化技术目前已经广泛地应用于肾病治疗，其原理在于，通过吸附剂或者透析液在体外对患者血液中过量的代谢废物进行清除。但是由于临床治疗过程的漫长性与高风险性，患者会承受较高的生理痛苦与不便。随着科学技术的进步发展，相对于在医院接受集中式血液透析治疗，患者更希望便携、简易的血液净化治疗方式。

分子印迹技术利用印迹聚合物模拟抗体-抗原之间的相互作用，形成类似的锁钥结构，能够对印迹分子进行特异识别。分子印迹技术由于具有稳定性、特异识别性、可重复性等优点，已在仿生传感、医疗诊断、分析化学等领域得到广泛应用，也正成为血液净化中制备新型吸附材料的研究方向。

微流控芯片具有液体可控、装置体积小、便携等特点，已在可穿戴肾脏透析装置的研究中得到广泛应用。但是，采用微流控血液净化芯片存在液体交叉污染、封装密闭性不好、易破坏血液电解质平衡、特异性吸附差等缺点。目前主要通过开发新型高效吸附剂、设计特殊芯片流道结构的方法解决微流控芯片吸附效率不高、特异性吸附差的问题。已经开发的新型高效的吸附剂主要包括离树脂材料、物化吸附剂等，这些吸附剂具有良好的血液相容性、生物相容性，能够对目标生物分子能够特异性识别吸附。鱼骨微流控芯片是一种具有特殊的内部空间结构和流道设计的微流控芯片，对扰动液体流动状态有很好的促进作用。

因此，以分子印迹反蛋白石结构微球为主体，结合鱼骨微流控技术，设计一种搭载分子印迹反蛋白石结构微球的微流控芯片，用于血液中目标分子的高效、特异性清除与浓度传感将具有重要医学价值和临床意义。

发明内容

本发明的技术目的是针对现有微流控芯片血液净化效率不高、特异性吸附差、使用透析液存在导致交叉污染风险的技术不足，提供一种搭载分子印迹反蛋白石结构微球的鱼骨微流控芯片及其制备方法，该微流控芯片以搭载分子印迹反蛋白石结构微球作为吸附剂，结合鱼骨型内部结构的芯片，在不使用透析液的情况下实现目标生物分子的安全高效、特异性吸附。

为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案为：

本发明提供了一种搭载分子印迹反蛋白石结构微球的鱼骨微流控芯片，包括上层阻流单元和下层吸附单元，上层阻流单元为鱼骨型微流控芯片，下层吸附单元包括分子印迹反蛋白石结构微球和吸附底板，吸附底板上设有多级吸附微室和流体流道，分子印迹反蛋白石结构微球作为吸附剂用以吸附目标生物分子，分子印迹反蛋白石结构微球搭载于多级吸附微室内，流体流道包括进液流道和出液流道，分设于多级吸附微室两侧，用于流体的注入与收集，上层阻流单元和下层吸附单元上下键合封装。

进一步地，所述上层阻流单元为聚二甲基硅氧烷材质的微流控芯片，所述微流控芯片中部设有鱼骨状阻流通道单元，用于改变流体形态，形成湍流，以减缓流体在鱼骨微流控芯片中的流速，所述上层鱼骨状微流控芯片上开设有进液口和出液口，所述进液口和出液口左右对称分布于鱼骨状阻流通道单元两侧。

进一步地，所述鱼骨状阻流通道单元由多条平行均布的鱼骨状阻流通道构成，所述鱼骨状阻流通道宽200μm，鱼骨状阻流通道转折处夹角均为60°，相邻鱼骨状流道间隔200μm。