基于磁性微球的PMMA微流控免疫分析芯片系統(tǒng)的研究.pdf

1、免疫分析技術(shù)是生物學(xué)中一種重要的分析方法，由于具有高度的特異性和敏感性，已廣泛用于臨床醫(yī)學(xué)診斷、藥學(xué)分析、環(huán)境監(jiān)測及生物學(xué)研究等領(lǐng)域，但目前常規(guī)免疫分析方法存在分析時間長、操作繁瑣等缺點(diǎn)，限制了其在現(xiàn)場快速檢驗中的運(yùn)用。 微流控分析作為一種新的微型化分析平臺，具有分析效率高、消耗試劑少、易于集成化與便攜化等優(yōu)點(diǎn)。研究將微流控芯片、超順磁性微球技術(shù)、化學(xué)發(fā)光技術(shù)結(jié)合起來，研究基于微流控芯片的微型化免疫分析系統(tǒng)，以滿足能夠基層醫(yī)院及

2、在軍事等特殊條件下進(jìn)行免疫分析的需要。 在本項目研究中，我們所獲得的主要結(jié)果和結(jié)論歸納如下： (1) 目前大部分微流控分析芯片只能一次性使用，導(dǎo)致檢測成本過高，而且由于加工工藝的限制，不同芯片之間的差異也會導(dǎo)致檢測過程中系統(tǒng)誤差增大。針對這一現(xiàn)狀，我們將超順磁性微球用于微流控分析芯片系統(tǒng)，以實現(xiàn)微流控芯片的可重復(fù)利用。將超順磁性微球引入微流控芯片還可以提高分析的靈敏度。 (2) 由于具有靈敏度高，檢測線性范圍寬的

3、優(yōu)點(diǎn)，實驗采用化學(xué)發(fā)光作為免疫分析的檢測信號，化學(xué)發(fā)光信號不需要激發(fā)光的激發(fā)，免除了各種可能因素給分析帶來的影響，使分析結(jié)果更加靈敏穩(wěn)定可靠?；瘜W(xué)發(fā)光信號檢測裝置相對比較簡單，為芯片分析系統(tǒng)的微型化提供了一定的基礎(chǔ)。 (3) 目前微流控芯片主要是以硅片為材料，通過光刻和蝕刻技術(shù)進(jìn)行加工，然后可以獲得精度很高的微流控芯片，但是這種方法存在對加工條件要求高、加工周期長、加工成本貴等缺陷。研究提出以高分子聚合物為芯片材料，采用激光法微

4、加工技術(shù)加工微流控芯片。在實驗中，通過自己構(gòu)建的的激光加工裝置，對加工過程中激光強(qiáng)度、加工次數(shù)、通道表面修飾處理、鍵合條件等進(jìn)行了優(yōu)化，獲得比較好的芯片，能滿足研究的需要。這種芯片微加工方法對加工設(shè)備要求低、加工周期短，是一種較好的微流控芯片快速加工技術(shù)。 (4) 我們構(gòu)建了由流體控制系統(tǒng)、免疫反應(yīng)系統(tǒng)和信號檢測處理系統(tǒng)等幾個部分組成的微流控免疫分析芯片裝置。采用該裝置通過設(shè)定的分析程序成功地實現(xiàn)了 AFP 雙抗體夾心法免疫分析

5、和 T<,3> 競爭法免疫分析，其分析結(jié)果與 Beckman Coulter ACCESS 免疫分析儀分析結(jié)果無顯著性差異，整個分析可以在20分鐘內(nèi)完成，所消耗的抗原抗體試劑量僅為5μl，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其他分析方法。該系統(tǒng)測定AFP的靈敏度為0.27ng/ml，測定總T<,3>的靈敏度為0.18ng/ml，均明顯高于常規(guī)免疫分析方法。因此采用我們制作的微流控芯片系統(tǒng)可以完成免疫分析，檢測性能優(yōu)于常規(guī)免疫分析，基本能體現(xiàn)微流控芯片快速、高效、消

6、耗試劑小的優(yōu)點(diǎn)。由于我們對微流控免疫分析芯片系統(tǒng)的研究還處于起步階段，在實驗過程中還存在一定的不足，主要表現(xiàn)在芯片分析系統(tǒng)過于龐大、芯片設(shè)計過于簡單等，還需在以后的研究中進(jìn)行進(jìn)一步改進(jìn)。 研究將微流控芯片技術(shù)、超順磁性微球技術(shù)、化學(xué)發(fā)光技術(shù)等技術(shù)結(jié)合起來，構(gòu)建可以用于免疫分析的微流控芯片系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有檢測速度快、消耗試劑少等優(yōu)點(diǎn)。研究為微流控芯片的可重復(fù)使用提供了一個新的途徑，為微型化自動免疫分析裝置的研究奠定了理論和技術(shù)基礎(chǔ)