CN221667800U - 一种多蛋白质检测微流控芯片 - Google Patents

Abstract

本申请涉及蛋白质检测设备技术领域，提出了一种多蛋白质检测微流控芯片，其包括芯片本体，该多蛋白质检测微流控芯片包括：主流道，主流道位于芯片本体内；第一腔室，第一腔室内置于芯片本体，第一腔室上设置有第一入口，第一入口与主流道相连通；以及第二腔室，第二腔室内置于芯片本体，第二腔室上设置有第二入口，第二入口与主流道相连通；进入第一腔室的蛋白质分子的体积小于进入第二腔室内的蛋白质分子的体积，第一腔室的截面积大于第二腔室的截面积。本实用新型的有益之处在于，通过设置彼此独立的腔室能够实现在一个微流控芯片上同时检测不同种类的蛋白质，进而提高了样本的检测效率。

Description

一种多蛋白质检测微流控芯片

技术领域

本申请涉及蛋白质检测设备技术领域，特别涉及一种多蛋白质检测微流控芯片。

背景技术

蛋白质检测试纸是一种用于快速检测样品中蛋白质含量的便携式检测工具。其工作原理是实质上的特定受体与待检测样品中的既定蛋白质发生特异性反应，产生可见的变化或信号，以此检测样本中是否含有既定种类的蛋白质以及既定中来蛋白质的含量。

但是，目前市面上的蛋白质检测试纸大多只能够检测一种蛋白质，不能够仅依靠一张检测试纸来实现同时检测多种蛋白质。故在需要检测某一样本中的多种蛋白质时，需要同时使用多种蛋白质检测试纸，费时费力。

因此，上述存在的技术缺陷亟需改变。

实用新型内容

为了解决现有技术中，一张试纸只能够检测一种蛋白质，在需要检测同一溶液中的蛋白质时需要多次检测、费时费力的问题。本申请提出了一种多蛋白质检测微流控芯片，其能够同时检测至少两种不同的蛋白质，有效地降低了检测所需的时间。

一种多蛋白质检测微流控芯片，包括芯片本体，多蛋白质检测微流控芯片包括：

主流道，主流道位于芯片本体内；

第一腔室，第一腔室内置于芯片本体，第一腔室上设置有第一入口，第一入口与主流道相连通；

以及第二腔室，第二腔室内置于芯片本体，第二腔室上设置有第二入口，第二入口与主流道相连通；

进入第一腔室的蛋白质分子的体积小于进入第二腔室内的蛋白质分子的体积，第一腔室的截面积大于第二腔室的截面积。

第一入口处设置有第一入口滤膜，第二入口处设置有第二入口滤膜；第一入口滤膜的目数大于第二入口滤膜的目数。

多蛋白质检测微流控芯片还包括第三腔室，第三腔室上设置有第三入口并通过第三入口连通主流道，进入第三腔室内的蛋白质分子的体积大于进入第二腔室内的蛋白质分子的体积。

进一步地，第三入口处设置有第三入口滤膜，第三入口滤膜的目数小于第二滤网的目数。

较佳地，第一腔室上还设置有第一出口，第一出口处设置有第一出口滤膜，第一出口滤膜用以阻挡蛋白质分子流出第一腔室。

进一步地，第二腔室上还设置有第二出口，第二出口处设置有第二出口滤膜，第二出口滤膜用以阻挡蛋白质分子流出第二腔室。

进一步地，多蛋白质检测微流控芯片还包括第四腔室，第四腔室上设置有第四入口，第四入口连通主流道与第四腔室，第四入口的截面积小于第三入口的截面积。

进一步地，第四入口处设置有第四入口滤膜，第四入口滤膜的目数小于第三入口滤膜的目数。

进一步地，第一腔室内设置有第一反应试剂，第一反应试剂用于与进入第一腔室内的蛋白质反应。

第二腔室内设置有第二反应试剂，第二反应试剂用于与进入第二腔室内的蛋白质反应。

本实用新型的有益之处在于，通过在芯片本体内设置彼此隔离的腔室能够实现在一张微流控芯片上同时检测多种蛋白质，减少了检测所需的时间，提高了检测效率。此外，本申请中各个腔室上入口的大小也不尽相同，使用时将与分子量较小的蛋白质相对应的反应试剂设置在入口截面积较大的腔室中，这样能够减少因滤膜目数较大而对蛋白质进入量所产生的影响，进一步地提升检测效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实施例提供的一种多蛋白质检测微流控芯片的截面图；

图2是图1中A部分的局部放大图；

图3是图1中B部分的局部放大图；

图4是图1中C部分的局部放大图；

图5是图1中D部分的局部放大图。

图中：10、芯片本体；11、主流道；12、二级流道；13、三级流道；14、出口流道；15、过渡流道；20、第一腔室；21、第一入口；22、第一入口滤膜；23、第一出口；24、第一出口滤膜；25、第一反应试剂；30、第二腔室；31、第二入口；32、第二入口滤膜；33、第二出口；34、第二出口滤膜；35、第二反应试剂；40、第三腔室；41、第三入口；42、第三入口滤膜；43、第三出口；44、第三出口滤膜；45、第三反应试剂；50、第四腔室；51、第四入口；52、第四入口滤膜；53、第四出口；54、第四出口滤膜；55、第四反应试剂。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

此外，上面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

为了能够实现多种蛋白质同时检测、提升检测效率，请参阅图1至图5，本申请提出了一种多蛋白质检测微流控芯片，该芯片的内部设置有四个不同的检测腔室，各个腔室彼此独立，能够同时检测不同的蛋白质，省时省力。

为了能够实现多种蛋白质同时检测、提升检测效率，本申请提出了一种多蛋白质检测微流控芯片，该芯片的内部设置有四个不同的检测腔室，各个腔室彼此独立，能够同时检测不同的蛋白质，省时省力。

本申请中提出的多蛋白质检测微流控芯片包括芯片本体10，微流控芯片一般由主要材料由硅片、玻璃、聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚甲基丙烯酸甲酯、聚四氟乙烯和纸基等材料构成。其中，聚二甲基硅氧烷(PDMS)应用最广泛。

在芯片本体10内设置有主流道11，样本溶液经由主流道11进入到芯片并本体内。主流道11的一端连接外界液源，以使得样本溶液进入到主流道11中，检测人员可以采用泵送等方式来将样本溶液输入至主流道11中。具体到本实施例中，芯片本体10内设置有若干个腔室；故本实施例中的芯片本体10内还设置有次级流道，比如本实施例中就还设置有二级流道12与三级流道13；主流道11中的液体先进入到二级流道12中并在二级流道12中分流；随后，二级流道12中的液体进入到三级流道13并在三级流道13中分流，随后直接进入到各个腔室中。需要指出的是，虽然主流道11中的液体经过逐级分流进入到各个腔室中，但是上述液体在进入到各个腔室之中时所流经的行程大致相同，因此能够保证液体进入到各个腔室之前的流阻与所承受的流阻大致相同。

在芯片本体10的内部还设置有第一腔室20与第二腔室30。第一腔室20与第二腔室30分别用于检测不同种类的蛋白质。

第一腔室20上设置有第一入口21，第一腔室20的内部形成有第一入口21，第一腔室20通过第一入口21连通主流道11，以使得主流道11中的样本溶液能够进入到第一腔室20中。具体来说第一入口21是通过三级流道13与主流道11相连通；此外，在第一入口21与三级流道13之间还设置有过渡流道15，过渡流道15的管径与各个腔室的入口大小相对应。各个腔室的入口处与三级流道13之间均设置有过渡流道15，故后文不再赘述。

在第一腔室20的内部设置有第一反应试剂25，第一反应试剂25可以为受体，能够与样本中的特定蛋白质结合，以此标记处特定种类的蛋白质。在第一反应试剂25与蛋白质结合后，结合的蛋白质将会显示出特定的颜色，这样检测人员就能够通过检测颜色的深度来获取样本中是否存在特定种类蛋白质。

为了方便描述，现将第一腔室20内中检测的蛋白质定义为第一蛋白；对应地，进入到第二腔室30内的蛋白质就被定义为第二蛋白，以此类推。

具体地，第一入口21依次通过过渡流道15、三级流道13、二级流道12来与主流道11相连通。

同样地，在第二腔室30中设置有第二入口31，第二入口31与主流道11相连通，以使得主流道11中的样本溶液能够进入到第二腔室30中。同样地，在第二腔室30内部也设置有第二反应试剂35，第二反应试剂35能够与第二蛋白结合并显色，以此检测样本溶液中是否存在第二蛋白。

为了保证检测结果的准确性，在第一入口21处设置有第一入口滤膜22，第一入口滤膜22能够覆盖第一入口21，且第一入口滤膜22上的网孔大小与第一蛋白的分子大小相对应，以使得第一蛋白分子能够进入到第一腔室20中与第一反应试剂25相结合。

同样地，在第二入口31处也设置有覆盖第二入口31的第二入口滤膜32，第二入口滤膜32上的网孔大小与第二蛋白的分子大小相对应，这样第二蛋白分子就能够进入到第二腔室30中同第二反应试剂35相结合。

在本实施例中，如第一蛋白分子的体积小于第二蛋白分子的体积，则第一入口21处的截面积应当大于第二入口31的截面积，且第一入口滤膜22上的目数大于第二入口滤膜32上的目数。其中，目数用于反应滤膜上网眼的大小，目数越大，滤膜上的网眼就越小，能够过滤的物质就越细小，过滤精度就越高。

蛋白质的分子量越大，则蛋白质分子的体积也就越大，对应地需要过滤该种蛋白质的滤网上的网孔也就越大；反之蛋白质的体积越小，与之对应的滤网的网眼也就越小。那么，在面积相等、单位时间内流速相同的情况下，目数越大，能够通过该滤膜的蛋白质分子就越少，随着其余蛋白质分子在滤膜处聚集，滤膜的流阻也会逐渐变大，影响单位时间内流过滤膜的样本溶液的量，对应到本申请中就会影响到单位时间内进入到腔室内的特定蛋白质的数量，进而延长检测所用的时间。

故为了减小滤膜对样本流速的影响，以确保各个腔室内的反应能够尽快完成，本实施例中的第一入口21处的截面积大于第二入口31的截面积。这样就能够通过增大面积的方式来使得更多的第一蛋白进入到第一腔室20中，以提升单位时间内第一蛋白进入到第一腔室20中的数量，进而提升单位时间内能够与第一反应试剂25结合的第一蛋白的数量，以提升检测速度。

为了能够尽快地提升各个腔室内对应的蛋白质分子的数量，在本申请中的第一腔室20上还设置有第一出口23，这样流入到第一腔室20内的样本溶液能够不断地更新，这样就会不断地有新涌入的第一蛋白与第一反应试剂25相结合，以此提升第一腔室20内的反应速度以及检测速度。对应地，在第二腔室30上同样设置有第二出口33，以实现第二腔室30内的样本溶液不断流动、更新。

为了进一步地提升检测速度，在第一出口23处与第二出口33处分别设置有第一出口滤膜24与第二出口滤膜34。第一出口滤膜24用于阻挡第一蛋白离开第一腔室20；同样地，第二出口滤膜34也是用于阻挡第二蛋白离开第二腔室30。以第一腔室20为例，第一出口滤膜24能够阻挡第一蛋白离开第一腔室20，这样第一腔室20内第一蛋白的含量就会不断地上升，这将使得更多的第一蛋白同第一反应试剂25相结合，使得第一腔室20内能够更快地显色，进而提升检测速度。第二出口滤膜34的工作原理与第一出口滤膜24的工作原理相同，故在此不再赘述。

为了进一步地提升本申请中多蛋白质检测微流控芯片所能够检测的蛋白质的种类，其还包括第三腔室40与第四腔室50。其中，各个腔室之间彼此独立。第三腔室40与第四腔室50上分别设置有第三入口41与第四入口51；相同地第三入口41与第四入口51分别通过过渡流道15、三级流道13以及二级流道12来连通主流道11。在第三入口41处与第四入口51处分别设置有第三入口滤膜42以及第四入口滤膜52，上述两个入口滤膜分别用于过滤不同大小的蛋白质分子。

同样地，在第三腔室40与第四腔室50内也分别设置有与第三反应试剂45与第四反应试剂55。上述两种反应试纸同样用于与特定的蛋白质结合并显色。在第三腔室40与第四腔室50上还分别设置有对应的第三出口43与第四出口53，第三出口43处与第四出口53处分别设置有第三出口滤膜44与第四出口滤膜54，上述两个出口滤膜的工作原理与第一出口滤膜24相同，故在此不再赘述。

需要指出的是，在本申请中，各个腔室上入口截面积的大小关系为：第一入口21＞第二入口31＞第三入口41＞第四入口51；对应地各个腔室内所要检测的蛋白质分子的大小也按照第一腔室20至第四腔室50的顺序逐渐增大。

在本申请中，腔室上的出口大小均相同，且各个出口处均连接有出口流道14。本实施例中的四条出口流道14的长度均相同，四条出口流道14最终汇总在一起流出芯片本体10，这样能够尽可能地确保液体在出口流道14中的流阻是相同的，进而使得单位时间内流经各个腔室的液体量近似，方便检测人员进行定量分析。

在本申请中，在第一腔室20内设置有附着部，用以固定第一反应试剂25。上述附着部可以是麻面，也可以设置为带有多个网孔的支架状，这样就能够增大样本溶液与第一反应试剂25的接触面积。对应地，在其他腔室内也设置有类似的结构。

为了进一步地降低检测所需的时间，在各个腔室的出口处还设置有出口滤膜。以第一腔室20与第二腔室30为例，在第一出口23与第二出口33处分别设置有第一出口滤膜24与第二出口滤膜34，第一出口滤膜24与第二出口滤膜34均用于阻挡蛋白质分子离开腔室。第一出口滤膜24能够阻挡第一蛋白分子随样本溶液流出第一腔室20，这样就能够使得第一腔室20内第一蛋白分子的数量不断增加，因此就会有更多的第一蛋白分子同第一反应试剂25相结合，进而降低检测所需的时间。对应地，第二开口上的第二开口滤膜与第一开口滤膜的作用相同，故在此不再赘述。

综上所述，本申请中通过在芯片本体10上设置若干个彼此独立的腔室，能够实现不同种类的蛋白质检测；此外，根据待测蛋白质分子的大小选择对应的腔室以及对应的反应试剂，腔室入口处的截面积与蛋白质分子量的大小呈反比，以此补偿滤膜处因无法通过滤膜的蛋白质分子堆积而增大的流阻，确保各个腔室内的反应均可快速地进行。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种多蛋白质检测微流控芯片，包括芯片本体，其特征在于，多蛋白质检测微流控芯片还包括：

主流道，所述主流道位于所述芯片本体内；

第一腔室，所述第一腔室内置于所述芯片本体，所述第一腔室上设置有第一入口，所述第一入口与所述主流道相连通；

以及第二腔室，所述第二腔室内置于所述芯片本体，所述第二腔室上设置有第二入口，所述第二入口与所述主流道相连通；

进入所述第一腔室的蛋白质分子的体积小于进入所述第二腔室内的蛋白质分子的体积，所述第一腔室的截面积大于所述第二腔室的截面积。

2.根据权利要求1所述的多蛋白质检测微流控芯片，其特征在于，所述第一入口处设置有第一入口滤膜，所述第二入口处设置有第二入口滤膜；所述第一入口滤膜的目数大于第二入口滤膜的目数。

3.根据权利要求2所述的多蛋白质检测微流控芯片，其特征在于，多蛋白质检测微流控芯片还包括第三腔室，所述第三腔室上设置有第三入口并通过所述第三入口连通所述主流道，进入所述第三腔室内的蛋白质分子的体积大于进入所述第二腔室内的蛋白质分子的体积。

4.根据权利要求3所述的多蛋白质检测微流控芯片，其特征在于，所述第三入口处设置有第三入口滤膜，所述第三入口滤膜的目数小于第二滤网的目数。

5.根据权利要求2所述的多蛋白质检测微流控芯片，其特征在于，所述第一腔室上还设置有第一出口，所述第一出口处设置有第一出口滤膜，所述第一出口滤膜用以阻挡蛋白质分子流出第一腔室。

6.根据权利要求2所述的多蛋白质检测微流控芯片，其特征在于，所述第二腔室上还设置有第二出口，所述第二出口处设置有第二出口滤膜，所述第二出口滤膜用以阻挡蛋白质分子流出第二腔室。

7.根据权利要求4所述的多蛋白质检测微流控芯片，其特征在于，所述多蛋白质检测微流控芯片还包括第四腔室，所述第四腔室上设置有第四入口，所述第四入口连通所述主流道与所述第四腔室，所述第四入口的截面积小于所述第三入口的截面积。

8.根据权利要求7所述的多蛋白质检测微流控芯片，其特征在于，所述第四入口处设置有第四入口滤膜，所述第四入口滤膜的目数小于所述第三入口滤膜的目数。

9.根据权利要求1所述的多蛋白质检测微流控芯片，其特征在于，所述第一腔室内设置有第一反应试剂，所述第一反应试剂用于与进入所述第一腔室内的蛋白质反应。

10.根据权利要求1所述的多蛋白质检测微流控芯片，其特征在于，所述第二腔室内设置有第二反应试剂，所述第二反应试剂用于与进入所述第二腔室内的蛋白质反应。