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原文传递数字微流控化学发光检测芯片及检测方法、检测装置

专利名称：	数字微流控化学发光检测芯片及检测方法、检测装置
摘要：	本发明实施例提供了一种数字微流控化学发光检测芯片及检测方法、检测装置。数字微流控化学发光检测芯片包括相对设置的第一基板和第二基板，所述第一基板和第二基板形成的腔体包括实现抗原、磁珠抗体和抗体结合的混匀孵育区、实现化学发光并检测光信号的发光检测区以及连通所述混匀孵育区和发光检测区的连通路径，所述第一基板上设置有用于驱动样液移动的驱动阵列和用于采集样液发光信号的光传感阵列，所述驱动阵列与所述混匀孵育区、发光检测区和连通路径的位置相对应，所述光传感阵列与所述发光检测区的位置相对应。本发明实施例具有结构紧凑、体积小、功耗低、成本低等特点，降低了信号的信噪比，提高了检测结果的一致性。
专利类型：	发明专利
申请人：	北京京东方传感技术有限公司
发明人：	李月;姚文亮;赵楠;高涌佳;樊博麟;古乐;廖辉;赵莹莹
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T00:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T00:00:00+0805
申请号：	CN202010114438.8
公开号：	CN111208119A
代理机构：	北京安信方达知识产权代理有限公司
代理人：	曲鹏;解婷婷
分类号：	G01N21/76;G01N33/535;G01N33/543;G;G01;G01N;G01N21;G01N33;G01N21/76;G01N33/535;G01N33/543
申请人地址：	100176 北京市大兴区北京经济技术开发区西环中路8号2幢C区3层C-301、C-302
主权项：	1.一种数字微流控化学发光检测芯片，其特征在于，包括相对设置的第一基板和第二基板，所述第一基板和第二基板形成的腔体包括实现抗原、磁珠抗体和抗体结合的混匀孵育区、实现化学发光并检测光信号的发光检测区以及连通所述混匀孵育区和发光检测区的连通路径，所述第一基板上设置有用于驱动样液移动的驱动阵列和用于采集样液发光信号的光传感阵列，所述驱动阵列与所述混匀孵育区、发光检测区和连通路径的位置相对应，所述光传感阵列与所述发光检测区的位置相对应。 2.根据权利要求1所述的数字微流控化学发光检测芯片，其特征在于，所述混匀孵育区包括磁珠加注盘和磁珠混匀通道，所述磁珠加注盘用于向磁珠混匀通道提供磁珠抗体，在所述磁珠混匀通道，所述样液在所述驱动阵列驱动下沿着所述磁珠混匀通道移动，使样液中抗原与磁珠抗体结合，形成第一孵育样液，所述第一孵育样液包括抗原-磁珠抗体复合物。 3.根据权利要求2所述的数字微流控化学发光检测芯片，其特征在于，所述混匀孵育区还包括酶标加注盘和酶标混匀通道，所述酶标加注盘用于向酶标混匀通道提供酶标抗体，所述酶标混匀通道与所述磁珠混匀通道连通，在所述酶标混匀通道，所述第一孵育样液在所述驱动阵列驱动下沿着所述酶标混匀通道移动，使第一孵育样液与酶标抗体结合，形成第二孵育样液，所述第二孵育样液包括抗原-磁珠抗体-酶标抗体复合物。 4.根据权利要求3所述的数字微流控化学发光检测芯片，其特征在于，所述发光检测区包括底物加注盘和纯化通道，所述纯化通道与所述混匀孵育区连通，所述底物加注盘用于向纯化通道提供发光底物，在所述纯化通道中，所述第二孵育样液在所述驱动阵列驱动下沿着所述纯化通道移动，使第二孵育样液与发光底物结合，形成第三孵育样液，所述第三孵育样液包括抗原-磁珠抗体-酶标抗体-发光底物复合物。 5.根据权利要求4所述的数字微流控化学发光检测芯片，其特征在于，所述磁珠混匀通道、酶标混匀通道和纯化通道均为环形通道，所述样液与磁珠抗体、所述第一孵育样液与酶标抗体、所述第二孵育样液与发光底物均通过转圈方式实现混匀。 6.根据权利要求4所述的数字微流控化学发光检测芯片，其特征在于，所述发光检测区还包括洗涤加注盘，所述洗涤加注盘用于向纯化通道提供洗涤缓冲液，在所述纯化通道中，所述第二孵育样液在所述驱动阵列驱动下沿着所述纯化通道移动，使第二孵育样液与洗涤缓冲液实现混匀；外设的磁控装置固定所述第二孵育样液中的磁珠抗体，所述第二孵育样液中的杂质溶液在所述驱动阵列驱动下排出所述纯化通道。 7.根据权利要求4所述的数字微流控化学发光检测芯片，其特征在于，所述发光检测区还包括检测区，所述检测区与所述纯化通道连通，在所述检测区，所述光传感阵列采集所述第三孵育样液化学发光的光信号，并将所述光信号转化为电信号。 8.根据权利要求6所述的数字微流控化学发光检测芯片，其特征在于，所述第二基板上设置有多个加注孔，所述多个加注孔分别与所述磁珠加注盘、酶标加注盘、洗涤加注盘和底物加注盘的位置相对应。 9.根据权利要求1所述的数字微流控化学发光检测芯片，其特征在于，还包括加注区和废液区，所述加注区与所述混匀孵育区连通，用于接收待检测的样液，所述废液区与所述发光检测区连通，用于接收来自所述发光检测区的废液。 10.根据权利要求1～9任一所述的数字微流控化学发光检测芯片，其特征在于，所述驱动阵列采用有源驱动实现方式。 11.根据权利要求1～9任一所述的数字微流控化学发光检测芯片，其特征在于，所述第一基板包括第一基底、设置在所述第一基底朝向第二基板一侧表面上的阵列结构层和设置在所述阵列结构层朝向第二基板一侧表面上的第一疏水层，第二基板包括第二基底和设置在第二基底朝向第一基板一侧表面上的第二疏水层；所述驱动阵列和光传感阵列设置在所述阵列结构层中，所述驱动阵列包括多个驱动单元，所述驱动单元包括驱动晶体管和驱动电极，所述驱动电极与驱动晶体管连接；所述光传感阵列包括多个光传感单元，所述光传感单元包括传感晶体管和光电二极管，所述光电二极管与传感晶体管连接。 12.根据权利要求11所述的数字微流控化学发光检测芯片，其特征在于，所述阵列结构层包括：第一基底；设置在所述第一基底上的驱动栅电极和传感栅电极；覆盖所述驱动栅电极和传感栅电极的第一绝缘层；设置在所述第一绝缘层上的驱动有源层和传感有源层；相互邻近的一端分别设置在所述驱动有源层上的驱动源电极和驱动漏电极，相互邻近的一端分别设置在所述传感有源层上传感源电极和传感漏电极；覆盖所述驱动源电极、驱动漏电极、传感源电极和传感漏电极的第二绝缘层和第三绝缘层，其上开设有暴露出所述传感漏电极的第一过孔；设置在所述第三绝缘层上的光电二极管，所述光电二极管的第一极通过所述第一过孔与所述传感漏电极连接；覆盖所述光电二极管的第四绝缘层，其上开设有暴露出所述驱动漏电极的第二过孔；设置在所述第四绝缘层上的驱动电极，所述驱动电极通过所述第二过孔与所述驱动漏电极连接；覆盖所述驱动电极的第五绝缘层。 13.一种数字微流控化学发光检测装置，其特征在于，包括如权利要求1～12任一所述的数字微流控化学发光检测芯片，还包括移液装置、温控装置、磁控装置和信号处理装置；所述移液装置用于将样液转移到所述数字微流控化学发光检测芯片上，所述温控装置用于向所述数字微流控化学发光检测芯片提供设定的温度，所述磁控装置用于向所述数字微流控化学发光检测芯片提供设定的磁场，所述信号处理装置与所述数字微流控化学发光检测芯片连接，用于读取所述光传感阵列的电信号，对电信号进行分析处理，获得浓度信息。 14.根据权利要求13所述的数字微流控化学发光检测装置，其特征在于，所述温控装置设置在所述第一基板远离第二基板的一侧或所述第二基板远离第一基板的一侧，用于向所述混匀孵育区提供设定的温度；所述磁控装置设置在所述第一基板远离第二基板的一侧或所述第二基板远离第一基板的一侧，用于向所述发光检测区提供设定的磁场。 15.一种采用如权利要求1～12任一所述的数字微流控化学发光检测芯片的数字微流控化学发光检测方法，其特征在于，包括：所述驱动阵列驱动样液依次与磁珠抗体、酶标抗体和发光底物结合，形成抗原-磁珠抗体-酶标抗体-发光底物复合物；所述光传感阵列采集所述抗原-磁珠抗体-酶标抗体-发光底物复合物化学发光的光信号，并将所述光信号转化为电信号。 16.根据权利要求15所述的数字微流控化学发光检测方法，其特征在于，所述驱动阵列驱动样液依次与磁珠抗体、酶标抗体和发光底物结合，形成抗原-磁珠抗体-酶标抗体-发光底物复合物，包括：在所述混匀孵育区，所述驱动阵列驱动样液依次与磁珠抗体和酶标抗体结合，形成抗原-磁珠抗体-酶标抗体复合物；在所述发光检测区，所述驱动阵列驱动所述抗原-磁珠抗体-酶标抗体复合物与发光底物结合，形成抗原-磁珠抗体-酶标抗体-发光底物复合物。
所属类别：	发明专利