[发明专利]一种细菌采集检测一体化微流控荧光芯片及其应用

说明书

本发明提供了一种细菌采集检测一体化微流控荧光芯片及其应用。该微流控荧光芯片集成了表面细菌采集、浓缩、荧光标记和检测多种功能单元，由盖片和凝胶贴片两部分组成。盖片包含洗脱液入口和微通道，凝胶贴片由含温敏性阵列微柱的采样层、滤膜层、夹层以及基底支撑层。在采样层设置表面修饰有温敏性凝胶的阵列微柱，使用中可通过温度控制实现细菌的高效采集和释放。采样完成后将盖片和凝胶贴片贴合组装；加入含荧光标记试剂的洗脱液，控制流体，实现细菌的浓缩和荧光标记；通过荧光探测，实现细菌的在线检测。该微流控荧光芯片具有简便、快捷、集成化等优点，可用于实现物体表面细菌的快速检测。

技术领域

本发明涉及物体表面细菌快速检测，具体涉及一种细菌采集检测一体化微流控荧光芯片及其应用。

背景技术

物体表面细菌污染是食品厂、洁净室、急诊室管理等领域广泛关注的问题之一。由于表面是致病性细菌潜在的转移介质，而且部分空气中的细菌会沉降在物体表面，因此对物体表面细菌的检测已成为确定致病性细菌传播的一个非常有效的途径，具有十分重要的意义。表面细菌具有非均匀分布，含量低的特点，对其检测主要参照各行业标准，采用培养基接触采样或棉签擦涂采样，通过平板培养计数法测定物体表面的细菌。目前的检测方法存在采样效率低、耗时长等问题。因此，寻求表面细菌快速采集和检测的新方法极为迫切。

2013年Microbes and Environments的第28卷，第2期264~268页“日本实验舱“Kibo”国际空间站细菌胶粘片监测（Bacterial Monitoring with Adhesive Sheet inthe International Space Station-“Kibo”, the Japanese Experiment Module）”，公开了一种由半透明的聚氨酯薄膜基材和不溶于水的丙烯酸粘合剂组成的细菌采集胶粘片，将其贴在待测表面采样，在胶粘片表面滴加荧光试剂自然晾干10-20 min后，在1000倍的显微镜下，对30多个点位的细菌数量计数，实现细菌的检测。该方法需要专门的检测人员，对非均匀分布表面菌的检测误差较大。专利“CN 1804602 A”公布的“表面清洁程度及微生物污染快速检测方法和装置”中，将采样棉签和三磷酸腺苷（ATP）荧光检测所需的反应试剂集成为一个装置，采用棉签采样后，通过对细菌内ATP进行生物荧光检测，实现表面细菌的快速检测，但该方法受表面残渣物质中的ATP干扰，易于出现假阳性结果。专利“CN 19929907 A”公布的“适用于空间环境的表面微生物显色检测片及其制备方法”中，将含显色底物的固体培养基封装在可弯曲的底板上制成检测片，采用其接触表面采样后，通过培养和显色实现表面细菌的检测。该方法因检测片的存储条件而使其应用受到限制，也因需长时间培养而难以实现快检目标。

发明内容

本发明的目的是提供一种采用微流控芯片来实现环境中固体表面细菌的快速采集和检测。在微流控芯片上，通过采用凝胶贴片实现表面细菌的采集，通过微流道设计实现微流体的控制，解决细菌样本的原位洗脱、转移和富集，进而通过原位标记实现被采集细菌在线荧光检测。

本发明的技术方案是一种细菌采集检测一体化微流控荧光芯片，包括凝胶贴片2和覆盖在凝胶贴片2上的盖片1；所述凝胶贴片2包括从上至下依次叠放的采样层3、滤膜层4、夹层5和基底支撑层6；

所述采样层3从左至右依次设有采样区3-2、第二出液口3-3和第五出液口3-4；

所述夹层5上设有位置对应与第二出液口3-3和第五出液口3-4的第三出液口5-1和第四出液口5-2，第三出液口5-1和第四出液口5-2之间设有连接通道5-3；所述连接通道5-3为由夹层5下表面上凹且不贯穿夹层5上表面的槽状结构；

所述盖片1从左到右依次设有洗脱液入口1-1、与采样区3-2位置对应的圆形通道1-2和树冠形混合通道1-3，圆形通道1-2和树冠形混合通道1-3连通；所述树冠形混合通道1-3的右端设有第一出液口1-4，第一出液口1-4与第二出液口3-3的位置相对应，所述圆形通道1-2和树冠形混合通道1-3为由盖片下表面上凹形成。