[发明专利]一种微流控比色检测芯片及其在尿酸检测中的应用

说明书

本发明公开了一种微流控比色检测芯片及其在尿酸检测中的应用，所述微流控比色检测芯片包括聚二甲基硅氧烷PDMS柔性微流控流通通道层以及检测试剂修饰的滤纸；其中检测试剂修饰的滤纸包括两种，第一种检测试剂修饰的滤纸是由MnOsubgt;2/subgt;@Co纳米酶和TMB共同修饰固载于圆形滤纸而获得的TMB显色体系纸芯片；第二种检测试剂修饰的滤纸为ABTSsupgt;·+/supgt;修饰的ABTS显色体系纸芯片。本发明微流控比色检测芯片联合使用两种无需生物酶的尿酸比色检测分析方法，达到汗液中尿酸的准确、快速、低成本、便携式检测。

技术领域

本发明属于微流控检测芯片技术领域，涉及一种尿酸检测专用微流控检测芯片，特别涉及一种用于汗液中尿酸检测的微流控比色检测芯片及其制备方法和应用。

背景技术

尿酸是人体内嘌呤核苷酸最终循环代谢产物，其失衡与心血管疾病、痛风及肾脏疾病有关，过度的食用富含嘌呤的食物会对尿酸水平产生不良影响。汗液可以通过完全无创的方式，在几乎全身皮肤表面实现高重现、原位采集，是理想的检测样本。研究表明，血液中的尿酸水平与汗液中尿酸含量具有一定相关性。因此，开发可穿戴检测器件，监测汗液中的尿酸含量，对于临床检测领域降低痛风和高尿酸血症风险具有重要意义。

微流控芯片技术将常规化学或生物实验室所涉及的样品制备、反应、分离、检测等操作集成在一块只有几平方厘米，甚至尺寸更小的芯片上。微流控芯片可实现汗液的原位收集、进样、传输和检测，在人体汗液检测领域具有重要应用前景。汗液的原位采集和检测，还可提高汗液检测的准确性。比色分析方法可直接通过肉眼观测，实现定性和半定量分析。也可通过智能手机拍照，并结合图像处理软件和智能手机检测软件进行数据分析，实现定量检测。将微流控芯片技术与比色分析方法相结合，所制备的微流控比色检测芯片，具有装置简单、易于携带、操作方便、成本低廉等优点，在可穿戴检测器件开发领域占有重要地位。目前，已有一些关于汗液中尿酸检测的微流控电化学检测芯片。然后，关于汗液中尿酸检测的可穿戴微流控比色检测芯片的则暂时没有报道。

此外，目前所开发的应用于尿液或血液样品中尿酸检测的微流控比色检测芯片，多需使用尿酸氧化酶，催化尿酸氧化产生过氧化氢，并需要进一步联合使用过氧化物酶，催化显色试剂与过氧化氢之间的氧化，以产生可分辨的色度信号。这些天然生物酶存在易失活、成本高、稳定性较差、不便保存等缺点。开发新型无需生物酶的微流控比色检测芯片，用于汗液中尿酸的检测，可望进一步提高可穿戴检测设备的稳定性，对于个人健康监控具有重要意义。

发明内容

本发明旨在提供一种微流控比色检测芯片及其在尿酸检测中的应用。本发明微流控比色检测芯片联合使用两种无需生物酶的尿酸比色检测分析方法，达到汗液中尿酸的准确、快速、低成本、便携式检测。

本发明微流控比色检测芯片，包括聚二甲基硅氧烷PDMS柔性微流控流通通道层以及检测试剂修饰的滤纸。

所述PDMS柔性微流控流通通道层在该层状结构的中心设置有中心孔，并从该中心孔出发分别设置四条凹槽式流通通道，四条凹槽式流通通道分别不同向的向该层状结构的边界延伸并与外部相通(比如，若PDMS柔性微流控流通通道层为正方形或长方形，那么设置的四条凹槽式流通通道从中心孔分别至四个对角线方向延伸并与外部相通；若PDMS柔性微流控流通通道层为圆形，那么设置的四条凹槽式流通通道从中心孔分别径向延伸并与外部相通)；在四条凹槽式流通通道上分别设置有凹槽式检测孔，四个凹槽式检测孔互不联通。所述PDMS柔性微流控流通通道层还设置有四个凹槽式空白对照孔，四个凹槽式空白对照孔互不联通，且与四条凹槽式流通通道互不联通。

所述检测试剂修饰的滤纸包括两种，第一种检测试剂修饰的滤纸是由MnO₂@Co纳米酶和3,3',5,5'-四甲基联苯胺(TMB)共同修饰固载于圆形滤纸而获得的TMB显色体系纸芯片；第二种检测试剂修饰的滤纸为ABTS^·+修饰的ABTS显色体系纸芯片。

第一种检测试剂修饰的滤纸通过如下方法制备获得：