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一种化学发光免疫检测芯片及应用


技术摘要:
本发明涉及免疫检测技术领域,具体公开一种化学发光免疫检测芯片及应用。所述化学发光免疫检测芯片包括芯片主体,设置于所述芯片主体内并连通的进样区和复合反应区;所述复合反应区按照进样方向包括依次连通的包被区和标记物储藏区;所述包被区根据检测物的种类包含若  全部
背景技术:
化学发光免疫分析法是近三十年来迅速发展起来的非放射性免疫分析方法,属于 一种超高灵敏度的微量测定技术。它通过化学发光系统与免疫反应相结合,化学发光相关 的物质标记抗体或抗原与待测的抗原或抗体反应后,分离游离态的化学发光标记物并加入 化学发光系统的其它相关物产生化学发来进行抗原或抗体的定量或定性检测。化学发光免 疫分析具备独特的高灵敏性、高度特异性,以及快速、准确、特异、可自动化等特点,在临床 检验、药物分析、环境监测等领域均发挥重要的作用。 化学发光免疫分析技术拥有众多的优点和特性,是其他方法不可代替的。在市场 上的认可度高,已经逐步占据主导地位。市场上绝大多数化学发光试剂盒都采用了磁性微 粒分离技术,磁性微粒分离技术是目前最理想的体外免疫检测分离技术,应用该技术的体 外免疫检测试剂盒具有灵敏度高、线性范围宽、稳定性好、精密度高、操作简单和省时等许 多优点。所谓的磁性微粒分离技术是采用超顺磁性微粒为固相分离载体,磁性微粒凭借表 面积巨大,对目标蛋白的特异性结合能力远远超过其他分离方法,且在此类均相条件下反 应既快速又完全。但磁性微粒分离技术所采用的磁性微粒在存储条件下会出现沉降,在微 流控芯片上应用产生负面影响,磁性微粒在芯片的反应腔体中沉淀后,不容易重新悬浮,造 成反应效果欠佳,以及反应过程中磁性微粒残留在液体流动通道中,导致检测结果重复性 差等问题。且磁性微粒可随液体流动,无法实现多项目联检,在只检测一个项目的情况下芯 片造价较高,经济效益相对较差。另外常用的酶联免疫分析法多采用物理吸附的方式对抗 体进行包被,抗体包被的效率低,部分抗体的结合位点被屏蔽导致试剂盒灵敏度不高、检测 反应时间长。且在检测的目标蛋白浓度很高时,游离目标蛋白会将酶标抗体包围进而结合 成抗原酶标抗体,在清洗时被洗掉产生勾状效应,导致假阴性的结果出现。
技术实现要素:
针对现有酶联免疫分析在检测目标蛋白(抗原)时误差大、成本高以、灵敏度低及 目标蛋白浓度高时易出现假阴性结果的问题,本发明提供一种化学发光免疫检测芯片及应 用。 为达到上述发明目的,本发明实施例采用了如下的技术方案: 一种化学发光免疫检测芯片,包括芯片主体,设置于所述芯片主体内并连通的进 样区和复合反应区;所述复合反应区按照进样方向包括依次连通的包被区和标记物储藏 区; 所述包被区和所述标记物储藏区之间连通有反应隔离区;所述包被区包括若干依 次连通的包被分区,每一个所述包被分区用于检测一种特定检测物;所述包被分区之间连 通有反应隔离区; 3 CN 111551752 A 说 明 书 2/8 页 所述包被分区表面设有可拆卸的偶联基板,所述偶联基板上设有复合材料层,所 述复合材料层由偶联材料与抗体或抗原偶联而成;所述标记物储藏区表面设有醋酸纤维 膜,所述醋酸纤维膜上冻干固定有标记物;所述反应隔离区表面设有可拆卸的可拆卸的无 结合力聚苯乙烯膜。 相对于现有技术,本发明提供的一种化学发光免疫检测芯片的复合反应区设置多 个包被分区,每个反应分区可以检测一种特定的检测物。根据检测物的种类,在包被分区表 面设置可拆卸的偶联基板,并在偶联基板上设置由偶联材料与抗体或抗原偶联而成复合材 料层,可以根据检测物在血液中的浓度高低,设定复合材料层上偶联的抗体或抗原的密度。 若检测物浓度很高时,可以设置两个以上串联的包被分区来检测同一检测物,避免因检测 物浓度过高在检测过程中发生勾状效应并呈现假阴性的结果。两个以上串联的包被分区来 检测同一检测物时,因包被分区之间不会因检测的检测物不同而产生干扰,可以不设反应 隔离区。且本发明的多个包被分区,可以实现多项检测物的联检,提高检测的效率。 在包被分区表面通过化学偶联的方式固定抗体,相对于物理吸附的方式,显著增 加抗体固定的效率和检测的灵敏度。同时,在标记物储藏区表面设置醋酸纤维膜,标记物以 低吸附力的醋酸纤维膜作为载体,通过冷冻干燥的方式冻干保存在醋酸纤维膜中。当血液 样本流入标记物储藏区时,标记物复溶,避免了标记物以液体形式加入时稀释样本而造成 的检测误差。 在包被区和标记物储藏区之间以及包被分区之间分别设有反应隔离区,且在反应 隔离区表面设有可拆卸的无结合力聚苯乙烯膜。经化学修饰的无结合力聚苯乙烯在溶液中 会形成水合物层,可有效地阻止蛋白分子和反应隔离区表面结合,有效阻隔每个包被分区 之间的相互干扰,增加检测结果的准确性。 包被分区表面设有可拆卸的偶联基板,通过检测物的种类和数量,可对包被分区 表面的偶联基板进行拆卸和更换,实现化学发光免疫检测芯片的模块化生产,避免因检测 物种类的组合更换而必须重新设计芯片造成的生产成本增加。 优选的,所述进样区与所述包被区之间连通过滤区。 优选的,所述过滤区内设有滤膜和除气膜。 滤膜主要用于过滤去除血液中的血细胞,除气膜用于去除进样过程中可能带入的 小气泡,滤膜和除气膜的设置可以避免血液样品中的杂质和气体对化学发光免疫反应造成 影响。 优选的,所述芯片主体内还设有循环挤压区和试剂储藏区;所述循环挤压区的首 尾两端分别与所述复合反应区的首尾两端连通,用于驱动检测样品在所述复合反应区内循 环流动;所述试剂储藏区与所述复合反应区的进样端连通,用于向所述复合反应区提供清 洗液和检测底物。 在循环挤压区的驱动下,样本与其它试剂在复合反应区循环流动,大大缩短了免 疫反应的孵育时间。 优选的,所述标记物为酶标记物,所述检测底物为发光底物。 优选的,所述酶标记物为碱性磷酸酶标记的抗体或抗原,所述发光底物为CSPD。 本发明还提供所述化学发光免疫检测芯片在制备检测人体血液中激素蛋白含量 的设备中的应用。 4 CN 111551752 A 说 明 书 3/8 页 优选的,所述激素蛋白为人绒毛膜促性腺激素、孕酮、促黄体生成素、促卵泡生成 素和抗缪勒氏管激素中的一种或几种。 人绒毛膜促性腺激素(HCG)是一种主要由胎盘组织的滋养层细胞分泌的糖蛋白, HCG对早期妊娠诊断有重要意义,对与妊娠相关疾病的诊断、鉴别与治疗与监测有一定价 值,可以为异常妊娠与胎盘功能的判断、流产诊断与治疗,保胎或吸宫治疗提供参考依据。 孕酮也称黄体酮,是一种重要的孕激素,不仅在月经周期的调节中起重要作用,也 是维持妊娠所必需的一种激素。 促黄体生成素(LH)和促卵泡生成素(FSH)是脑垂体合成并分泌的糖蛋白激素,LH 和FSH在生殖相关的生理过程中协同发挥着至关重要的作用。 抗缪勒氏管激素(AMH)是一种140kDa的二聚体糖蛋白,属于转化生长因子-β生长 和分化因子家族。在男性中,AMH是由睾丸的支持细胞分泌,并作为性别分化过程的一部分 参与了男性胎儿缪勒氏管的消退。AMH还参与睾丸的发育和功能。在女性中,AMH由卵巢颗粒 细胞表达,在卵泡发育过程中具有重要的自分泌和旁分泌调节功能。 优选的,所述包被分区内表面的偶联基板上的复合材料层由表面氨基化的聚苯乙 烯材料和相应的激素蛋白抗体偶联而成。 偶联材料为表面氨基化的聚苯乙烯材料时,在完成抗体偶联及封闭处理后,反应 区剩余未被用于偶联带有正电荷的氨基可通过静电力有助于抗体捕获激素蛋白分子,进而 加快检测反应速度及灵敏度。 当所述激素蛋白为人绒毛膜促性腺激素时,所述表面氨基化的聚苯乙烯材料上偶 联HCG抗体;当所述激素蛋白为孕酮时,所述表面氨基化的聚苯乙烯材料上偶联孕酮抗体; 当所述激素蛋白为促黄体生成素时,所述表面氨基化的聚苯乙烯材料上偶联LH抗体;当所 述激素蛋白为促卵泡生成素时,所述表面氨基化的聚苯乙烯材料上偶联FSH抗体;当所述激 素蛋白为抗缪勒氏管激素时,所述表面氨基化的聚苯乙烯材料上偶联AMH抗体。 进一步的,所述HCG抗体是经过二硫苏糖醇处理的HCG抗体。 附图说明 图1是本发明实施例1中的化学发光免疫检测芯片的结构示意图; 图2是本发明实施例1中人绒毛膜促性腺激素HCG浓度的化学发光免疫检测芯片和 罗氏检测结果对比图; 图3是本发明实施例1中孕酮浓度的化学发光免疫检测芯片和罗氏检测结果对比 图; 图4是本发明实施例2中的化学发光免疫检测芯片的结构示意图; 图5是本发明实施例2中促黄体生成素LH浓度的化学发光免疫检测芯片和罗氏检 测结果对比图; 图6是本发明实施例2中促卵泡生成素FSH浓度的化学发光免疫检测芯片和罗氏检 测结果对比图; 图7是本发明实施例2中抗缪勒氏管激素浓度的化学发光免疫检测芯片和罗氏检 测结果对比图; 其中,1、进样区,2、过滤区,3、复合反应区,31、检测人绒毛膜促性腺激素的包被分 5 CN 111551752 A 说 明 书 4/8 页 区一,32、检测人绒毛膜促性腺激素的包被分区二,33、反应隔离区一,34、检测孕酮的包被 分区,35、反应隔离区二,36、标记物储藏区,301、检测促黄体生成素的包被分区,302、反应 隔离区三,303、检测促卵泡生成素的包被分区,304、反应隔离区四,305、检测抗缪勒氏管激 素的包被分区,306、反应隔离区五,4、循环挤压区,5、试剂储藏区,51、清洗液储藏区,52、反 应底物储藏区,6、排液阀。
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