CN110967318A - Spr芯片的检测通道、进样系统、单通道和串联进样方法 - Google Patents

Abstract

本公开提供了SPR芯片的检测通道、进样系统、单通道和串联进样方法，旨在解决现有进样方式单一的问题。检测通道包括一号三通阀、二号三通阀和三号三通阀；接口a连接有进样流道，接口b与接口g通过一号通道相连，接口c与接口d通过一号流道相连，接口e与接口i通过二号通道相连。进样系统依次设有进样装置、进样管、六通阀、定量环、进样流道和检测通道；还设有与六通阀相连的导管。通过切换三通阀的接口开关，可以实现两种不同的进样方法，单通道进样：一份样品进入一号通道；另一份样品经过一号流道进入二号通道。串联进样：只需一份样品，先进入一号通道进行检测，再进入二号通道检测。本公开解决了现有技术中进样方式比较单一的问题。

Description

SPR芯片的检测通道、进样系统、单通道和串联进样方法

技术领域

本公开属于生物检测技术领域，具体涉及一种SPR芯片的检测通道、进样系统、单通道和串联进样方法。

背景技术

SPR(表面等离子体共振)是一种敏感的表面分析技术，它是通过分子吸附在重金属膜上引起介电常数的变化来进行检测。SPR芯片是SPR成像传感器的核心组件，SPR芯片提供了产生SPR信号的必需物理条件，并且分子相互作用的研究也是在SPR芯片表面进行的，待测样本在SPR芯片上的微流道流动，当与覆盖于微流道上的镀金玻璃片接触时，通过SPR强度是否发生变化来进行检测判断。

目前，SPR检测通道均为单一通道进样，无法扣除系统背景值和排除非特异性；此外，单一通道进样，功能较为单一，无法扩大抗体样本，根据需求进行相应调整。

发明内容

本公开提供了一种SPR芯片的检测通道、进样系统、单通道和串联进样方法，旨在解决现有技术中进样方式比较单一的问题。

为了解决上述技术问题，本公开所采用的技术方案为：

一方面，本公开提供了一种SPR芯片的检测通道，包括一号三通阀、二号三通阀和三号三通阀；一号三通阀包括接口a、接口b和接口c；二号三通阀包括接口d、接口e和接口f；三号三通阀包括接口g、接口h和接口i；所述接口a连接有进样流道，接口b与接口g通过SPR芯片上的一号通道相连，接口e与接口i通过SPR芯片上的二号通道相连，接口c与接口d通过一号流道相连，接口f上连接有用于排出废液的二号流道，接口h连接有用于排出废液的三号流道；一号通道和二号通道均为SPR芯片检测通道。

进一步改进的方案：所述SPR芯片上还设有若干个与二号通道串接的SPR芯片检测通道。可以增加多个对比的组数，具体数量可以根据实际需求进行设置，同时也排除了外在的环境干扰。

另一方面，本公开提供了一种SPR芯片的进样系统，包括：进样装置，与进样管的进入口相连且将缓冲液或样品流入进样管；进样管，设有接收进样装置的流入口，以及与六通阀相连的流出口；六通阀，包括1号至6号接口，1号接口与进样管的流出口相连；定量环，包括两个分别与2号接口和5号接口一一对应且相连的端口；进样流道，包括进口端和出口端，进口端与3号接口相连；上述的一种SPR芯片的检测通道，进样流道的出口端与一号三通阀的接口a相连；导管，一端与六通阀的4号接口相连，另一端通过一号泵体连通到缓冲液容器内。

进一步改进的方案：所述一号泵体为注射泵。

进一步改进的方案：进样装置包括进样针、二号泵体和样本容器；所述进样针一端通过二号泵体与样本容器相连，且另一端与进样管相连。

进一步改进的方案：进样装置包括进样盘、驱动电机、转动支架、进样针、伸缩驱动器和二号泵体；所述进样盘的同一圆周上设有若干个样本容器且进样盘中心设有转轴；驱动电机带动转动支架旋转；伸缩驱动器设置在转动支架上；进样针一端与伸缩驱动器相连，进样针的另一端通过传输管连通到缓冲液容器内，二号泵体设置在传输管上；伸缩驱动器通过伸缩带动进样针进出样本容器。

进样盘上设置若干个样本容器，通过驱动电机带动转动支架将进样针移至所需要的样品容器正上方，可以根据不同的需求，选择相应的样本。

进一步改进的方案：伸缩驱动器为气缸。

进一步改进的方案：所述二号泵体为注射泵。

另一方面，本公开提供了一种上述SPR芯片的检测通道的单通道进样方法，包括以下步骤：

开启一号三通阀的接口a和接口b，关闭接口c；开启三号三通阀的接口g和接口h，关闭接口i；样本从接口a进入一号通道，并在一号通道进行检测，并将检测完毕的废液从三号三通阀的接口h排出；

开启一号三通阀的接口a和接口c，关闭接口b；开启二号三通阀的接口d和接口e，关闭接口f；开启三号三通阀的接口i和接口h，关闭接口g；样本从接口a依次进入一号流道和二号通道，并在二号通道内进行检测，并将检测完毕的废液从三号三通阀的接口h排出。

另一方面，本公开提供了一种上述SPR芯片的检测通道的串联进样方法，包括以下步骤：开启一号三通阀的接口a和接口b，关闭接口c；开启三号三通阀的接口g和接口i，关闭接口h；开启二号三通阀的接口e和接口f，关闭接口d；样本从接口a依次进入一号通道和二号通道，并在一号通道进行第一次检测，在二号通道进行第二次检测，并将检测完毕的废液从二号三通阀的接口f排出。

本公开的有益效果为：

本公开中的检测通道通过三个三通阀和三个流道，通过切换三个三通阀的接口开关，可以实现两种不同的进样方式；单通道进样：样品经过一号三通阀流入一号通道，或者经过一号三通阀和二号三通阀流入二号通道；串联进样：样品先流入一号通道，然后经过三号三通阀，流入二号通道。这种方式节省了样品，同时也排除了外在环境和溶剂背景的干扰，排除非特异性结合，避免了因样本之间的差异导致的检测误差。本公开解决了现有技术中进样方式比较单一的问题。

此外，不论选择哪种进样方式，只需要在一号三通阀的接口a的上游设置一个泵体来驱动整个检测通道的运行，无需配置多个负压装置分别控制不同的流道，节省了成本。

本公开中的进样系统，设有缓冲液容器、一号泵体和二号泵体；一方面可以方便的为检测通道提供样本，另一方面，缓冲液在一号泵体和二号泵体的作用下，在系统中流动，可以完成自我清洗，操作方便。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简要介绍，应当理解，以下附图仅示出了本公开的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关附图。

图1是本公开中检测通道单通道进样方式的结构示意图。

图2是本公开中检测通道串联进样方式的结构示意图。

图3是本公开中进样系统，六通阀切换前的结构示意图。

图4是本公开中进样系统，六通阀切换后的结构示意图。

图5是本公开中进样装置的结构示意图。

图中标号说明：

101-进样盘；102-六通阀；103-一号三通阀；104-SPR芯片；105-三号三通阀；106-二号三通阀；107-一号泵体；108-缓冲液容器；109-二号泵体；110-转动支架；111-伸缩驱动器；112-样本容器；113-进样针；114-传输管；115-驱动电机。121-一号通道；122-一号流道；123-二号通道；124-进样流道；125-定量环；126-进样管；127-导管；128-洗针孔；129-流入口；130-连接块；131-排污管。

具体实施方式

下面将结合本公开实施例中附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚完整的描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本公开，并不用于限定本公开。基于本公开的实施例，本领域技术人员在没有创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开的保护范围。

实施例一：

参阅图1和图2，一种SPR芯片的检测通道，包括一号三通阀103、二号三通阀106和三号三通阀105；一号三通阀103包括接口a、接口b和接口c；二号三通阀106包括接口d、接口e和接口f；三号三通阀105包括接口g、接口h和接口i。

所述接口a连接有进样流道124，接口b与接口g通过SPR芯片上的一号通道121相连，接口e与接口i通过SPR芯片上的二号通道123相连，接口c与接口d通过一号流道122相连，接口f上连接有用于排出废液的二号流道，接口h连接有用于排出废液的三号流道。

SPR芯片的一号通道121上修饰了BSA，BSA是一种惰性蛋白，不与样本中的物质反应，用来作为对比。SPR芯片的二号通道123上修饰了样本配体，样本配体可以为蛋自或抗体等。该方式能够扣除样品溶液背景值、排除样本和BSA的非特异性结合。

其中，一号通道121和二号通道123均为SPR芯片检测通道。

在上述方案的基础上，所述SPR芯片上还设有若干个与二号通道串接的SPR芯片检测通道。串接的通道数量可以根据需要进行设置。

本公开中的检测通道包括单通道进样方法和串联进样方法两种进样方式：

单通道进样方法：参阅图1，开启一号三通阀103的接口a和接口b，关闭接口c；开启三号三通阀105的接口g和接口h，关闭接口i；样本从接口a进入一号通道121，并在一号通道121进行检测，并将检测完毕的废液从三号三通阀105的接口h排出；开启一号三通阀103的接口a和接口c，关闭接口b；开启二号三通阀106的接口d和接口e，关闭接口f；开启三号三通阀105的接口i和接口h，关闭接口g；样本从接口a依次进入一号流道122和二号通道123，并在二号通道123进行检测，并将检测完毕的废液从三号三通阀105的接口h排出。

串联进样方法：参阅图2，开启一号三通阀103的接口a和接口b，关闭接口c；开启三号三通阀105的接口g和接口i，关闭接口h；开启二号三通阀106的接口e和接口f，关闭接口d；样本从接口a依次进入一号通道121、一号流道122和二号通道123，并在一号通道121进行第一次检测，在二号通道123进行第二次检测，并将检测完毕的废液从二号三通阀106的接口f排出。

实施例二：

参阅图3和图4，一种SPR芯片的进样系统，包括：进样装置、进样管126、六通阀102、定量环125、进样流道124、实施例一所述的SPR芯片的检测通道和导管127。

进样装置，与进样管126的进入口相连且将缓冲液或样品流入进样管126。

进样管126，设有接收进样装置的流入口129，以及与六通阀102相连的流出口。

六通阀102，包括1号至6号接口，1号接口与进样管126相连。

定量环125，包括两个分别与2号接口和5号接口一一对应且相连的端口。

进样流道124，包括进口端和出口端，进口端与3号接口相连。

实施例一所述的SPR芯片的检测通道，进样流道124的出口端与一号三通阀103的接口a相连。

导管127，一端与六通阀102的4号接口相连，另一端通过一号泵体107连通到缓冲液容器108内。

其中，进样装置可以采用现有的技术方案，也可以采用下列任一一种技术方案：

方案一：进样装置包括进样针、二号泵体和样本容器；所述进样针一端通过二号泵体与样本容器相连，且另一端与进样管相连。

方案二：参阅图5，进样装置包括进样盘101、驱动电机115、转动支架110、进样针113、伸缩驱动器111和二号泵体109。所述进样盘101的同一圆周上设有若干个样本容器112且进样盘101中心设有转轴；驱动电机115带动转动支架110旋转；伸缩驱动器111设置在转动支架110上；进样针113一端与伸缩驱动器111相连，进样针113的另一端通过传输管114连通到缓冲液容器108内，二号泵体109设置在传输管114上；伸缩驱动器111通过伸缩带动进样针113进出样本容器112。其中，伸缩驱动器111优选气缸。在转动支架110转动时，进样管126的流入口129在进样针113转动路径的下方，流入口129设置在一个连接块130上，连接块130上还设有用于清洗进样针的洗针孔128，洗针孔128的下方连接有排污管131，排污管131上设有排污阀。

其中，一号泵体107和二号泵体109优选注射泵。

以进样装置采用方案二为例，下面结合工作原理对本发明做进一步说明：

当取样时，参阅图3，六通阀102的1号接口与2号接口导通，3号接口与4号接口导通，5号接口与6号接口导通，其余不导通；驱动电机115带动转动支架110旋转，同时转动进样盘101，直到进样针113位于盛有待检测样本的样本容器上方；然后通过伸缩驱动器111将进样针113伸入至样本容器内，二号泵体109开始工作并使进样针113吸入待测样本，进样针113在伸缩驱动器111作用下上移，驱动电机带动转动支架110再次旋转，将进样针113转移至进样管126的流入口处，进样针113在伸缩驱动器111的作用下下移，进入进样管126的进口端，并将待测样品注入进样管126，二号泵体109吸收缓冲液并采用缓冲液驱动待测样本转移至进样管126的流入口129，待测样本从进样管126开始依次经过1号接口和2号接口进入定量环125。然后参阅图4，切换六通阀102，使2号接口与3号接口导通，4号接口与5号接口导通，1号接口与6号接口导通，其余不导通；通过一号泵体107从缓冲液容器抽取缓冲液并通过导管127传递到定量环125内，从而推动待测样本进入进样流道124，然后进入检测通道，在检测通道中的工作原理，详见实施例一的工作原理说明。其中缓冲液的要求是样品和缓冲液不会混溶或扩散，本领域技术人员可以根据样品的特性进行配置。

通过缓冲液在一号泵体和二号泵体的作用下在系统中流动，可以完成系统的自我清洗。

实施例三：

参阅图1，一种实施例一所述SPR芯片的检测通道的单通道进样方法，包括以下步骤：

开启一号三通阀103的接口a和接口b，关闭接口c；开启三号三通阀105的接口g和接口h，关闭接口i；样本从接口a进入一号通道121，并在一号通道121进行检测，并将检测完毕的废液从三号三通阀105的接口h排出；

开启一号三通阀103的接口a和接口c，关闭接口b；开启二号三通阀106的接口d和接口e，关闭接口f；开启三号三通阀105的接口i和接口h，关闭接口g；样本从接口a依次进入一号流道122和二号通道123，并在二号通道123内进行检测，并将检测完毕的废液从三号三通阀105的接口h排出。

实施例四：

参阅图4，一种实施例一所述SPR芯片的检测通道的串联进样方法，包括以下步骤：

开启一号三通阀103的接口a和接口b，关闭接口c；

开启三号三通阀105的接口g和接口i，关闭接口h；

开启二号三通阀106的接口e和接口f，关闭接口d；

样本从接口a依次进入一号通道121和二号通道123，并在一号通道121进行第一次检测，在二号通道123进行第二次检测，并将检测完毕的废液从二号三通阀的接口f排出。

本公开不局限于上述可选实施方式，任何人在本公开的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本公开权利要求界定范围内的技术方案，均落在本公开的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种SPR芯片的检测通道，特征在于，包括一号三通阀、二号三通阀和三号三通阀；一号三通阀包括接口a、接口b和接口c；二号三通阀包括接口d、接口e和接口f；三号三通阀包括接口g、接口h和接口i；

所述接口a连接有进样流道，接口b与接口g通过SPR芯片上的一号通道相连，接口e与接口i通过SPR芯片上的二号通道相连，接口c与接口d通过一号流道相连，接口f上连接有用于排出废液的二号流道，接口h连接有用于排出废液的三号流道；

一号通道和二号通道均为SPR芯片检测通道。

2.根据权利要求1所述的一种SPR芯片的检测通道，其特征在于，所述SPR芯片上还设有若干个与二号通道串接的SPR芯片检测通道。

3.一种SPR芯片的进样系统，其特征在于，包括：

进样装置，与进样管的进入口相连且将缓冲液或样品流入进样管；

进样管，设有接收进样装置的流入口，以及与六通阀相连的流出口；

六通阀，包括1号至6号接口，1号接口与进样管的流出口相连；

定量环，包括两个分别与2号接口和5号接口一一对应且相连的端口；

进样流道，包括进口端和出口端，进口端与3号接口相连；

权利要求1至2任一所述的一种SPR芯片的检测通道，进样流道的出口端与一号三通阀的接口a相连；

导管，一端与六通阀的4号接口相连，另一端通过一号泵体连通到缓冲液容器内。

4.根据权利要求3所述的一种SPR芯片的进样系统，其特征在于，所述一号泵体为注射泵。

5.根据权利要求3所述的一种SPR芯片的进样系统，其特征在于，进样装置包括进样针、二号泵体和样本容器；所述进样针一端通过二号泵体与样本容器相连，且另一端与进样管相连。

6.根据权利要求3所述的一种SPR芯片的进样系统，其特征在于，进样装置包括进样盘、驱动电机、转动支架、进样针、伸缩驱动器和二号泵体；

所述进样盘的同一圆周上设有若干个样本容器且进样盘中心设有转轴；驱动电机带动转动支架旋转；伸缩驱动器设置在转动支架上；进样针一端与伸缩驱动器相连，进样针的另一端通过传输管连通到缓冲液容器内，二号泵体设置在传输管上；伸缩驱动器通过伸缩带动进样针进出样本容器。

7.根据权利要求6所述的一种SPR芯片的进样系统，其特征在于，伸缩驱动器为气缸。

8.根据权利要求6所述的一种SPR芯片的进样系统，其特征在于，所述二号泵体为注射泵。

9.一种权利要求1所述SPR芯片的检测通道的单通道进样方法，其特征在于，包括以下步骤：

开启一号三通阀的接口a和接口b，关闭接口c；开启三号三通阀的接口g和接口h，关闭接口i；样本从接口a进入一号通道，并在一号通道进行检测，并将检测完毕的废液从三号三通阀的接口h排出；

开启一号三通阀的接口a和接口c，关闭接口b；开启二号三通阀的接口d和接口e，关闭接口f；开启三号三通阀的接口i和接口h，关闭接口g；样本从接口a依次进入一号流道和二号通道，并在二号通道内进行检测，并将检测完毕的废液从三号三通阀的接口h排出。

10.一种权利要求1所述SPR芯片的检测通道的串联进样方法，其特征在于，包括以下步骤：

开启一号三通阀的接口a和接口b，关闭接口c；

开启三号三通阀的接口g和接口i，关闭接口h；

开启二号三通阀的接口e和接口f，关闭接口d；

样本从接口a依次进入一号通道和二号通道，并在一号通道进行第一次检测，在二号通道进行第二次检测，并将检测完毕的废液从二号三通阀的接口f排出。

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