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专利号: 2020103631114
申请人: 上海邦先医疗科技有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-11-04
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种用于生物样本中细菌定量检测的微流控芯片,其特征在于:其包括用于加入所述的生物样本的加样区、与所述的加样区相连通且设置有第一滤膜的第一过滤区、与所述的第一过滤区相连通且设置有第二滤膜的第二过滤区、与所述的第二过滤区相连通的检测区、与所述的第二过滤区相连通且用于加入用于将所述的细菌自所述的第二滤膜上洗脱下来的试剂的第一试剂区、与所述的第二过滤区和/或所述的检测区相连通的第二试剂区;其中,所述的第一滤膜允许细菌通过且能够截留体积大于细菌的生物样本中的杂质,所述的第二滤膜能够截留所述的细菌。

2.根据权利要求1所述的用于生物样本中细菌定量检测的微流控芯片,其特征在于:所述的第一滤膜的孔径为1~100μm;所述的第二滤膜的孔径为0.01~1μm。

3.根据权利要求1或2所述的用于生物样本中细菌定量检测的微流控芯片,其特征在于:所述的第一过滤区的数量为两个及以上,且两个及以上的所述的第一过滤区串联设置,每个所述的第一过滤区设置有所述的第一滤膜;或者,所述的第一滤膜为沿着所述的生物样本经过所述的第一过滤区的流向设置的两个及以上,两个及以上的所述的第一滤膜相互平行设置。

4.根据权利要求3所述的用于生物样本中细菌定量检测的微流控芯片,其特征在于:两个及两个以上的所述的第一过滤区中的第一滤膜的孔径或者两个及以上的所述的第一滤膜的孔径不同,且位于所述的生物样本流向的下游的所述的第一滤膜的孔径小于位于所述的生物样本流向的上游的所述的第一滤膜的孔径。

5.根据权利要求4所述的用于生物样本中细菌定量检测的微流控芯片,其特征在于:位于所述的生物样本流向的上游的所述的第一滤膜的孔径为2~100μm;位于所述的生物样本流向的下游的所述的第一滤膜的孔径为1~2μm。

6.根据权利要求1所述的用于生物样本中细菌定量检测的微流控芯片,其特征在于:所述的第一过滤区的内径与所述的第二过滤区的内径的比值为1.5~2.5:1。

7.根据权利要求1所述的用于生物样本中细菌定量检测的微流控芯片,其特征在于:所述的第二过滤区与所述的检测区分离设置。

8.根据权利要求1所述的用于生物样本中细菌定量检测的微流控芯片,其特征在于:所述的微流控芯片的厚度为8~12mm,所述的微流控芯片上的流道的内径为1~2mm。

9.根据权利要求1所述的用于生物样本中细菌定量检测的微流控芯片,其特征在于:所述的微流控芯片还包括与所述的第二过滤区和/或所述的检测区相连通的第三试剂区。

10.根据权利要求1或9所述的用于生物样本中细菌定量检测的微流控芯片,其特征在于:所述的试剂区为加样口,或者,所述的试剂区包括储存有试剂的试剂仓。

11.根据权利要求1所述的用于生物样本中细菌定量检测的微流控芯片,其特征在于:

所述的微流控芯片还包括用于加样或加试剂的注射器。

12.根据权利要求1所述的用于生物样本中细菌定量检测的微流控芯片,其特征在于:

所述的微流控芯片还包括与所述的第二过滤区和/或所述的检测区相连通的废液区。

13.根据权利要求12所述的用于生物样本中细菌定量检测的微流控芯片,其特征在于:

所述的废液区为出样口,或者,所述的废液区包括用于储存废液的废液仓、用于将所述的废液仓与外界连通的通气孔。

14.根据权利要求1所述的用于生物样本中细菌定量检测的微流控芯片,其特征在于:

所述的微流控芯片包括层叠设置的至少一层硬膜层和至少一层软膜层。

15.根据权利要求14所述的用于生物样本中细菌定量检测的微流控芯片,其特征在于:

所述的微流控芯片包括依次层叠设置且通过粘合剂固定连接的第一硬膜层、第二硬膜层、第一软膜层和第二软膜层;所述的第一硬膜层、所述的第二硬膜层的厚度独立地为3~5mm,所述的第一软膜层、所述的第二软膜层的厚度独立地为0.5~1.5mm;或者,所述的微流控芯片包括依次层叠设置且通过连接件固定连接的第一硬膜层、第一软膜层、第二硬膜层、第二软膜层和第三硬膜层;所述的第一硬膜层、所述的第三硬膜层的厚度独立地为1~3mm,所述的第二硬膜层的厚度为2~4mm,所述的第一软膜层、所述的第二软膜层的厚度独立地为0.5~1.5mm。

16.根据权利要求14或15所述的用于生物样本中细菌定量检测的微流控芯片,其特征在于:所述的加样区、所述的第一过滤区、所述的第二过滤区、所述的检测区、所述的第一试剂区、所述的第二试剂区、以及连通各区的流道开设在所述的硬膜层上,所述的流道上设置有能够控制所述的流道打开和关闭的挤压阀。

17.根据权利要求16所述的用于生物样本中细菌定量检测的微流控芯片,其特征在于:

所述的流道包括分别与所述的加样区和第一个所述的第一过滤区的底部相连通的第一流道、分别与第一个所述的第一过滤区和第二个所述的第一过滤区的顶部相连通的第二流道、分别与第二个所述的第一过滤区和所述的第二过滤区的底部相连通的第三流道、分别与所述的第二过滤区和所述的检测区的底部相连通的第四流道、分别与所述的第一试剂区的底部和所述的第二过滤区的顶部相连通的第五流道、分别与所述的第二试剂区和所述的检测区的底部相连通的第六流道、分别与所述的第二过滤区的顶部和废液区的顶部相连通的第七流道,所述的废液区开设在所述的第二硬膜层、所述的第一软膜层和所述的第二软膜层上。

18.根据权利要求14所述的用于生物样本中细菌定量检测的微流控芯片,其特征在于:

所述的微流控芯片包括依次层叠设置且通过连接件固定连接的第一硬膜层、第一软膜层、第二硬膜层、第二软膜层和第三硬膜层;所述的第一硬膜层、所述的第三硬膜层的厚度独立地为1~3mm,所述的第二硬膜层的厚度为2~4mm,所述的第一软膜层、所述的第二软膜层的厚度独立地为0.5~1.5mm;当所述的微流控芯片不加样或者不添加试剂时,所述的第一软膜层和所述的第二软膜层分别挡设在流道上使所述的流道关闭;当所述的微流控芯片加样或者添加试剂时,所述的第一软膜层和所述的第二软膜层在压力的作用下发生形变使所述的流道打开。

19.根据权利要求18所述的用于生物样本中细菌定量检测的微流控芯片,其特征在于:

所述的加样区为开设在所述的第一硬膜层上的第一通孔,所述的第一过滤区为开设在所述的第二硬膜层上的第二通孔,所述的第一通孔位于所述的第二通孔的上方且所述的第一通孔的直径小于所述的第二通孔的直径,位于所述的第一通孔和所述的第二通孔之间的所述的第一软膜层上开设有多个第三通孔,所述的第三通孔与所述的第一通孔错开设置;所述的流道包括开设在所述的第二硬膜层上和/或所述的第三硬膜层上且一端与所述的第一过滤区的底部相连通的第一流道、开设在所述的第二硬膜层上且下端与所述的第一流道的另一端相连通的第二流道、开设在所述的第一硬膜层和/或所述的第二硬膜层上且一端与所述的第二流道的上端相连通的第三流道,所述的第二过滤区为开设在所述的第二硬膜层上的第四通孔,所述的第三流道的另一端与所述的第四通孔的顶部连通,所述的流道还包括开设在所述的第二硬膜层和/或所述的第三硬膜层上且一端与所述的第四通孔的底部相连通的第四流道、开设在所述的第二硬膜层上且下端与所述的第四流道的另一端相连通的第五流道,所述的微流控芯片还包括废液区,所述的废液区为开设在所述的第一硬膜层上的第五通孔,所述的第五通孔与所述的第五流道相连通,位于所述的第五通孔和所述的第五流道之间的第一软膜层上开设有多个第六通孔,所述的第六通孔与所述的第五流道错开设置;所述的流道还包括开设在所述的第二硬膜层上且上端与所述的第一试剂区相连通的第六流道、开设在所述的第二硬膜层和/或所述的第三硬膜层上且一端与所述的第六流道的下端相连通的第七流道,所述的第七流道的另一端与所述的第四通孔的底部相连通;所述的流道还包括开设在所述的第二硬膜层上且上端与所述的第二试剂区相连通的第八流道、开设在所述的第二硬膜层上且一端与所述的第八流道的下端相连通的第九流道、开设在所述的第三硬膜层上且一端与所述的第九流道的另一端相连通的第十流道、开设在所述的第二硬膜层上且一端与所述的第十流道的另一端相连通的第十一流道,所述的第十一流道的另一端与所述的第四通孔的底部相连通,所述的微流控芯片还包括开设在所述的第二硬膜层上且用于储存试剂的第三试剂区,当所述的第二试剂区不添加试剂时,所述的第二软膜层部分位于所述的第三试剂区和所述的第十流道之间阻止所述的第三试剂区的试剂进入所述的第十流道,当所述的第二试剂区添加试剂时,所述的第二软膜层发生形变使所述的第九流道、所述的第十流道、所述的第十一流道以及所述的第三试剂区相连通。

20.根据权利要求19所述的用于生物样本中细菌定量检测的微流控芯片,其特征在于:

所述的第一试剂区为开设在所述的第二硬膜层上的第七通孔、储存在所述的第七通孔内的第一试剂、与所述的第七通孔相滑动连接的第一活塞;所述的第二试剂区为开设在所述的第二硬膜层上的第八通孔、储存在所述的第八通孔内的第二试剂、与所述的第八通孔相滑动连接的第二活塞。

21.一种采用微流控芯片定量检测生物样本中细菌含量的方法,其特征在于:包括如下步骤:

(1)将所述的生物样本自所述的微流控芯片的加样区加入,并使所述的生物样本流过第一过滤区以除去所述的生物样本中的杂质,然后再流过第二过滤区以截留所述的生物样本中的细菌;

(2)使试剂与所述的细菌反应并产生检测信号。

22.根据权利要求21所述的方法,其特征在于:步骤(2)的具体步骤为:

(a)采用清洗液或缓冲液流过所述的第二过滤区并使所述的第二过滤区中截留的细菌随同所述的清洗液或缓冲液一同流入检测区;

(b)若步骤(a)采用的是清洗液,则向所述的检测区加入缓冲液和反应液;若步骤(a)采用的是缓冲液,则向所述的检测区加入反应液;经孵育后进行化学发光信号的检测。

23.根据权利要求21所述的方法,其特征在于:所述的方法还包括位于步骤(1)和步骤(2)之间的清洗步骤,所述的清洗步骤具体为:采用清洗液依次流经所述的第一过滤区和所述的第二过滤区。

24.根据权利要求22所述的方法,其特征在于:所述的生物样本为尿液;所述的清洗液为PBS缓冲液、MES缓冲液、LB培养基、牛肉膏蛋白胨培养基中的一种或多种;所述的缓冲液为具有可以表达荧光蛋白的基因的噬菌体溶液;所述的反应液为发光底物与所述的清洗液的混合物。

25.根据权利要求24所述的方法,其特征在于:所述的反应液中,所述的发光底物和所述的清洗液的体积比为1:1~50。

26.根据权利要求21所述的方法,其特征在于:所述的生物样本的加入量为8~15mL,所述的缓冲液的加入量为10~200μL,所述的反应液的加入量为60~2000μL。

27.根据权利要求21所述的方法,其特征在于:所述的缓冲液和所述的细菌的孵育时间为10~60min。