一种电极传感器检测装置及检测方法与流程

1.本发明属于检测技术领域，具体涉及一种电极传感器检测装置及检测方法。


背景技术：

2.传统的实验室基于电极生物传感器，需要进行lamp扩增反应，即实验人员将lamp预混液、样本和引物混合加入ep管，放置于水浴锅，并在反应结束后取出滴加在电极传感器进行孵化，孵化后用去离子水摇床清洗，再氮气吹干，测量阻抗，根据阻抗大小区分产物阴阳性，整个过程依赖于专业人员对仪器的操作和繁琐的步骤。随着微流控芯片技术技术的发展，因其操作简便、易于集成的特点，在医学检测、临床实验、生物化学等领域的应用中发挥了巨大的作用。目前用于lamp扩增反应的微流控芯片一般采用热压键合的方法，无法将电极传感器集成于微流控芯片，因为高温会破坏电极表面修饰的化学基团。
3.因此，基于上述技术问题需要设计一种新的电极传感器检测装置及检测方法。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种电极传感器检测装置及检测方法。
5.为了解决上述技术问题，本发明提供了一种电极传感器检测装置，包括：微流控芯片本体，以及试剂部，所述试剂部设置在所述微流控芯片本体内，将试剂放入试剂部内进行反应，以获取反应产物；电极部，所述电极部设置在所述微流控芯片本体内，所述电极部与所述试剂部连通，试剂部内的反应产物进入电极部后对电极部内的电极进行孵化；检测部，所述检测部设置在所述微流控芯片本体上，所述检测部适于对电极部内的电极进行检测。
6.进一步，所述微流控芯片本体内设置有清洗部，所述清洗部与所述电极部连通。
7.进一步，所述微流控芯片本体包括：底板；所述试剂部设置在所述底板上；所述检测部设置在所述底板上，所述检测部设置在所述试剂部的一侧。
8.进一步，所述底板的顶面上设置有第一中板，所述第一中板盖设在所述试剂部上方；所述第一中板的顶面上设置有第一上板；所述底板的顶面上设置有第二中板，所述第二中板盖设在所述检测部上方；所述第二中板的顶面上设置有第三中板；所述第三中板的顶面上设置有第二上板；所述第二中板与所述底板之间通过双面胶连接。
9.进一步，所述试剂部包括：反应腔；所述反应腔开设在所述底板的顶面上，所述第一中板盖设在所述反应腔上；
所述第一上板上开设有进样口，所述进样口穿过所述第一中板后与所述反应腔连通。
10.进一步，所述底板的侧壁上开设有进气口，并且该进气口同样开设在第一中板和第一上板的侧壁上；所述底板的顶面上开设有气道，所述气道的一端与所述进气口连通，另一端与所述反应腔连通。
11.进一步，所述电极部包括：凹槽；所述凹槽开设在所述底板的顶面上，所述第二中板盖设在所述凹槽上方；所述凹槽中设置有电极；所述电极的顶面设置有pdms膜；所述凹槽与所述反应腔连通。
12.进一步，所述清洗部包括：进水口；所述进水口开设在所述底板的侧壁上，并且所述进水口同样开设在第一中板和第一上板的侧壁上；所述底板的顶面上设置有水道，所述水道的一端与所述进水口连通，另一端与所述凹槽连通。
13.进一步，所述检测部包括：检测口；所述检测口设置在所述第二上板的顶面上，所述检测口穿过第三中板和第二中板后与所述凹槽连通；通过顶针穿过所述检测口与所述电极连接，以测量电极两端的阻抗。
14.另一方面，本发明还提供一种上述电极传感器检测装置的检测方法，包括：将试剂部内产生的反应产物推至微流控芯片本体内电极部中；电极部中的电极与反应产物进行加热孵化；孵化结束后通过清洗部对电极进行清洗；清洗结束后通过检测部对电极进行检测；即检测时从微流控芯片本体顶面的进样口向反应腔中加入反应试剂，反应腔底部样机开始加热，当加热结束时，通过微流控芯片本体侧壁的进气口向反应腔通气，将反应产物推至电极部中的电极上，当反应产物到达电极表面时开始加热孵化，孵化结束后通过清洗部的进水口加水清洗电极，清洗完继续通气将电极表面水分吹干，最后通过检测部的检测口将顶针与电极连接测量电极两端的阻抗，根据阻抗大小从而区分反应产物的阴阳性。
15.本发明的有益效果是，本发明通过微流控芯片本体，以及试剂部，所述试剂部设置在所述微流控芯片本体内，将试剂放入试剂部内进行反应，以获取反应产物；电极部，所述电极部设置在所述微流控芯片本体内，所述电极部与所述试剂部连通，试剂部内的反应产物进入电极部后对电极部内的电极进行孵化；检测部，所述检测部设置在所述微流控芯片本体上，所述检测部适于对电极部内的电极进行检测；实现了将洗吹步骤集成于微流控芯片，使得反应、泵推、孵化、洗吹和检测一体化，还利用双面胶粘接技术，避免破坏电极表面修饰的化学基团。
16.本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书以及附图中
所特别指出的结构来实现和获得。
17.为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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。
19.图1是本发明的一种电极传感器检测装置的结构示意图；图2是本发明的检测方法的流程图。
20.图中：1底板、11第一中板、12第一上板、13第二中板、14第三中板、15第二上板；2反应腔、21进样口；3进气口、31气道；4凹槽、41电极、42pdms膜；5进水口、51水道；6检测口。
具体实施方式
21.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
22.实施例1如图1和图2所示，本实施例1提供了一种电极传感器检测装置，包括：微流控芯片本体，以及试剂部，所述试剂部设置在所述微流控芯片本体内，将试剂放入试剂部内进行反应，以获取反应产物；电极部，所述电极部设置在所述微流控芯片本体内，所述电极部与所述试剂部连通，试剂部内的反应产物进入电极部后对电极部内的电极41进行孵化；检测部，所述检测部设置在所述微流控芯片本体上，所述检测部适于对电极部内的电极41进行检测；实现了将洗吹步骤集成于微流控芯片，使得反应、泵推、孵化、洗吹和检测一体化，还利用双面胶粘接技术，避免破坏电极41表面修饰的化学基团。
23.在本实施例中，所述微流控芯片本体内设置有清洗部，所述清洗部与所述电极部连通；通过清洗部可以在电极41与反应产物加热孵化后对电极41进行清洗，便于后续对电极41的检测。
24.在本实施例中，所述微流控芯片本体包括：底板1；所述试剂部设置在所述底板1上；所述检测部设置在所述底板1上，所述检测部设置在所述试剂部的一侧；所述底板1的顶面上设置有第一中板11，所述第一中板11盖设在所述试剂部上方；所述第一中板11的顶面上设置有第一上板12；所述底板1的顶面上设置有第二中板13，所述第二中板13盖设在所述
检测部上方；所述第二中板13的顶面上设置有第三中板14；所述第三中板14的顶面上设置有第二上板15；所述第二中板13与所述底板1之间通过双面胶连接；微流控芯片本体材料选择pmma，可通过cnc或者激光切割完成加工，加工完表面超声清洗，再用洁净纸擦干，之后等离子处理，贴上对应的单向阀和过滤膜，首先将底板1、第一中板11和第一上板12组装在一起，将第二中板13、第三中板14和第二上板15组装在一起，组装完放进热压键合机，分别完成芯片键合；底板1、第一中板11和第一上板12键合完成后放入提前表面化学修饰的电极41，对应位置放入pdms膜42，底板1上非管道部分贴上裁好的双面胶，将热压好的第二中板13、第三中板14和第二上板15粘接在双面胶上，完成键合，利用双面胶粘接技术，避免破坏电极41表面修饰的化学基团。
25.在本实施例中，所述试剂部包括：反应腔2；所述反应腔2开设在所述底板1的顶面上，所述第一中板11盖设在所述反应腔2上；所述第一上板12上开设有进样口21，所述进样口21穿过所述第一中板11后与所述反应腔2连通；反应腔2中可以放置反应试剂，在反应试剂放入反应腔2后，反应腔2底部样机开始加热，以对反应试剂加热。
26.在本实施例中，所述底板1的侧壁上开设有进气口3，并且该进气口3同样开设在第一中板11和第一上板12的侧壁上，即进气口3的部分开设在第一中板11和第一上板12的侧壁上；所述底板1的顶面上开设有气道31，所述气道31的一端与所述进气口3连通，另一端与所述反应腔2连通；在反应试剂加热结束后，通过进气口3向反应腔2内通气，使得反应产物被气流推送至凹槽4内，使得反应产物与电极41加热孵化。
27.在本实施例中，所述电极部包括：凹槽4；所述凹槽4开设在所述底板1的顶面上，所述第二中板13盖设在所述凹槽4上方；所述凹槽4中设置有电极41；所述电极41的顶面设置有pdms膜42；所述凹槽4与所述反应腔2连通；反应产物通过气流推送至电极41的表面，便于电极41与反应产物进行加热孵化。
28.在本实施例中，所述清洗部包括：进水口5；所述进水口5开设在所述底板1的侧壁上，并且所述进水口5同样开设在第一中板11和第一上板12的侧壁上，即进水口5的部分开设在第一中板11和第一上板12的侧壁上；所述底板1的顶面上设置有水道51，所述水道51的一端与所述进水口5连通，另一端与所述凹槽4连通；在孵化结束后通过进水口5向凹槽4内通水进行清洗，在清洗结束后通过进气口3向凹槽4内通气，使得电极41表面残留的水分被吹干。
29.在本实施例中，在微流控芯片本体侧壁上可以开设一个与凹槽4连通的出口，便于清洗用的液体排出等。
30.在本实施例中，所述检测部包括：检测口6；所述检测口6设置在所述第二上板15的顶面上，所述检测口6穿过第三中板14和第二中板13后与所述凹槽4连通；通过顶针穿过所述检测口6与所述电极41连接，以测量电极41两端的阻抗；在清洗结束后将顶针通过检测口6伸入凹槽4中与电极41接触，顶针测量电极41两端的阻抗，根据阻抗大小从而区分产物的阴阳性。
31.实施例2在实施例1的基础上，本实施例2还提供一种实施例1中电极传感器检测装置的检测方法，包括：将试剂部内产生的反应产物推至微流控芯片本体内电极部中；电极部中的电极41与反应产物进行加热孵化；孵化结束后通过清洗部对电极41进行清洗；清洗结束后通
过检测部对电极41进行检测；即检测时从微流控芯片本体顶面的进样口21向反应腔2中加入反应试剂，反应腔2底部样机开始加热，当加热结束时，通过微流控芯片本体侧壁的进气口3向反应腔2通气，将反应产物推至电极部中的电极41上，当反应产物到达电极41表面时开始加热孵化，孵化结束后通过清洗部的进水口5加水清洗电极41，清洗完继续通气将电极41表面水分吹干，最后通过检测部的检测口6将顶针与电极41连接测量电极41两端的阻抗，根据阻抗大小从而区分反应产物的阴阳性。
32.综上所述，本发明通过微流控芯片本体，以及试剂部，所述试剂部设置在所述微流控芯片本体内，将试剂放入试剂部内进行反应，以获取反应产物；电极部，所述电极部设置在所述微流控芯片本体内，所述电极部与所述试剂部连通，试剂部内的反应产物进入电极部后对电极部内的电极41进行孵化；检测部，所述检测部设置在所述微流控芯片本体上，所述检测部适于对电极部内的电极41进行检测；实现了将洗吹步骤集成于微流控芯片，使得反应、泵推、孵化、洗吹和检测一体化，还利用双面胶粘接技术，避免破坏电极41表面修饰的化学基团。
33.本技术中选用的各个器件（未说明具体结构的部件）均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。
34.在本发明实施例的描述中，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发明中的具体含义。
35.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
36.在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
37.所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
38.另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
39.以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完
全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

技术特征：
1.一种电极传感器检测装置，其特征在于，包括：微流控芯片本体，以及试剂部，所述试剂部设置在所述微流控芯片本体内，将试剂放入试剂部内进行反应，以获取反应产物；电极部，所述电极部设置在所述微流控芯片本体内，所述电极部与所述试剂部连通，试剂部内的反应产物进入电极部后对电极部内的电极进行孵化；检测部，所述检测部设置在所述微流控芯片本体上，所述检测部适于对电极部内的电极进行检测。2.如权利要求1所述的电极传感器检测装置，其特征在于，所述微流控芯片本体内设置有清洗部，所述清洗部与所述电极部连通。3.如权利要求2所述的电极传感器检测装置，其特征在于，所述微流控芯片本体包括：底板；所述试剂部设置在所述底板上；所述检测部设置在所述底板上，所述检测部设置在所述试剂部的一侧。4.如权利要求3所述的电极传感器检测装置，其特征在于，所述底板的顶面上设置有第一中板，所述第一中板盖设在所述试剂部上方；所述第一中板的顶面上设置有第一上板；所述底板的顶面上设置有第二中板，所述第二中板盖设在所述检测部上方；所述第二中板的顶面上设置有第三中板；所述第三中板的顶面上设置有第二上板；所述第二中板与所述底板之间通过双面胶连接。5.如权利要求4所述的电极传感器检测装置，其特征在于，所述试剂部包括：反应腔；所述反应腔开设在所述底板的顶面上，所述第一中板盖设在所述反应腔上；所述第一上板上开设有进样口，所述进样口穿过所述第一中板后与所述反应腔连通。6.如权利要求5所述的电极传感器检测装置，其特征在于，所述底板的侧壁上开设有进气口，并且该进气口同样开设在第一中板和第一上板的侧壁上；所述底板的顶面上开设有气道，所述气道的一端与所述进气口连通，另一端与所述反应腔连通。7.如权利要求6所述的电极传感器检测装置，其特征在于，所述电极部包括：凹槽；所述凹槽开设在所述底板的顶面上，所述第二中板盖设在所述凹槽上方；所述凹槽中设置有电极；所述电极的顶面设置有pdms膜；所述凹槽与所述反应腔连通。8.如权利要求7所述的电极传感器检测装置，其特征在于，所述清洗部包括：进水口；所述进水口开设在所述底板的侧壁上，并且所述进水口同样开设在第一中板和第一上
板的侧壁上；所述底板的顶面上设置有水道，所述水道的一端与所述进水口连通，另一端与所述凹槽连通。9.如权利要求8所述的电极传感器检测装置，其特征在于，所述检测部包括：检测口；所述检测口设置在所述第二上板的顶面上，所述检测口穿过第三中板和第二中板后与所述凹槽连通；通过顶针穿过所述检测口与所述电极连接，以测量电极两端的阻抗。10.一种采用如权利要求1所述电极传感器检测装置的检测方法，其特征在于，包括：将试剂部内产生的反应产物推至微流控芯片本体内电极部中；电极部中的电极与反应产物进行加热孵化；孵化结束后通过清洗部对电极进行清洗；清洗结束后通过检测部对电极进行检测；即检测时从微流控芯片本体顶面的进样口向反应腔中加入反应试剂，反应腔底部样机开始加热，当加热结束时，通过微流控芯片本体侧壁的进气口向反应腔通气，将反应产物推至电极部中的电极上，当反应产物到达电极表面时开始加热孵化，孵化结束后通过清洗部的进水口加水清洗电极，清洗完继续通气将电极表面水分吹干，最后通过检测部的检测口将顶针与电极连接测量电极两端的阻抗，根据阻抗大小从而区分反应产物的阴阳性。

技术总结
本发明属于检测技术领域，具体涉及一种电极传感器检测装置及检测方法，包括：微流控芯片本体，以及试剂部，所述试剂部设置在所述微流控芯片本体内，将试剂放入试剂部内进行反应，以获取反应产物；电极部，所述电极部设置在所述微流控芯片本体内，所述电极部与所述试剂部连通，试剂部内的反应产物进入电极部后对电极部内的电极进行孵化；检测部，所述检测部设置在所述微流控芯片本体上，所述检测部适于对电极部内的电极进行检测；实现了将洗吹步骤集成于微流控芯片，使得反应、泵推、孵化、洗吹和检测一体化，还利用双面胶粘接技术，避免破坏电极表面修饰的化学基团。电极表面修饰的化学基团。电极表面修饰的化学基团。


技术研发人员：关国良 陈巧玲 朱子明 金诚
受保护的技术使用者：常州先趋医疗科技有限公司
技术研发日：2023.08.14
技术公布日：2023/9/13