本發(fā)明涉及一種生物免疫學(xué)檢測技術(shù)領(lǐng)域的免疫檢測裝置,是從一種標(biāo)本中同時檢測多種待檢物含量濃度的快速高通量檢測裝置。
背景技術(shù):
隨著免疫檢測技術(shù)的發(fā)展,高通量、精確定量和便攜式易操作等特點成為對檢測產(chǎn)品的基本要求,本產(chǎn)品相對于傳統(tǒng)的elisa檢測產(chǎn)品具有操作簡單,對樣品需求量小、多指標(biāo)同時檢測等優(yōu)勢;相對比膠體金等產(chǎn)品來說具有檢測通量高,可更精確定量等優(yōu)勢,本產(chǎn)品可以同時適合于人工和機器識讀。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供一種操作簡單、可以進行多指標(biāo)定量檢測的免疫檢測裝置。
所述免疫檢測裝置包括:檢測芯構(gòu)件(1),靠近所述檢測芯構(gòu)件(1)一端的外壁上設(shè)有檢測反應(yīng)區(qū)(5);和外殼構(gòu)件(2),在所述外殼構(gòu)件(2)的一端設(shè)置有進樣口(16),在所述外殼構(gòu)件(2)的側(cè)壁上設(shè)置有多對灌注孔(6),所述外殼構(gòu)件(2)的內(nèi)壁設(shè)置有多對密封構(gòu)件(9),每對所述密封構(gòu)件(9)之間設(shè)置有吸水構(gòu)件(8)。組裝時,所述檢測芯構(gòu)件(1)插入到所述外殼構(gòu)件(2)中,使得所述檢測芯構(gòu)件(1)的所述一端鄰近所述外殼構(gòu)件(2)的所述一端。組裝完成后,在所述檢測芯構(gòu)件(1)的外壁、所述外殼構(gòu)件(2)的內(nèi)壁以及所述密封構(gòu)件(9)之間形成多個獨立的空腔構(gòu)件,每一個所述空腔構(gòu)件分別與一對所述灌注孔(6)相連通。
優(yōu)選地,所述檢測反應(yīng)區(qū)(5)包括多個反應(yīng)分區(qū),所述多個反應(yīng)分區(qū)沿著所述檢測芯構(gòu)件(1)的周向間隔均勻分布,所述多個反應(yīng)分區(qū)能根據(jù)免疫檢測的需要同時施用相同或不同的化學(xué)成分,用于對待檢物進行捕捉或與所述待檢物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)并呈現(xiàn)能被記錄的信號。
優(yōu)選地,在所述檢測芯構(gòu)件(1)的外壁、所述外殼構(gòu)件(2)的內(nèi)壁以及所述密封構(gòu)件(9)之間形成五個獨立的空腔構(gòu)件。
優(yōu)選地,所述檢測芯構(gòu)件(1)的另一端設(shè)置有手柄構(gòu)件(3),操作時通過握持所述手柄構(gòu)件(3)來將所述檢測芯構(gòu)件(1)推進入所述外殼構(gòu)件(2)中或從所述外殼構(gòu)件(2)中抽拉出。
優(yōu)選地,所述外殼構(gòu)件(2)的另一端設(shè)置有外殼手柄(10),操作時通過握持所述外殼手柄(10)來穩(wěn)固所述外殼構(gòu)件(2)。
優(yōu)選地,所述高通量免疫檢測裝置還包括灌注孔帽(7),所述灌注孔帽(7)用于封閉所述灌注孔(6)。
優(yōu)選地,所述高通量免疫檢測裝置還包括濃度比對尺(18),所述濃度比對尺(18)設(shè)置在外殼構(gòu)件(2)的外壁,用于作為檢測信號以及讀取待檢物濃度值時的參考。
本發(fā)明提供的免疫檢測裝置利用免疫學(xué)原理實現(xiàn)多指標(biāo)集成化高通量檢測,具有芯片的特點;所需要的檢測樣品少,最少只需要100微升;操作簡單;靈敏度高,可以做到精確定量;結(jié)果的讀取既可以采用儀器設(shè)備分析也可以通過目視比對進行。
附圖說明
圖1是示出本發(fā)明一個具體實施方式的檢測裝置的切面示意圖。
圖2是示出圖1中的檢測芯構(gòu)件的立體示意圖。
圖3是示出圖1中的外殼構(gòu)件的立體示意圖
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的一個具體實施方式進行詳細的說明。
如圖1所示,本檢測裝置包括檢測芯構(gòu)件1和外殼構(gòu)件2。
檢測芯構(gòu)件1呈筒狀,例如具有類似于注射器活塞芯的形狀,可以由聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯等材料制成,優(yōu)選由聚苯乙烯制成,為淺色不透明,優(yōu)選乳白色。
在靠近檢測芯構(gòu)件1一端的外壁設(shè)有檢測反應(yīng)區(qū)5,檢測反應(yīng)區(qū)5可以包括多個反應(yīng)分區(qū),它們沿檢測芯構(gòu)件1的周向間隔均勻分布,各反應(yīng)分區(qū)可以根據(jù)檢測需要同時施用相同或不同的化學(xué)成分,該化學(xué)成分可以對待檢物進行捕捉或者發(fā)生化學(xué)反應(yīng)并呈現(xiàn)可被記錄的信號,例如,在各反應(yīng)分區(qū)包被相同或不同的抗原或抗體,用于與待檢樣品中的待檢物反應(yīng)。
在與檢測反應(yīng)區(qū)5緊鄰的位置設(shè)置環(huán)繞檢測芯構(gòu)件1的指示線4,用于指示檢測反應(yīng)區(qū)5在裝置中的位置。指示線4可以位于在檢測芯構(gòu)件1的推進方向上、檢測反應(yīng)區(qū)5的上游或下游的位置。圖2中所示的指示線4位于檢測反應(yīng)區(qū)5的上游位置。
檢測芯構(gòu)件1的另一端可以設(shè)置有手柄構(gòu)件3,便于操作者手握并進行推進或抽拉動作。
外殼構(gòu)件2呈筒狀,可以由普通透明塑料材料制成。外殼構(gòu)件2上設(shè)置有多對灌注孔6。每個灌注孔6通過灌注孔帽7來進行封閉。
外殼構(gòu)件2的內(nèi)側(cè)壁設(shè)置多對環(huán)形的密封構(gòu)件9,該多對密封構(gòu)件9沿外殼構(gòu)件2的長度方向間隔分布。密封構(gòu)件9的具體數(shù)量取決于后文所述的空腔的數(shù)量。密封構(gòu)件9可以是橡膠圈。每對密封構(gòu)件9之間都分別設(shè)置一個吸水構(gòu)件8,吸水構(gòu)件8內(nèi)包括吸水材料。吸水構(gòu)件8的數(shù)量與密封構(gòu)件9的對數(shù)相對應(yīng)。
外殼構(gòu)件2的一端設(shè)置有進樣口16,進樣口16通過進樣口帽17來進行封閉。
外殼構(gòu)件2的另一端可以設(shè)置有外殼手柄10,在對檢測芯構(gòu)件1進行推進或抽拉操作時,操作者手握該手柄10以穩(wěn)固持握住外殼構(gòu)件2,從而有助于能順利地將檢測芯構(gòu)件1推進或抽拉出。
組裝時,將檢測芯構(gòu)件1的附近設(shè)置有檢測反應(yīng)區(qū)5的一端插入到外殼構(gòu)件2中,另一端露在外殼構(gòu)件2的外側(cè),這樣檢測芯構(gòu)件1的手柄構(gòu)件3比外殼構(gòu)件2的外殼手柄16更靠外,從而方便使用者進行檢測芯構(gòu)件1的推進或抽拉操作。
檢測芯構(gòu)件1與外殼構(gòu)件2組裝完成后,檢測芯構(gòu)件1的外壁與密封構(gòu)件9緊密貼合,這樣由檢測芯構(gòu)件1的外壁、外殼構(gòu)件2的內(nèi)壁以及密封構(gòu)件9包圍形成多個獨立的環(huán)形空腔。環(huán)形空腔的具體數(shù)量取決于具體的免疫檢測流程。每個環(huán)形空腔都分別與一對灌注孔6相連通,通過灌注孔6根據(jù)檢測需要向各環(huán)形空腔中灌注相同或不同的溶液。
如圖2所示,本實施方式的裝置中共形成了五個空腔,為了方便后文的說明,從檢測裝置中進樣口16的一端開始依次稱為反應(yīng)腔11、第一洗液腔12、檢測腔13、第二洗液腔14和底物腔15。通過各自的灌注孔6可以根據(jù)檢測需要分別往上述各個空腔里灌注相同或不同的溶液,灌完之后蓋上灌注孔帽7。相對應(yīng)地,如圖2和3所示,本實施方式中密封構(gòu)件9設(shè)置有五對。
用上述檢測裝置對樣品進行檢測時,操作者一只手握住外殼手柄16,另一只手握住檢測芯手柄3,將進樣口16浸入樣品中,然后拉動檢測芯構(gòu)件1直至指示線4移動到反應(yīng)腔11的密封構(gòu)件9的位置,此時待檢樣品被吸入到反應(yīng)腔11中。
待檢樣品吸取完畢后,調(diào)整檢測裝置的方向使得進樣口16豎直向上,待檢樣品與檢測反應(yīng)區(qū)5接觸,施用在檢測反應(yīng)區(qū)5上的相同或不同化學(xué)物質(zhì)開始“結(jié)合”或者與待檢物反應(yīng),例如,包被在檢測反應(yīng)區(qū)5上的不同捕捉抗體開始“捕捉”待檢樣品中各自對應(yīng)的目標(biāo)物,包被在檢測反應(yīng)區(qū)5上的相同或不同捕捉抗體開始“捕捉”待檢樣品中各自對應(yīng)的目標(biāo)物,反應(yīng)過程中可以輕輕晃動整個檢測裝置。
反應(yīng)完畢之后,進一步拉動檢測芯構(gòu)件1,使得檢測反應(yīng)區(qū)5經(jīng)過一道吸水構(gòu)件8,從而殘留的樣品液體被吸干。接著,拉動檢測芯構(gòu)件1使檢測反應(yīng)區(qū)5進入第一洗液腔12,在第一洗液腔12內(nèi)對檢測反應(yīng)區(qū)5進行洗滌,繼續(xù)拉動檢測芯構(gòu)件1經(jīng)過一道吸水構(gòu)件8,以使殘留的洗液被吸干。然后,檢測芯構(gòu)件1進入檢測腔13,整個反應(yīng)過程可以輕輕晃動整個檢測裝置。在此過程中,如果是利用雙夾心法原理來檢測待檢樣品,由于檢測反應(yīng)區(qū)5已經(jīng)捕捉到了樣品中的目標(biāo)待檢物,那么在檢測腔13中對應(yīng)的hrp標(biāo)記的各個檢測抗體能分別與待檢物結(jié)合。如果是利用競爭法原理檢測待檢物,由于檢測反應(yīng)區(qū)5已經(jīng)捕捉到了樣品中的目標(biāo)物,那么在檢測腔13中對應(yīng)的hrp標(biāo)記的各個待檢偶聯(lián)物能與捕捉抗體上未被目標(biāo)待檢物占據(jù)的空“結(jié)合位點”結(jié)合。
反應(yīng)完成之后,進一步拉動檢測芯構(gòu)件1使檢測反應(yīng)區(qū)5進入第二洗液腔14進行第二次洗滌,之后再經(jīng)過一道吸水構(gòu)件8,殘留的檢測液被吸干。接下來,檢測反應(yīng)區(qū)5進入底物腔15,如果樣品中有目標(biāo)物,那么此時檢測反應(yīng)區(qū)5上施用的化學(xué)物質(zhì)就會與待檢物相互作用呈現(xiàn)可以被記錄并量化的信號,例如,包被在檢測反應(yīng)區(qū)5上的抗體捕捉到樣品中的目標(biāo)物,目標(biāo)物再與檢測抗體結(jié)合并被固定在檢測反應(yīng)區(qū)5,檢測抗體上標(biāo)記的hrp酶催化底物在檢測反應(yīng)區(qū)5形成沉著色斑,沉著色斑的深淺跟目標(biāo)待檢物成正相關(guān)或者負(fù)相關(guān)。
為了更加快速、方便地讀出檢測結(jié)果,可以在外殼構(gòu)件2上設(shè)置濃度比對尺18作為參照,根據(jù)底物的著色深度,參照該濃度比對尺18來讀出待測目標(biāo)物的濃度。濃度比對尺18可以通過以下方式形成:利用不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)樣品,記錄待檢物在各濃度下的顏色狀態(tài),通過例如電腦來繪制獲得漸變濃度尺圖,經(jīng)過調(diào)試最終形成濃度比對尺,并將其印制在檢測裝置的外殼構(gòu)件2上。
實施例
下面以宮外孕檢測為例進一步詳細說明本發(fā)明的檢測裝置在實際中的應(yīng)用。
根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)以及本公司實驗室的研究數(shù)據(jù),本實施例同時選擇人絨毛膜促性腺激素(β-hcg)、孕酮(p)、雌二醇(e2)和血管內(nèi)皮生長因子(vegf)作為宮外孕的聯(lián)檢指標(biāo)。
(1)捕捉抗體的包被
在位于檢測芯構(gòu)件1一端的檢測反應(yīng)區(qū)5設(shè)置四個分區(qū),分別包被針對β-hcg、p、e2和vegf的捕捉抗體,用0.05m碳酸鹽緩沖液(具體配方:0.014mna2co3,0.035mnahco3,ph9.6)將抗β-hcg、p、e2和vegf的單克隆抗體分別稀釋到10ug/ml的濃度,分別滴加在相應(yīng)的分區(qū),每種抗體點10ul,在4℃、濕度為80%的環(huán)境下吸附16小時,之后將整個檢測反應(yīng)區(qū)5浸入含2%bsa的0.01mtbs溶液(具體配方為:0.01mtris,0.15mnacl,ph7.5)中封閉2小時,然后晾干備用。
(2)各種緩沖液的灌注
捕捉抗體的包被完成后,將檢測芯構(gòu)件1插入外殼構(gòu)件2中,檢測芯構(gòu)件1與外殼構(gòu)件2上的密封圈(密封構(gòu)件9)之間形成環(huán)形的空腔,從檢測芯構(gòu)件1頂端向檢測芯手柄3方向依次為反應(yīng)腔11、第一洗液腔12、檢測腔13、第二洗液腔14和底物腔15。通過各自的灌注孔6給各個腔內(nèi)灌注相應(yīng)的液體。第一洗液腔12和第二洗液腔14中灌注0.05m的tbst(具體配方為:0.05mtris,0.15mnacl,0.05%tween-20,ph7.4)作為洗液。檢測腔13中灌注的液體為hrp標(biāo)記的抗β-hcg檢測抗體工作液、hrp標(biāo)記的抗β-hcg檢測抗體工作液、hrp標(biāo)記的e2偶聯(lián)復(fù)合物工作液和hrp標(biāo)記的p偶聯(lián)復(fù)合物工作液,上述工作液通過將hrp標(biāo)記的抗β-hcg檢測抗體、hrp標(biāo)記的抗β-hcg檢測抗體、hrp標(biāo)記的e2偶聯(lián)復(fù)合物和hrp標(biāo)記的p偶聯(lián)復(fù)合物用0.05m的tbs緩沖液(具體配方為:0.05mtris,0.15mnacl,ph7.4)調(diào)整成濃度分別都為1mg/ml,同時加入終濃度為1%的牛血清白蛋白(bsa)作為保護劑和終濃度為1‰的proclin300作為防腐劑配制而成。底物腔15中灌注的是沉淀型單組分tmb溶液(福因德科技(武漢)有限公司生產(chǎn),貨號是els0010p)。灌注完之后在灌注孔6上蓋上灌注孔帽7,在進樣口16蓋上進樣口帽17。至此,宮外孕免疫檢測裝置裝配完成,置于4℃保存?zhèn)溆谩?/p>
(3)濃度比對尺的制備
檢測β-hcg、p、e2和vegf在不同濃度下的標(biāo)準(zhǔn)濃度樣品,記錄各個濃度下的顏色狀態(tài),測箅出不同顏色深度對應(yīng)的不同待檢物(β-hcg、p、e2和vegf)的數(shù)值,用電腦繪制漸變濃度尺,經(jīng)過調(diào)試最終形成濃度比對尺,將其印制在用于檢測宮外孕的檢測裝置的外殼構(gòu)件2上。
(4)宮外孕和正常妊娠血液樣品的檢測
由襄樊市中心醫(yī)院婦產(chǎn)科協(xié)助收集正常懷孕和后期確認(rèn)宮外孕病人血清,懷孕時間為40±5天,各收集40例病人血清。這些血清中待檢物(β-hcg、p、e2和vegf)都已通過放射免疫法進行過測定,具體情況見表1。
取下檢測裝置的進樣口帽,將進樣口浸入待檢樣品中,從進樣口16吸取待檢血液樣本100ul,拉動檢測芯構(gòu)件1至其指示線4移動到反應(yīng)腔11的密封圈處,此時待檢樣品被吸入到反應(yīng)腔11中。
待檢樣品吸取完畢后,調(diào)整檢測裝置的方向使得進樣口16豎直向上,檢測反應(yīng)區(qū)5上的不同捕捉抗體開始“捕捉”待檢樣品液中各自對應(yīng)的目標(biāo)物,反應(yīng)時間為5分鐘,整個反應(yīng)過程可以輕輕晃動整個檢測裝置。
反應(yīng)完畢之后,拉動檢測芯構(gòu)件1至檢測反應(yīng)區(qū)5進入第一洗液腔12中,在此過程中,檢測反應(yīng)區(qū)5劃過一道吸水構(gòu)件8,殘留的樣品液被吸干,進入第一洗液腔12后,在第一洗液腔12中停留2分鐘進行浸泡洗滌。接下來,檢測反應(yīng)區(qū)5經(jīng)過吸水構(gòu)件8,殘留的洗液被吸干,然后進入檢測腔13,在檢測腔13中反應(yīng)為5分鐘,整個反應(yīng)過程可以輕輕晃動整個檢測裝置。在此過程中,如果利用雙夾心法原理檢測待檢物,檢測區(qū)已經(jīng)捕捉到了樣品中的待檢物,那么檢測腔13中的各個hrp標(biāo)記的檢測抗體就分別與待檢物結(jié)合。如果利用競爭法原理檢測待檢物,檢測區(qū)已經(jīng)捕捉到了樣品中的待檢物,那么檢測腔13中的各個hrp標(biāo)記的待檢偶聯(lián)物只能與捕捉抗體上未被目標(biāo)待檢物占據(jù)的空“結(jié)合位點”結(jié)合。
在檢測腔13中的反應(yīng)結(jié)束之后,繼續(xù)拉動檢測芯構(gòu)件1使檢測反應(yīng)區(qū)5進入第二洗液腔14,在此過程中,檢測反應(yīng)區(qū)5經(jīng)過吸水構(gòu)件8,殘留檢測液被吸干,在第二洗液腔14中經(jīng)過2分鐘的浸泡洗滌。之后又移動經(jīng)過吸水構(gòu)件8,殘留的洗液被吸干。然后進入第五腔15,在底物腔15中反應(yīng)5分鐘。如果樣品中有目標(biāo)物且目標(biāo)物適合用雙抗體夾心法檢測,那么檢測反應(yīng)區(qū)上的目標(biāo)抗體捕捉樣品中的目標(biāo)物,目標(biāo)物再與檢測抗體結(jié)合被固定在檢測區(qū),檢測抗體上標(biāo)記有hrp酶,hrp酶催化底物在檢測反應(yīng)區(qū)5上形成沉著色斑,沉著色斑的深淺跟待檢目標(biāo)物的濃度成正相關(guān)或者負(fù)相關(guān);如果樣品中有目標(biāo)物且目標(biāo)物適合用競爭法檢測,那么檢測反應(yīng)區(qū)上的抗體捕捉樣品中的目標(biāo)物,hrp標(biāo)記的目標(biāo)物偶聯(lián)物與捕捉抗體上未被游離目標(biāo)物結(jié)合的位點結(jié)合,hrp酶催化底物在檢測反應(yīng)區(qū)5形成沉著色斑,沉著色斑的深淺跟待檢目標(biāo)物的濃度呈負(fù)相關(guān)。根據(jù)底物著色深度與濃度比對尺讀出待測目標(biāo)物的濃度。
表1宮外孕檢測裝置檢測結(jié)果
(備注:臨界標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)以及本實驗室的檢測數(shù)據(jù)來制定的,本實驗室選取的標(biāo)本為宮外孕和正常懷孕40天左右(40d±5d)的血液。)
以上結(jié)合具體實施方式和實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進行了詳細的說明,但本發(fā)明并不受限于此。在實現(xiàn)本發(fā)明目的的前提下,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明做出各種改變和變形。