CN108593952A - 在线添加反应试剂的检测***及检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种在线添加反应试剂的检测***及检测方法。具体地，本发明的检测***包括：微流控芯片，其中包括微流体流通通道和微液滴生成子模块；在线添加子***，其中包括驱动力模块、流体进样模块、微液滴标记处理模块和数据处理及控制信号生成模块；以及检测子***。通过本发明的***及方法，可以对样本微液滴及试剂微液滴等精确控制，完成诸如融合、萃取、孵育、***、信号检测等过程，以实现对样本进行在线添加反应试剂并完成检测的过程，减少生物样品检测时的人工操作。

Description

在线添加反应试剂的检测***及检测方法
技术领域
本发明属于生物样品的检测和分析领域，具体地涉及在线添加反应试剂的检测***及检测方法。
背景技术
现有用于生物样品的检测技术包括生化检测，分子检测和基于抗原抗体特异性反应的免疫检测等。上述检测技术具体实施中仍存在如下问题需要优化：分析过程耗时长，样本需求量较大，检测试剂耗费量较多，小型检测***通量不够且成本较高、精密度较差；大型检测***集成化程度低、占地面积大且设备故障率高，检测过程会产生较多生物危害物等。
近年来微流控***作为一种集合各种功能块的平台已广泛应用于生物和化学检测中，被誉为“影响人类未来的15件最重要的发明之一”。基于微流控***的检测技术具有如下优点：人工操作少，检测试剂消耗少，一般只需要极少量的待检样本，反应效率高等。
然而，微流控***的自动化程度仍有待提高，尤其是在线添加反应试剂方面，目前的检测***无法实现令人满意的高效而准确的自动在线添加。
因此本领域需要开发新的可实现高效而准确的自动在线添加反应试剂的基于微流控技术的检测***及其检测方法。
发明内容
本发明提供了可实现高效而准确的自动在线添加反应试剂的基于微流控技术的检测***及其检测方法。这是一种基于微液滴芯片的反应试剂在线添加***，以及基于该***的一种样品检测***及其检测方法。
本发明的第一方面，提供了一种在线添加反应试剂的检测***，所述***包括：
(1)微流控芯片，所述的微流控芯片包括：
(1.1)微流体流通通道：所述的微流体流通通道用于供连续相以及连续相中所携带的微液滴流动，包括：连续相添加段、样本添加段、样本微液滴生成段、试剂微液滴生成段、微液滴融合段和信号检测段；和
(1.2)微液滴生成子模块：包括微液滴生成口；所述的微液滴生成子模块用于使分散相形成微液滴，所述的分散相包括：样本液或试剂液；
其中，试剂微液滴生成口位于所述试剂微液滴生成段；
(2)在线添加子***，用于生成含样本和试剂的融合微液滴，所述的在线添加子***包括：
(2.1)驱动力模块：所述的驱动力模块用于提供分散相和连续相所需的驱动力，从而使连续相及各个分散相的微液滴获得所需的流速及形成试剂微液滴；
(2.2)流体进样模块：所述的流体进样模块与连续相及各个分散相相连接，所述连续相及各个分散相通过该模块进入所述的微流控芯片中，所述的流体进样模块包括控制阀门，所述的控制阀门用于控制连续相及分散相进入所述的微流体流通通道；
(2.3)微液滴标记处理模块：所述的微液滴标记处理模块包括液滴传感器；所述的液滴传感器用于读取微液滴的个数并依次编号以及用于读取微液滴的流速；和
(2.4)数据处理及控制信号生成模块：所述数据处理及控制信号生成模块根据所述检测***的预定参数、连续相及各个分散相流体的特征参数、所述的微液滴的流速及个数和连续相的流速，产生用于控制所述驱动力模块的信号及用于控制所述的流体进样模块的信号；以及
(3)检测子***：所述的检测子***用于对已产生可读取信号的融合微液滴进行信号读取，并记录反馈信号数据。
在另一优选例中，所述(2.1)驱动力模块中，所述各个分散相的微液滴获得所需的流速为相对于连续相的相对流速。
在另一优选例中，所述(2.1)驱动力模块中，所述各个分散相的微液滴为样本微液滴和/或试剂微液滴。
在另一优选例中，所述控制阀门选自下组：石蜡阀门、石蜡热熔阀门、磁铁移动阀门、气动阀门、隔膜阀门、疏水阀门、机械阀门或其组合。
在另一优选例中，所述的微流体流通通道选自下组：直通道，环形通道，折形通道、回形通道、腔体或其组合通道。
在另一优选例中，所述的***由控制中心控制；优选地，所述控制中心为计算机，且所述的***通过计算机软件进行控制。
在另一优选例中，所述的阀门还用于控制连续相和/或分散相进入所述的微流体流通通道的体积和/或时间。
在另一优选例中，所述(1.2)微液滴生成子模块的试剂微液滴生成口为T型或十字型微液滴生成结构，并位于样本或试剂微液滴生成段。
在另一优选例中，所述(2.3)微液滴标记处理模块的液滴传感器还用于读取微液滴的体积。
在另一优选例中，在样本微液滴生成口至试剂微液滴生成口的微流体流通通道处设有第一液滴传感器，所述的第一液滴传感器用于读取所述样本微液滴的个数并依次编号，且读取各个样本微液滴的流速。
在另一优选例中，所述微液滴融合段的出口端设有第二液滴传感器，用于读取经过所述微液滴融合段的样本微液滴的体积，其中，通过所述液滴传感器读取的体积用于确定微液滴是否融合成功。
在另一优选例中，所述的驱动力模块提供正向驱动力及反向驱动力；其中，所述的反向驱动力用于使所述微流控芯片中的连续相及样本微液滴均匀向前移动，和/或所述的正向驱动力用于生成与样本微液滴融合的试剂微液滴。
在另一优选例中，所述的检测***的预定参数，包括样本微液滴从传感器到试剂微液滴生成口所经过的距离、各个阀门及液滴传感器的响应时间以及微流体流通通道的宽度及高度。
在另一优选例中，所述流体的特征参数包括动力粘度、粘度及表面张力。
在另一优选例中，所述的(2.4)数据处理及控制信号生成模块根据下述参数生成信号，
包括：作为***预定参数的，所述第一液滴传感器到试剂微液滴生成口的距离s、所述试剂微液滴生成口的通道宽度W、所述(1.1)微流体流通通道中试剂微液滴生成段的通道深度h、所述试剂微液滴生成口的下游通道的宽度w、各个阀门的响应时间及传感器的响应时间；
作为特征参数的，试剂的粘度及动力粘度、及液体间的表面张力；和
由(2.3)微液滴标记处理模块读取的样本微液滴的流速v液滴k；其中，k为样本微液滴的编号；
以及
所述(2.4)数据处理及控制信号生成模块生成的信号包括：用于控制所述的流体进样模块的分散相阀门开启时间的信号tg-k，及用于控制所述驱动力模块产生微液滴所需驱动力P的信号。
在另一优选例中，所述用于控制所述驱动力模块产生微液滴所需的驱动力为试剂仓内压力。
在另一优选例中，不同试剂的试剂仓中的压力是各自独立，或是相同的。
在另一优选例中，所述的微液滴标记处理模块还包括压积比传感器；优选地，所述压积比传感器位于样本微液滴生成口至试剂微液滴生成口的微流体流通通道处。
在另一优选例中，所述的压积比传感器用于读取全血样品的压积比，或者用于读取样本的浊度。
在另一优选例中，所述***根据压积比传感器读取的数据进行判断和校正。
在另一优选例中，所述的流体进样模块基于式10
确定在线添加反应试剂的控制阀门的开启时间tg-k，继而开始生成试剂微液滴；
式中，t1为传感器响应时间、t2为阀门开启的响应时间、v液滴k为样本微液滴k的流速，其中，k为样本微液滴的编号、及s为样本微液滴从所述第一液滴传感器到试剂微液滴生成口的所经过的距离。
在另一优选例中，所述的驱动力模块基于式15提供线添加反应试剂所需的驱动力P：
式中，s为样本微液滴从所述第一液滴传感器到试剂微液滴生成口的所经过的距离、h为试剂微液滴生成段的通道深度、W为试剂微液滴生成口的通道宽度、L为试剂微液滴生成口液滴生成初期表现为液体柱形式的液体长度、R为微液滴半径、v液滴k为样本微液滴k的流速、w为试剂微液滴生成口的下游通道的宽度、t1为传感器响应时间、t2为阀门开启的响应时间、Fσ为连续相及分散相之间的表面张力，a和b各自独立地为校准参数，n为试剂流体的粘度。
在另一优选例中，所述的检测子***可读取的检测信号选自：化学发光信号、荧光基团受激发所发射的荧光信号、量子点微球受光激发所发射的可见光信号、浊度变化信号或其组合。
在另一优选例中，所述的微流控芯片还包括(1.3)样本微液滴孵育子模块，所述的微流体流通通道还包括孵育段；所述的样本微液滴孵育子模块用于提供已加入反应试剂后的样本微液滴充分反应和/或混合的条件，以及所述的孵育段用于提供融合微液滴充分反应及混合的空间。
在另一优选例中，所述***还包括：
(4)自动进样子***，所述的自动进样子***包括：采样针、注射泵、连续进样架、条码读取模块和加样模块；其中，所述条码读取模块位于连续进样架中；所述的采样针，通过所述的注射泵吸取样本并通过所述的注射泵将所述的样本加入所述加样模块；所述的加样模块设有一样品加样口，并且所述加样模块与所述的流体进样模块是流体连通的。
在另一优选例中，所述的自动进样子***还包括清洗模块，在加入一批样本后，所述的清洗模块用于清洗所述的采样针及加样模块。
在另一优选例中，所述的微流控芯片，还包括(1.4)废液收集子模块，所述的废液收集模块用于收集清洗液、废弃的样本微液滴或废弃的试剂微液滴。
在另一优选例中，所述的***还包括(5)试剂储存子***，所述的试剂储存子***包括连续相储存位、清洗液存储位以及试剂仓；所述的试剂仓包括预混匀器及一个或多个试剂位；
其中，所述的预混匀器用于避免试剂沉淀或聚集；所述的试剂位可以存放各个试剂，所述的试剂通过所述的流体进样模块进入所述的微流控芯片中。
在另一优选例中，所述的试剂为与样本反应的反应试剂，以及任选地为用于所述的萃取模块的清洗试剂、剪切试剂、或用于激发被检测信号的后处理试剂。
在另一优选例中，所述的***还包括(6)温度控制***，所述的温度控制子***用于控制所述的微流控芯片的温度，从而控制检测反应体系温度。
在另一优选例中，所述的温度控制子***还用于控制所述的试剂储存子***的温度。
在另一优选例中，所述的***还包括(7)萃取子***，相应的所述微流体流通通道还包括萃取段；
所述的萃取子***用于控制微液滴生成子模块；当所述的样本微液滴移动到预定位置后，控制所述微液滴生成子模块的工作，生成清洗试剂的微液滴以及剪切试剂的微液滴，并在所述萃取段中在液体流动方向上形成“样本微液滴-清洗试剂微液滴-剪切试剂微液滴”的微液滴队列，其中样本微液滴位于流动的最前方。
在另一优选例中，所述的微液滴队列指各个微液滴通过预定位置的顺序。
在另一优选例中，通过所述萃取子***从样本微液滴中捕获所述携带可检测标记物的检测产物，并且用所述的清洗试剂微液滴对被捕获的所述携带可检测标记物的检测产物进行清洗；以及用所述的剪切微液滴对经清洗的携带可检测标记物的检测产物进行剪切，从而生成供检测的微液滴。
在另一优选例中，所述的微流体流通通道还包括萃取段，所述的萃取段位于可控磁场区，所述的磁场区由所述的萃取子***控制；优选地，所述的可控磁场区由电磁铁或可移动的永久磁铁提供。
本发明的第二方面还提供了一种微液滴在线添加的检测方法，包括下述步骤：
(1)提供如本发明第一方面所述的在线添加反应试剂的检测***；
(2)将待测的样本液通过所述的流体进样模块进入所述的微流控芯片；
(3)所述待测的样本液在微流控芯片的所述的微液滴生成子模块中形成样本微液滴，通过样本微液滴标记处理模块的液滴传感器对所述的样本微液滴进行检测(或读取)并任选地对进行所述样本微液滴进行标记编号，当生成的样本微液滴数量达到预定数量时停止生成样本微液滴；
(4)当所述样本微液滴中的每个样本微液滴达到微流控芯片中的预定位置后，所述的驱动力模块根据所述数据处理及控制信号生成模块产生的控制信号，产生一个试剂微液滴并驱动所述的试剂微液滴按预定速度移动，并使得一个所述试剂微液滴与一个所述样本微液滴在流动过程中发生接触融合，形成融合微液滴；
(5)在所述融合微液滴的流动过程中，对所述融合微液滴进行后处理，并进行检测，从而获得所述样本液的检测结果。
在另一优选例中，所述的“停止生成样本微液滴”是通过关闭控制样本液流入的控制阀门。
在另一优选例中，所述试剂微液滴及所述样本微液滴分别进入所述微液滴融合段，并在所述微液滴融合段融合，形成所述融合微液滴。
在另一优选例中，在步骤(5)中，所述的融合微液滴，随连续相继续在所述的微流控芯片中前进，至所述的信号检测段，通过所述的检测子***读取信号并记录。
在另一优选例中，在步骤(3)中，还包括：通过压积比传感器，获得所述样本微液滴的样本压积比信号或浊度信号，其中，所述样本压积比信号或浊度信号可用于判断和/或校正。
在另一优选例中，在步骤(4)中，依次、同时或先后将二种或多种试剂微液滴与样本微液滴进行融合。
在另一优选例中，在步骤(4)中，产生二种试剂微液滴，并与所述样本微液滴进行融合。
在另一优选例中，在步骤(4)中，当样本微液滴达到微流控芯片中的指定位置后，所述的驱动力模块根据数据处理及控制信号生成模块产生的信号提供相应的压力，开启所需试剂相应的阀门，形成并释放试剂微液滴；并当控制试剂微液滴数量≥样本微液滴数量时，关闭相应的阀门。
在另一优选例中，所述的试剂微液滴与样本微液滴的体积比为(0.5～10):1。
在另一优选例中，在同一个样本的多个微液滴全部进入步骤(4)后，所述的自动进样子***的清洗模块启动，采样针吸取清洗液，关闭相应阀门，清洗液被推入所述的加样模块并清洗引起交叉污染的部分；优选地，所述的引起交叉污染的部分包括：所述加样模块中的加样口以及阀门。
在另一优选例中，步骤(2)中还包括
(2.1)将待测的样本(或样本液)置于连续进样架上，开启***，连续相通过所述的流体进样模块进入所述的微流控芯片并充满所述的微流体流通通道；
(2.2)在所述***的控制下，连续进样架上的样本依次通过条码读取区，识别样本条码，采样针吸取待测样本，通过注射泵将待测样本推入加样模块的加样口，通过所述的流体进样模块进入所述的微流控芯片。
在另一优选例中，步骤(5)中还包括：
(5.1)所述融合微液滴在所述的微流控芯片的反应子模块中充分反应或混合。
在另一优选例中，步骤(5)中还包括：
(5.2)通过所述的萃取子***，对所述融合微液滴进行清洗剪切处理。
在另一优选例中，步骤(5)中还包括：
(5.3)向所述融合微液滴再添加激发检测信号的试剂。
在另一优选例中，所述的样本包括生物样本。
在另一优选例中，所述样本液的总体积为0.2-20微升，较佳地0.5-10微升。
在另一优选例中，所述的样本液(或样本)选自下组：生物原始液体样本或经处理的生物原始液体样本。
优选地，所述的样本选自下组：血液、血浆、血清、组织液、淋巴液、尿液、或其组合。
在另一优选例中，所述的样本来自人、非人哺乳动物、或禽类。
在另一优选例中，所述的样本液中含有的待检测物质(即待检物)选自下组：抗原、半抗原、抗体、蛋白质、核酸、脂质体、肽段、核苷酸、氨基酸、病毒、细菌、寄生虫、细胞、药品、离子、盐、或其组合。
在另一优选例中，所述的方法是体外方法。
在另一优选例中，所述的方法是非诊断性和非治性的。
在另一优选例中，所述方法还包括：在检测信号之前，对所述融合微液滴进行后处理。
在另一优选例中，所述的后处理包括依次、先后或同时进行的一个或多个选自下组的子处理：孵育、萃取和***。
在另一优选例中，在所述的孵育包括进行选自下组的反应：双抗夹心法反应、环介导等温核酸扩增反应、BCA法反应、或其组合。
本发明的第三方面还提供了本发明第一方面中所述的***和第二方面中所述方法的应用，它们被用于检测生物样品。
优选地，所述的检测是基于双抗夹心法、基于环介导等温核酸扩增技术或基于BCA法的检测。
在另一优选例中，所述检测用于检测选自下组的待检物：抗原、半抗原、抗体、蛋白质、核酸、脂质体、肽段、核苷酸、氨基酸、病毒、细菌、寄生虫、细胞、药品、离子、盐、或其组合；
优选地，可用于检测抗原、核酸或蛋白质。
应理解，在本发明范围内中，本发明的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合，从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅，在此不再一一累述。
附图说明
图1显示了本发明的***的示意图。
图2显示了本发明中各个子***的控制协议示意图。
图3显示了本发明的装置面向用户的操作流程示意图。
图4显示了本发明的装置的运行流程的示意图。
图5显示了本发明样本液滴(较深灰色)与试剂液滴(较浅灰色)融合过程示意图，其中标尺为50μm。
图6显示了本发明实施例1中均相时间分辨荧光法检测BNP标准曲线。
图7显示了本发明基于BCA法检测尿液总蛋白质浓度标准曲线。
图8显示了本发明芯片的部分结构示意图；
其中，1为样本微液滴生产口、2为第一液滴传感器、3为试剂微液滴生成口。
具体实施方式
本发明人经过广泛而深入的研究，首次开发了一种结构独特的在线添加子***，以及采用该在线添加子***的基于微液滴芯片的样品检测***以及检测方法。本发明的在线添加子***，不仅实现样本进行在线添加检测，而且可对反应试剂微液滴的产生进行程序性、***化和精准的控制，进而实现试剂微液滴与样本微液滴的精准融合。此外，本发明优化的检测***可在融合微液滴的流动过程中，在线实现后续的萃取、孵育、***等后处理的自动化以及信号检测等过程，从而大幅减少或消除样品检测时的人工操作并显著提高检测准确性和精度。在此基础上完成了本发明。
术语
如本文中所用，术语“负压动力源”是指为芯片模块中的流体提供向前的推力，使流体能够均匀地向前流动，避免因为不同流速导致的测试值差异。
如本文中所用，术语“正压动力源”是指为试剂仓内的试剂提供推力，使试剂在一定流速下进入芯片模块。
如本文中所用，术语“连续相”样品在该相中分散形成微液滴，在本发明中一般采用油相。
如本文所用，术语“分散相”是指形成各种微液滴的流体，例如(但不限于)，样本、反应试剂(一种或多种)等。
如本文所用，术语“样本微液滴”是指在需要向其添加其他试剂的含需检测样本的微液滴，在不同处理阶段所述的样本微液滴除包含待检测的样本外还可以包含反应试剂、发光激发底物等。
如本文所用，术语“试剂”是指在检测过程中使用的各种试剂，包括(但不限于)各个反应试剂、清洗试剂、剪切试剂、后处理试剂等，相应的“试剂微液滴”是指在检测过程中由各种试剂形成的微液滴，包括(但不限于)各个反应试剂微液滴、清洗试剂微液滴、剪切试剂微液滴、后处理试剂微液滴等。各种微液滴根据检测需要确定是否需要和样本微液滴融合。
如本文所用，“微液滴芯片”是指一种利用互不相溶的两相流特性的芯片，其中，在流体剪切力和界面张力的作用下，其中一相分散在另一相中，以千赫兹的频率生成纳升至皮升体积的一系列单分散的独立的微液滴。在本发明中，利用所述***，使得微液滴在微液滴芯片中，可在程序性化且高效率的控制下可在短时间内实现融合、孵育、聚集、***、分选、提取和分析等过程。
如本文所用，术语“微液滴队列”，仅代表经过微液滴经过预定位置的顺序，“微液滴队列”中的微液滴可以同时在微通道中存在，并依次流经预定位置；或者，先后生成微液滴，并依次流经预定位置。
为了便于理解，以下结合附图进行描述。应理解，这些附图不以任何方式限定本发明的保护范围。
反应试剂在线添加子***
本发明的***能够实现对一个样本会产生多个试剂微液滴进行在线添加，所述的在线添加也就是要对该样本的每个微液滴和所需要添加的试剂产生的微液滴进行一对一融合。为实现这一目的，需对试剂微液滴产生的大小和产生时间进行精确的控制。
微通道中的流体流动依赖于各种作用力的共同作用，包括界面张力、剪切力、粘性力，惯性力，重力等，但是在微通道中，惯性力和重力的影响微乎其微，可以忽略。微液滴的形成，是指有足够大的剪切力打乱连续相和分散相之间的表面张力，从而形成微液滴的过程。因此，流体的粘度、表面张力、施加的外力，及流道的宽度都是微液滴形成的关键因素。
具体过程如下，当传感器检测到样本产生的微液滴时，即对微液滴分别标记，依次为1，2，3，4……k……n-2，n-1，n，并检测到此时油速分别为v油1，v油2，v油3，v油4…….v油k……v油n-2，v油n-1，vn，微液滴移动速度为v液滴1，v液滴2，v液滴3，v液滴4…….v液滴k……v液滴n-2，v液滴n-1，v液滴n，传感器距离试剂微液滴产生口的距离为s(如图8所示)，在微液滴由传感器位置流到微液滴产生口的过程中，控制器通过对于微液滴k的数据分析，并按照计算的结果控制用于试剂的气体压力和试剂的阀门开关，从而产生对应的试剂微液滴K与样本微液滴k融合。以下给出所需试剂压力的计算方法：
在产生微液滴的过程中，连续相和液相分别以一定的流速流入流道主通道，分散相到达T型通道或者十字型通道的交叉口与连续相形成两相界面，并继续向主通道发展，形成微液滴头部，随着分散相流体继续流入，微液滴头部不断增大，主通道逐渐被微液滴堵塞，连续相只能在管壁与微液滴之间的薄层中流动，流动尺度的减小使得连续相对微液滴头部产生更大的挤压力，驱动微液滴头部向连续相出口方向发展，微液滴颈部被拉伸变细，最终断裂形成独立的微液滴。
此时，在微液滴形成时，有三种力作用使得微液滴形成，即为两相界面张力(Fσ)、黏性剪切力(Fτ)以及由于连续相积压在分散相头部产生的阻力(FR)，Fσ可以看作为一个定值，而剪切力和阻力可以分别表示为
其中，μc为连续相的动力粘度，Qc为连续相的流量。ε为两液相界面与通道壁面之间的薄膜厚度，w为下游通道的宽度，其约等于微液滴头部的长度L。随着微液滴体积的增大，两液相界面与通道壁面之间的薄膜厚ε不断减小，由公式1和2可知，此时黏性剪切力(Fτ)和由于连续相积压在分散相头部产生的阻力(FR)不断增大，这种趋势直到微液滴形成。对于流量Q，
Q＝uS＝uhw (公式3)
其中S为流体截面积，u为流体速度，h为微液滴生成区域的微通道高度，并由公式3可得：
Qc是连续相的流量，Qd是分散相的流量，uc是连续相流速，ud是分散相流速，w为液滴生成后连续相的下游通道宽度，d为液滴生成口处分散相的颈部特征宽度，由公式4和公式5，可以得到形成微液滴的长度L为
此时微液滴体积为V液滴，当微液滴还是刚产生的液柱时，其有体积公式为
V液滴≈Lwh (公式7)
当上述液柱进入通道形成微液滴时，微液滴的半径为R，则有
而产生上述微液滴所需要的时间为tg，则有
因此，产生试剂微液滴的整个过程是：传感器检测到样本微液滴k，并测量到此时的油相(连续相)速度和样本微液滴的移动速度为v油k和v液滴k，传感器响应时间为t1，微液滴从液滴传感器到试剂微液滴生成口的距离为s，传感器的数据传递至控制器(设于数据处理及控制信号生成模块)，控制器计算需要的试剂流速v液-k，然后计算需要的对应的控制气压P，然后打开阀门，阀门的响应时间为t2，从样本液滴流经液滴传感器开始计算到打开试剂的阀门的时间为tg-k。
要实现对样本微液滴的在线添加，即当微液滴k流至试剂微液滴生成口时，试剂微液滴产生完成，从而实现微液滴的融合，因此有
结合公式6-10，可以计算出对于样本微液滴k，需要与样本反应的试剂的流速v液-k为
此时，v液滴k为传感器测得的样本微液滴k的速度；R为需要产生的试剂微液滴的半径，w为下游通道的宽度，h为微液滴融合区域的微通道(微液滴融合段)的高度，t1为传感器响应时间，t2为控制器打开阀门的响应时间，在本发明的***中，这些数值均为***固定参数。
对于试剂生成微通道中的液体，主要受到来自三个方面的力，即来自可以控制的气体驱动力(F1)、分散相及连续相(水油)之间的表面张力(Fσ)和微通道内压力损失(F2)，当液体速度稳定时，这三个力会达到平衡，其中
F1＝PS＝PWh (公式12)
其中P为可以通过控制器调节的气压，S为试剂液滴生成区域微通道的截面积，W为试剂生成口的宽度，h为试剂液滴生成区域微通道的高度，L为试剂管道内液滴生成初期液柱的长度，n为试剂流体的粘度(与温度相关，固定温度下粘度为定值)，v为试剂流体的流动速度。在气压调节过程中，表面张力基本保持不变。
由公式12和公式13，在最后达到力平衡时，可以计算出所需压强P和试剂流速关系为
在控制***中，公式11中的v液-k即为公式14中的v，因此就有，
公式14、15中，a，b均为校准参数，与不同检测体系质控品的检测结果有关。由公式15可得，当样本微液滴流动至传感器时，传感器检测得到微液滴速度为v液滴k，将此信息传递至控制器，根据公式15计算出所需要施加于试剂的压强P，调整驱动力控制器将压强调整为P，打开试剂驱动力控制阀门，产生试剂微液滴K与微液滴样本k进行融合。完成微液滴试剂的在线添加过程。
基于反应试剂在线添加子***的检测***
本发明还提供了一种检测***，该检测***基于前述的反应试剂在线添加子***，在微液滴芯片中实现样本微液滴与试剂的融合等各种微液滴间的融合过程。
图1为本发明中一个实施例的检测***示意图。
如图1所示，一种基于微液滴芯片的生物样品定量检测***，包括在线添加子***、温度控制子***、在线添加子***的驱动力模块、自动进样子***、试剂储存子***、检测子***、微流控芯片、废液收集模块等，其中：
a)自动进样子***：所述模块包括采样针、注射泵、连续进样架、条码读取模块等。
贴有样本信息条码的待测样本暂存于连续进样架，在本发明***的控制下，按照顺序依次向前行进，通过条码读取区获取样本基本信息及待检测项目后，到达样本采样区域，采样针利用注射泵吸取样本，然后再次利用注射泵将样本推入加样模块的加样口，在流体进样模块中阀门1(如图1所示)的控制下进入芯片通道。
b)在线添加子***的驱动力模块：所述模块包括正压动力源、负压动力源等，分别是指正向和反向的驱动力体系。
所述负压动力源，与废液收集模块相连，间接的与芯片模块中的废液池相连，为芯片模块中的流体提供向前的推力，使流体均匀的向前流动，避免因为不同流速导致的测试值差异。该动力源可以由空气压缩机或负压泵提供。
所述正压动力源，与试剂储存子***的试剂仓相连，为试剂仓内的试剂提供推力，使试剂在一定流速下进入芯片模块。该动力源可以由空气压缩机或压缩气源提供。
c)试剂储存子***：所述的子***包括试剂仓、清洗液位、连续相位(油相)等。
所述油相与芯片模块中的连续相添加段相连，在阀门2的控制下进入芯片通道，是微液滴生成中的连续相。
所述清洗液用于清洗所有与测试样本接触、有可能产生交叉污染的地方，包括采样针、进样口、阀门1、3等，如图1所示。
所述试剂仓包括预混匀器，试剂1、2、3、…M、N…等的试剂位。预混匀器是指对试剂仓内的试剂1、2、3、…M、N…等进行混匀，避免试剂沉淀或聚集。试剂1、2、3、…M、N…等是与样本反应的各种试剂，预先储存于试剂盒内，需要时从试剂盒拿出固定在相对应的试剂位，通过导管与在线添加子***相连，进而与微流控芯片流体连通。
试剂1、2…等是可与待测样本中的目标待检物相结合的物质，包括(但不限于)包被在纳米颗粒(磁珠、荧光微球)上的抗体1、标记有荧光染料的抗体1、标记有荧光染料的抗体2、标记有催化酶或其他示踪物的抗体2等。试剂3是对微液滴在测定前进行预处理的清洗试剂，例如添加有适量表面活性剂并调整过pH的盐缓冲溶液。试剂M是对微液滴在测定前进行预处理的洗脱液，例如调整过pH的甘氨酸溶液。试剂N…等是对微液滴在测定前进行后处理的试剂，例如化学发光底物等试剂。
d)温度控制子***：所述模块控制试剂仓，试剂仓与芯片模块相连导管，芯片模块等的温度。
所述试剂仓的控温仓温度为2-8℃，便于试剂1、2、3、…M、N…等能够长期、稳定保存，不影响试剂的质量和检测的灵敏度。
所述试剂仓与芯片模块相连导管的控温仓温度为25-37℃，对进入芯片模块的试剂进行预热，使进入芯片模块中的试剂预先达到所需反应温度，进一步提高反应效率，缩短反应时间。
所述芯片模块的控温仓的温度在25-65℃，保证芯片内的试剂能够充分反应。
e)检测子***：所述子***内可包含CCD/COMS成像***，激发光光源、光电倍增管、光电转换器等。通过光纤等方式直接或间接与芯片中的信号读取区域相连，对微液滴内的有效信号进行记录和分析。
f)废液收集模块：所述模块收集在样品测定过程中产生的所有废液，与芯片模块中的废液池相连。
g)微流控芯片：所述的芯片包括微液滴生成子模块、微液滴融合段、信号检测段、以及可选的孵育段、萃取段、后处理段、废液池等结构区域。以及设于芯片上的液滴传感器和可选地压积比传感器，与芯片流体连通的流体进样模块(以及该模块中各个阀门)等。
所述进样模块是分散相(即样本及试剂等)和连续相(即油相)等进入芯片的通道前的储存室。待检测的样本可以是生物原始液体样本，或者其他经过处理的生物原始液体样本。包括(但不限于)人或者其他动物的血液、血浆、血清、组织液、淋巴液或尿液等。待测样本中的主要用于检测的目标待检物包括(但不限于)抗原、半抗原、抗体、蛋白质、核酸、脂质体、肽段、核苷酸、氨基酸、病毒、细菌、寄生虫、细胞、药品、离子、盐及其组合以及其他一些单分子或者复合体等。
所述阀门是一种可控开关，可精确控制流体进入芯片通道的时间和体积。阀门1、3控制分散相进样，阀门2控制连续相进样，阀门1a、2a…等控制试剂进样口，阀门3a控制清洗试剂进样，阀门Ma控制洗脱液进样，阀门Na…等控制后处理试剂进样。阀门包括(但不限于)石蜡阀门、石蜡热熔阀门、磁铁移动阀门、气动阀门、隔膜阀门、疏水阀门、机械阀门及其组合。
所述压积比传感器是指在应对血液全血样本时，检测所产生的全血样本的微液滴的压积比，或者有相应浊度的样本在上样时对其浊度的初始判定。
所述液滴传感器是指对微液滴进行判断，同时对合格微液滴进行数字化标识，以实现微液滴在芯片模块中实时状态的通讯和控制流程预判。
微液滴融合是指在检测样本形成的微液滴中加入可以与待检测的目标物结合的已经标记的物质或与之发生特定反应的物质，实现试剂微液滴和样品微液滴破乳后融合形成混合微液滴。
孵育是指为微液滴提供混合及停留空间，以便微液滴内溶液充分反应。
萃取是指对微液滴内的反应物进行测定前的预处理，清除有可能干扰检测结果的非目标反应产物或其他物质，以富集和纯化目标待检物使其便于信号检测。
后处理是指在微液滴中加入能够与待检测的目标物结合而显示出信号的物质。
检测子***对待检测的目标物的信号进行读取和分析。
所述废液池与废液收集模块相连，收集芯片中所有的废液，包括油相废液、清洗液废液、洗脱液废液、不满足要求的微液滴废液等。芯片中有多处废液池，主要为分散相进样口处废液池和芯片通道末端处废液池。分散相进样口处废液池主要收集清洗液废液，芯片通道末端处废液池收集所有废液。
芯片模块可以是单层芯片也可以是多层芯片，芯片模块的材料包括(但不限于)玻璃、硅片、陶瓷、塑料、纸和橡胶及其组合。可选地，这些材料可以是经过掺杂、修饰、改性的材料。可选地，由所述材料制成的微流控芯片，同时适用于一次性使用和重复使用。
本发明***的试剂仓中的试剂1、2、3、…M、N…等和微流控芯片都是可以更换的，且在更换过程中相连的位置可通过卡口或者其他方式实现无缝隙连接，而不造成漏液等问题。
如图2所示，本发明的***中，在线添加子***(驱动力模块、流体进样模块的各个阀门、压积比传感器和液滴传感器等)、温度控制子***、信号检测模块、自动进样子***、废液收集模块及试剂储存子***均由总控制中心进行信号传递，监控，运算，预判，接受各个模块的信号进行判断并向各模块控制元件、传感器传递信号，精确完成对各模块在计划内的控制。
检测方法
本发明还提供了一种基于在线添加子***的检测方法，如图3、图4所示，所述的方法包括：
1)将预计检验的检测项目试剂盒中的试剂放置在相对应的试剂位，***对模块整体状态包括油相(连续相)状态、清洗液状态、驱动力模块状态、阀门状态、温度控制器状态等自检，根据自检结果调整***，直至自检通过保证***能够正常运行；
2)收集样本，将所有待测样本堆积在连续进样架上，点击总控制器的开始按钮，自动开启负压控制器的开关，打开阀门2(如图1所示)，油相通过芯片的连续相进样口进入芯片通道并在短时间内充满所有通道，在芯片模块各传感器的检测下，完成自检，自检过程主要包含是否有气泡，油相流动是否连续等；
3)在本***的控制下，连续进样架上的样本依次通过条码读取区，识别样本条码，切换整体***到相对应的检测项目控制逻辑下，采样针吸取待测样本，将待测样本推入芯片模块的分散相进样口，打开阀门1；
4)待测样本在微液滴生成子模块中生成待测样本的微液滴；可选地，样本微液滴通过压积比传感器，***获得样本压积比信号并进行判断和校正；样本微液滴通过液滴传感器对其进行判断和标记，***得到样本微液滴数字信号，当合格样本微液滴数量达到检测要求关闭阀门1；
5)***自动开启正向动力源，当检测到第一个标识的样本微液滴到达芯片的微液滴融合段，开启阀门1a、2a等，将属于本待检项目逻辑下的试剂1、2等推入芯片通道内生成试剂1微液滴和试剂2微液滴等，控制试剂微液滴1、2等数量略微多于或与样本微液滴数量一致，关闭阀门1a、2a等，试剂微液滴与样本微液滴相互接触融合为一个混合微液滴，通过传感器对混合成功的混合微液滴进行标记，***获得混合微液滴的数字信号；
6)可选地，当检测到第一个标识的混合微液滴到达孵育段(或离开微液滴融合段)，混合微液滴开始孵育；同时，采样针吸取清洗液，在阀门1、3关闭的状态下推入并充满芯片中分散相进样口，打开阀门3，清洗液废液通过废液通道流入分散相进样口处废液池，重复此操作多次，清洗干净后关闭阀门3；
7)可选地，***自动开启磁场，当检测到第一个标识的混合微液滴孵育完全进入萃取区域，混合微液滴中的磁珠被固定在芯片通道内，依然保持小微液滴状态，打开阀门3a，清洗试剂进入芯片通道生成清洗试剂微液滴，控制清洗试剂微液滴数量略微多于或与样本微液滴量一致，关闭阀门3a，清洗试剂微液滴与停留在萃取区域的样本微液滴相接触融合然后***为两个微液滴，分别为依旧被固定的含磁珠和目标待检物的微液滴和不包含磁珠的含非目标待检物的微液滴，不包含磁珠的含非目标待检物的微液滴直接流入芯片通道末端的废液池；
8)可选地，开启阀门Ma，属于本待检项目逻辑下的试剂M(洗脱液)进入芯片通道生成试剂M(洗脱液)微液滴，控制试剂M(洗脱液)微液滴量略微多于或与含磁珠和目标待检物的微液滴量一致，关闭阀门Ma，试剂M(洗脱液)微液滴与被固定的含磁珠的包含目标待检物的微液滴接触融合然后***为两个微液滴，分别为不包含磁珠的包含目标待检物的微液滴和依旧被固定的包含磁珠的微液滴，传感器对不包含磁珠的包含目标待检物的微液滴进行标记，***获得不包含磁珠的包含目标待检物的微液滴的数字信号；
9)可选地，当检测到第一个标识的不包含磁珠的包含目标待检物的微液滴进入后处理区域，开启阀门Na，属于本待检项目逻辑下的试剂N(后处理试剂)进入芯片通道生成试剂N(后处理试剂)微液滴，控制试剂N(后处理试剂)微液滴数量略微多于或与不包含磁珠的包含目标待检物的微液滴数量一致，关闭阀门Na，试剂N(后处理试剂)微液滴与不包含磁珠的包含目标待检物的微液滴相接触融合为后处理完毕的微液滴，传感器对后处理完毕的微液滴进行标记，***获得后处理完毕的微液滴的数字信号，后处理完毕的微液滴再次开始孵育；
10)开启检测子***的开关，当检测到第一个标识的可检测的或后处理完毕的微液滴完全进入信号检测段，由检测子***读取微液滴直接或间接给出的检测信号，同步传送到总控制器中进行数值处理给出可视化信息；
11)同时，当检测到第一个标识微液滴进入信号检测段，采样针吸取清洗液，在阀门1、3关闭的状态下推入充满芯片分散相进样口，打开阀门1，清洗液冲洗阀门1，然后进入芯片内部通道，最终以微液滴废液的形式进入芯片通道末端处废液池，同步开始重复步骤3；
12)检测完毕，可选地关闭磁场，所有微液滴流入芯片通道末端处废液池。
本发明的检测方法根据特定的检测项目选择其中的部分或者全部步骤。
所述测试样本量体积为0.5-10μL。单个样本测试时间为5-15min，但本发明的检测方法可同步进行多个样品测试，大大减少总体样本测试时间。
本发明的主要优点包括：
(a)微液滴融合精确，可实现在线添加试剂等，自动化程度高。
(b)可实现对生物样品的检测灵敏度高，重复性好，抗干扰能力强，检测时间小，通量大，样品耗费量极小等目的。
(c)采用微液滴微流控芯片技术，把样本生成、混合、反应、收集和检测集成在芯片上，反应所需的所有试剂组分可通过阀门精确控制加入芯片内，操作简单，***集成化自动化程度高，可实现精确控制微液滴的行为。
(d)本发明的装置所述测试样本量体积为0.5-10μL。单个样本测试时间为5-15min，但所述测试过程可同步进行多个样品测试，大大减少总体样本测试时间。
综上，本发明通过独特的在线添加子***，对反应试剂微液滴的产生进行程序性、***化的控制，从而实现了试剂微液滴的稳定产生以及与样本微液滴的精准融合，从而提供一种极其高效且可控的微型反应釜。对于基于不同反应原理的生物样品的检测过程，本发明均可大幅提高生化反应效率和检测通量，大大减小检测所需的样本和试剂的消耗量。
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件。除非另外说明，否则百分比和份数是重量百分比和重量份数。
实施例1：利用该***实现基于免疫反应的双抗体夹心法检测B型尿钠肽(BNP)
操作前准备：从BNP双抗体夹心法的试剂盒中拿出试剂1、试剂2、试剂3、试剂M，试剂1是包被在100nm-3um超顺磁珠上的抗BNP抗体1，试剂2是标记有荧光染料的抗BNP抗体2，试剂3是清洗液，一般是含有表面活性剂的调整过pH的盐溶液，试剂M是洗脱液，一般是pH值较低的溶液，可以是调整过pH的甘氨酸溶液。将试剂1、2、3、M卡在试剂仓相应的试剂位。***开始自检，例如：
***自行检查油相状态。该油相是特殊配制的矿物油。如需更换新的油相，只需将该***所提供的矿物油置于该***油相卡位，并连接好相应接头，待***自行检查通过。
***自行检查清洗液状态，清洗液为添加有适量表面活性剂调整过pH的盐缓冲溶液。如***提示更换新的清洗液，只需将该***所提供的清洗液置于该***清洗液卡位，并连接好相应接头，待***自行检查通过。
***自行检查动力模块，即正负压模块，正负压模块可以提供并精确维持1000-10000Pa大气压下某一设定压力，待***自行检测通过。
根据自检结果调整***，自检通过后开始测定过程。检测具体过程如下：
1)贴有包含样本或病人信息及待检项目条码的全血样本放在连续进样架上，点击开始按钮，本***开启作为负压的控制器开关(1000Pa)，开启阀门2，连续相进入芯片模块内部，并在短时间内充盈芯片模块所有通道，在芯片模块各传感器的检测下，完成自检，自检过程主要包含是否有气泡，油相流动是否连续等。油相自检通过后，本***自行控制为试剂仓内各试剂提供正向压力，该压力大于大气压力。本***继续自检，待所有芯片模块通道内无气泡等异常后开始样本处理；
2)***自检完成后，本***连续进样架控制样本通过条码读取区，识别样本上的条码信息，并根据样本类型及待检项目自动切换到相应的检测控制逻辑下，此时采样针吸取样本10μl，推入到芯片模块的分散相进样口，打开阀门1，待芯片模块检测到足够合格微液滴数量后关闭阀门1，此样本微液滴生成时间通常在10s内，在本示例所示检测项目中，样本生成频率为120个/s，微液滴连续生成20-22个，通过公式(7)可估算每个微液滴的体积，例如1000±50pL；
3)对于全血样本，不同样本的压积比会直接影响检测准确度，但是可以通过获取样本压积比之后对检测见过进行校正，本示例所述全血样本检测BNP抗原，需要检测压积比以便对其结果进行校正。此时，所生成的样本微液滴分别通过压积比传感器，由压积比传感器获取样本压积比传输给控制中心。样本微液滴通过液滴传感器，对依次通过的微液滴进行判断和标记，分别为“样本A项目BNP微液滴1”、“样本A项目BNP微液滴2”……“样本A项目BNP微液滴22”，将数字信号回传控制中心，控制中心分别识别各微液滴信息，并决定每个微液滴的后续控制逻辑；
4)控制中心判断项目BNP检测所需的试剂，液滴传感器的响应时间t1为12ms，阀门开启的响应时间t2为18ms，芯片中液滴传感器与试剂液滴生成口处的距离s为8000μm，此时的“样本A项目BNP微液滴1”的微液滴体积V液滴为1000pl，当标识“样本A项目BNP微液滴1”的微液滴被液滴传感器检测到后，移动速度v液滴为350μm/s，22.8s(tg-k)后控制开启阀门1a和2a，此时试剂1、2在芯片模块负压及试剂仓正压的驱动下生成试剂1微液滴和试剂2微液滴，在此芯片中，试剂1微液滴和试剂2微液滴的半径R为50μm，试剂1与试剂2的粘度n相同为2.1N·s/m2，试剂生成口宽度W为35μm，下游通道宽度w与试剂液滴生成微通道内液柱的长度L相同为150μm，通道深度h为100μm，油相与试剂的界面张力Fσ为28mN/m，校准参数a为10-8，校准参数b为10-6m-1。经***根据公式(15)计算试剂1与试剂2的正压驱动压力(P)为353.9mbar。在得到并运算上述数据之后，试剂1微液滴和试剂2微液滴即可以被精确控制并在线添加进入到该***芯片微液滴融合区域，在进入微液滴融合区域之前，由液滴传感器识别，并控制添加略微多于或与样本微液滴一致的微液滴数量，此处控制生成20-22个微液滴。此后，样本微液滴1-22号分别与抗BNP抗体标记磁珠试剂微液滴1-22号发生融合生成混合微液滴1-22号。多余样本微液滴因无试剂微液滴的融合，体积未发生改变，继续向芯片末端废液池流动；
5)当检测到混合微液滴1号到达孵育区域，混合微液滴开始孵育过程，同时***控制采样针吸取清洗液，在阀门1、3关闭的状态下推入并充满分散相进样口，打开阀门3，清洗液废液通过废液通道流入分散相进样口处废液池，重复此操作3次，清洗干净后关闭阀门3；
6)***控制自动开启磁场，当检测到混合微液滴1号到达萃取区域，混合微液滴中的磁珠被固定在芯片通道内，依然保持小微液滴状态，打开阀门3a，清洗液进入芯片通道生成清洗液微液滴，控制清洗液微液滴数量略微多于或与混合微液滴数量一致，关闭阀门3a，清洗液微液滴与混合微液滴相接触融合然后***为两个微液滴，分别为依旧被固定的含磁珠和目标待检物的微液滴和不包含磁珠的含非目标待检物的微液滴，不包含磁珠的含非目标待检物的微液滴直接流入芯片通道末端的废液池；
7)开启阀门Ma，属于本待检项目逻辑下的试剂M(洗脱液)进入芯片通道生成试剂M微液滴，控制洗脱液微液滴数量略微多于或与含磁珠的包含目标待检物的微液滴数量一致，关闭阀门Ma，洗脱液微液滴与被固定的含磁珠的包含目标待检物的微液滴接触融合然后***为两个微液滴，分别为不包含磁珠的包含目标待检物的微液滴和依旧被固定的包含磁珠的微液滴，传感器对不包含磁珠的包含目标待检物的微液滴进行标记，***获得不包含磁珠的包含目标待检物的微液滴1-22的数字信号。
8)自动开启信号检测模块控制器的开关，当检测到不包含磁珠的包含目标待检物的微液滴1号进入信号读取区域，读取微液滴直接给出的荧光检测信号，同步传送到总控制器中进行数值处理给出可视化信息；
9)同时，当检测到不包含磁珠的包含目标待检物的微液滴1号进入信号读取区域，采样针吸取清洗液，在阀门1、3关闭的状态下推入并充满芯片分散相进样口，打开阀门1，清洗液冲洗阀门1，然后进入芯片内部通道，最终以微液滴废液的形式进入芯片通道末端处废液池，同步开始重复步骤3；
10)检测完毕，关闭磁场，所有微液滴流入芯片通道末端处废液池。
11)对于标记物为吖啶酯等的化学发光检测体系，只需放置相对应的试剂盒，其中试剂1是包被在100nm-3um超顺磁珠上的抗BNP抗体1，试剂2是标记有吖叮酯的抗BNP抗体2，试剂3是清洗液，试剂N是化学发光底物试剂。另外需要在萃取过程后再利用上述微液滴融合的方式添加试剂N位置的化学发光底物试剂，再次进行孵育即可进入后续检测部位读取有效信号。
12)对于均相时间分辨荧光法检测体系，只需放置相对应的试剂盒，其中试剂1是Terbium染料标记的抗BNP抗体1，试剂2是d2染料标记抗BNP抗体2。当试剂1和试剂2的微液滴与样本微液滴融合后，无需清洗和洗脱，可直接进入后续检测部位读取有效信号。
实验结果：
在此以均相时间分辨荧光法检测体系为例。
图5为样本液滴与试剂液滴融合过程示意图；
如图5所示a-e)为样本液滴(较深灰色)与试剂液滴(较浅灰色)融合过程示意图，其中标尺为50μm。
图5中给出的是样本液滴与试剂液滴的一对一融合过程的显微照片，从图5可知两种液滴在被动控制下混合为一种液滴然后进行下一步操作。其中，本发明的连续相向右流动，样本微液滴(如样本微液滴1)及试剂微液滴(如试剂微液滴1)随连续相进入微液滴融合段并在融合段接触融合，并继续随连续相流动，最终形成样本与试剂的混合液滴。
基于此***对于BNP进行检测，需要首先测得梯度浓度的标准曲线，表1中列出了标准曲线的具体数值。图6中给出的是均相时间分辨荧光法检测BNP的标准曲线。
表1均相时间分辨荧光法检测BNP标准曲线数值
对于表1中列出的浓度进行检测然后根据标准曲线进行回算，得到回算结果如表2所示。可知，本检测***对于BNP的检测线性范围为25-25600pg/ml，线性相关系数r≥0.99，功能灵敏度达到25pg/mL，重复性变异系数CV≤5％，相对偏差RD≤10％。
表2均相时间分辨荧光法检测BNP标准曲线回算结果
抽取5个经金标准检测确定不同浓度值的样本在本***中进行初步检测，其结果在表3中。
表3经金标准检测确定不同浓度值的样本检测结果
样本编号 浓度(pg/ml) 比率(665/620) 计算结果 相对偏差
1 15.4 536.7232 16.82391 9％
2 55.67 565.0035 57.09397 3％
3 126.8 609.9557 121.1042 -4％
4 245.4 694.2445 241.1282 -2％
5 846.53 1156.398 899.2169 6％
实验结论：由此可证明本***通过精确计算和操控，可实现反应试剂的在线添加，完成BNP的精确定量检测。
实施例2：利用该***实现基于环介导等温核酸扩增技术的甲型流感病毒检测
操作前准备：甲型流感病毒检测试剂盒中包含试剂1。其中试剂1为含有针对甲型流感病毒设计的特异性扩增引物对、dNTPs、BstDNA聚合酶、一定离子浓度的反应缓冲液等。***的自检过程与实施例1相同。
具体的检测过程是：
1)贴有包含样本或病人信息及待检项目条码的经纯化后的核酸样本放在连续进样架上，点击开始按钮。
2)读取条码信息后采样针吸取样本推入芯片模块的分散相进样口处，其余过程与实施例1相同，其中，样本生成频率为80-120个/s，微液滴连续生成5-10个，通过公式(7)可估算每个微液滴的体积，例如1000±50pL。
3)样本微液滴通过液滴传感器，对依次通过的微液滴进行判断和标记，分别为“样本A项目甲流微液滴1”、“样本A项目甲流微液滴2”……“样本A项目甲流微液滴10”，其余过程与实施例1相同。
4)控制中心判断项目甲流检测所需的试剂，液滴传感器的响应时间t1为12ms，阀门开启的响应时间t2为18ms，芯片中液滴传感器与试剂生成口处的距离s为10000μm，，此时的“样本A项目甲流微液滴1”的微液滴体积V液滴为1000pl，当标识“样本A项目甲流微液滴1”的微液滴被液滴传感器检测到后，移动速度v液滴为400μm/s，25s(tg-k)后控制开启阀门3a，此时试剂1预混液在芯片模块负压及试剂仓正压的驱动下生成预混液微液滴，在此芯片中，预混液微液滴半径R为100μm，预混液的粘度n相同为5.1N·s/m2，预混液生成口宽度W为80μm，下游通道宽度w与预混液液滴生成微通道内液柱的长度L相同为200μm，通道深度h为300μm，油相与试剂的界面张力Fσ为34mN/m，校准参数a为10-5，校准参数b为10-5m-1。经***计算预混液的正压驱动压力(P)为640.2mbar。在得到并运算上述数据之后，预混液液滴即可以被精确控制并在线添加进入到该***芯片微液滴融合区域，在进入微液滴融合区域之前，由液滴传感器识别，并控制添加略微多于或与样本微液滴一致的微液滴数量，此处控制生成10个微液滴。此后，样本微液滴1-10号分别与预混液微液滴1-10号发生融合生成混合微液滴1-10号。
5)当检测到混合微液滴1号到达孵育区域，此时芯片模块的控温仓温度为60-65℃，混合微液滴开始孵育过程，并在此过程中完成特异性扩增过程。同时开始清洗分散相进样口，具体过程与实施例1相同。
6)10分钟后，微液滴经由孵育区流动到检测区，当检测到混合微液滴1号到达信号读取区域，自动开启信号检测模块控制器的开关，读取微液滴的浊度变化信号，同步传送到总控制器中进行数值处理给出可视化信息；同时清洗阀门1，过程与实施例1相同。
7)检测完毕，所有微液滴流入芯片通道末端处废液池，同步开始重复步骤2。
实施例3：利用该***实现基于BCA法检测尿液总蛋白质浓度
操作前准备：BCA法检测尿液总蛋白质浓度的试剂盒中包含试剂1、试剂2。其中试剂1是pH11.25的1％BCA二钠盐、2％无水碳酸钠、0.16％酒石酸钠、0.4％氢氧化钠、0.95％碳酸氢钠的混合溶液，试剂2是4％硫酸铜溶液。将所有试剂放在相对应的试剂位处。***的自检过程与实施例1相同。
具体的检测过程是：
1)贴有包含样本或病人信息及待检项目条码的尿液放在连续进样架上，点击开始按钮。
2)读取条码信息后采样针吸取样本推入芯片模块的分散相进样口处，其余过程与实施例1相同，其中，样本生成频率为200个/s，微液滴连续生成30-32个，通过公式(7)可估算每个微液滴的体积，例如500±25pL。
3)样本微液滴通过液滴传感器，对依次通过的微液滴进行判断和标记，分别为“样本A项目BCA微液滴1”、“样本A项目BCA微液滴2”……“样本A项目BCA微液滴32”，其余过程与实施例1相同。
4)控制中心判断项目BCA检测所需的试剂，液滴传感器的响应时间t1为12ms，阀门开启的响应时间t2为18ms，芯片中液滴传感器与试剂生成口处的距离s为6000μm，，此时的“样本A项目甲流微液滴1”的微液滴体积V液滴为500pl，当标识“样本A项目甲流微液滴1”的微液滴被液滴传感器检测到后，移动速度v液滴为300μm/s，20.0s(tg-k)后控制开启阀门1a和2a，此时试剂1、2在芯片模块负压及试剂仓正压的驱动下生成试剂1微液滴和试剂2微液滴，在此芯片中，试剂1微液滴和试剂2微液滴的半径R为75μm，试剂1与试剂2的粘度n相同为1.8N·s/m2，试剂生成口宽度W为40μm，下游通道宽度w与试剂液滴生成微通道内液柱的长度L相同为150μm，通道深度h为200μm，油相与试剂的界面张力Fσ为30mN/m，校准参数a为10-6，校准参数b为10-6m-1。经***计算试剂1与试剂2的正压驱动压力P为305.4mbar。在得到并运算上述数据之后，试剂1微液滴和试剂2微液滴即可以被精确控制并在线添加进入到该***芯片微液滴融合区域，在进入微液滴融合区域之前，由液滴传感器识别，并控制添加略微多于或与样本微液滴一致的微液滴数量，此处控制生成30-32个微液滴。此后，样本微液滴1-32号分别与试剂1微液滴和试剂2微液滴发生融合生成混合微液滴1-32号。多余样本微液滴因无试剂微液滴的融合，体积未发生改变，继续向芯片末端废液池流动。
5)当检测到混合微液滴1号到达孵育区域，混合微液滴开始孵育过程，同时开始清洗分散相进样口，具体过程与实施例1相同。
6)当检测到混合微液滴1号到达信号读取区域，自动开启信号检测模块控制器的开关，读取微液滴的光吸收强度信号，同步传送到总控制器中根据预先测定的标准曲线进行数值处理给出检测结果；同时清洗阀门1，过程与实施例1相同，同步开始重复步骤2。
7)检测完毕，所有微液滴流入芯片通道末端处废液池。
实验结果：
基于此***对于尿液总蛋白浓度进行检测，需要首先测得梯度浓度标准品的标准曲线，表4中列出了标准曲线的具体数值，图7为标准曲线。
表4基于BCA法检测尿液总蛋白质浓度标准曲线数值
抽取5个不同浓度值的样本进行检测，其结果在表5中。
表5样本检测结果
样本编号 OD562 回算结果(ug/ml)
1 1.8567 1262.357
2 0.8233 524.2143
3 0.3064 155
4 0.2356 104.4286
5 0.1527 45.21429
实验结论：由此可证明本***通过精确计算和操控，可实现反应试剂的准确在线添加，实现基于BCA法检测尿液总蛋白质浓度的精确定量检测。
与侧向流层析平台方法相比，以实施例1的BNP检测为例，本发明中的微流控平台方法具有所需样本量和试剂量少，检测通量大，检测线性范围宽，检测CV值小等主要的优势。
侧向流层析平台方法中血浆样本的需求量为50-250μl，而本发明中仅需10μl；侧向流层析平台方法中每个测试所需的抗体1用量为0.3μg，抗体2用量为0.625μg，而本发明中每个测试所需的抗体1用量为0.0023μg，抗体2用量为0.04μg；侧向流层析平台方法中通量较小每个测试均需要15-30min，而本发明中只有第一个测试需要～15min，之后每隔2min即可检测一个样本，通量大大的提高；侧向流层析平台方法中BNP的检测线性范围为25pg/ml-5000pg/ml，而本发明中BNP的检测线性范围为50pg/ml-25600pg/ml；侧向流层析平台方法中BNP的检测CV值小于15％，而本发明中BNP的检测CV值可确保小于10％。
在本发明提及的所有文献都在本申请中引用作为参考，就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解，在阅读了本发明的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (10)

1.一种在线添加反应试剂的检测***，其特征在于，所述***包括：
(1)微流控芯片，所述的微流控芯片包括：
(1.1)微流体流通通道：所述的微流体流通通道用于供连续相以及连续相中所携带的微液滴流动，包括：连续相添加段、样本添加段、样本微液滴生成段、试剂微液滴生成段、微液滴融合段和信号检测段；和
(1.2)微液滴生成子模块：包括微液滴生成口；所述的微液滴生成子模块用于使分散相形成微液滴，所述的分散相包括：样本液或试剂液；
其中，试剂微液滴生成口位于所述试剂微液滴生成段；
(2)在线添加子***，用于生成含样本和试剂的融合微液滴，所述的在线添加子***包括：
(2.1)驱动力模块：所述的驱动力模块用于提供分散相和连续相所需的驱动力，从而使连续相及各个分散相的微液滴获得所需的流速及形成试剂微液滴；
(2.2)流体进样模块：所述的流体进样模块与连续相及各个分散相相连接，所述连续相及各个分散相通过该模块进入所述的微流控芯片中，所述的流体进样模块包括控制阀门，所述的控制阀门用于控制连续相及分散相进入所述的微流体流通通道；
(2.3)微液滴标记处理模块：所述的微液滴标记处理模块包括液滴传感器；所述的液滴传感器用于读取微液滴的个数并依次编号以及用于读取微液滴的流速；和
(2.4)数据处理及控制信号生成模块：所述数据处理及控制信号生成模块根据所述检测***的预定参数、连续相及各个分散相流体的特征参数、所述的微液滴的流速及个数和连续相的流速，产生用于控制所述驱动力模块的信号及用于控制所述的流体进样模块的信号；以及
(3)检测子***：所述的检测子***用于对已产生可读取信号的融合微液滴进行信号读取，并记录反馈信号数据。
2.如权利要求1所述的***，其特征在于，在样本微液滴生成口至试剂微液滴生成口的微流体流通通道处设有第一液滴传感器，所述的第一液滴传感器用于读取所述样本微液滴的个数并依次编号，且读取各个样本微液滴的流速。
3.如权利要求1所述的***，其特征在于，所述的(2.4)数据处理及控制信号生成模块根据下述参数生成信号，
包括：作为***预定参数的，所述第一液滴传感器到试剂微液滴生成口的距离s、所述试剂微液滴生成口的通道宽度W、所述(1.1)微流体流通通道中试剂微液滴生成段的通道深度h、所述试剂微液滴生成口的下游通道的宽度w、各个阀门的响应时间及传感器的响应时间；
作为特征参数的，试剂的粘度及动力粘度、及液体间的表面张力；和
由(2.3)微液滴标记处理模块读取的样本微液滴的流速v液滴k；其中，k为样本微液滴的编号；
以及
所述(2.4)数据处理及控制信号生成模块生成的信号包括：用于控制所述的流体进样模块的分散相阀门开启时间的信号tg-k，及用于控制所述驱动力模块产生微液滴所需驱动力P的信号。
4.如权利要求1所述的***，其特征在于，所述的流体进样模块基于式10
确定在线添加反应试剂的控制阀门的开启时间tg-k，继而开始生成试剂微液滴；
式中，t1为传感器响应时间、t2为阀门开启的响应时间、v液滴k为样本微液滴k的流速，其中，k为样本微液滴的编号、及s为样本微液滴从所述第一液滴传感器到试剂微液滴生成口的所经过的距离。
5.如权利要求1所述的***，其特征在于，所述的驱动力模块基于式15提供线添加反应试剂所需的驱动力P：
式中，s为样本微液滴从所述第一液滴传感器到试剂微液滴生成口的所经过的距离、h为试剂微液滴生成段的通道深度、W为试剂微液滴生成口的通道宽度、L为试剂微液滴生成口液滴生成初期表现为液体柱形式的液体长度、R为微液滴半径、v液滴k为样本微液滴k的流速、w为试剂微液滴生成口的下游通道的宽度、t1为传感器响应时间、t2为阀门开启的响应时间、Fσ为连续相及分散相之间的表面张力，a和b各自独立地为校准参数，n为试剂流体的粘度。
6.权利要求1所述的***，其特征在于，所述的微流控芯片还包括(1.3)样本微液滴孵育子模块，所述的微流体流通通道还包括孵育段；所述的样本微液滴孵育子模块用于提供已加入反应试剂后的样本微液滴充分反应和/或混合的条件，以及所述的孵育段用于提供融合微液滴充分反应及混合的空间。
7.如权利要求1所述的***，其特征在于，还包括：
(4)自动进样子***，所述的自动进样子***包括：采样针、注射泵、连续进样架、条码读取模块和加样模块；其中，所述条码读取模块位于连续进样架中；所述的采样针，通过所述的注射泵吸取样本并通过所述的注射泵将所述的样本加入所述加样模块；所述的加样模块设有一样品加样口，并且所述加样模块与所述的流体进样模块是流体连通的。
8.如权利要求1所述的***，其特征在于，所述的***还包括(5)试剂储存子***，所述的试剂储存子***包括连续相储存位、清洗液存储位以及试剂仓；所述的试剂仓包括预混匀器及一个或多个试剂位；
其中，所述的预混匀器用于避免试剂沉淀或聚集；所述的试剂位可以存放各个试剂，所述的试剂通过所述的流体进样模块进入所述的微流控芯片中。
9.一种微液滴在线添的检测方法，其特征在于，包括下述步骤：
(1)提供如权利要求1所述的在线添加反应试剂的检测***；
(2)将待测的样本液通过所述的流体进样模块进入所述的微流控芯片；
(3)所述待测的样本液在微流控芯片的所述的微液滴生成子模块中形成样本微液滴，通过样本微液滴标记处理模块的液滴传感器对所述的样本微液滴进行检测(或读取)并任选地对进行所述样本微液滴进行标记编号，当生成的样本微液滴数量达到预定数量时停止生成样本微液滴；
(4)当所述样本微液滴中的每个样本微液滴达到微流控芯片中的预定位置后，所述的驱动力模块根据所述数据处理及控制信号生成模块产生的控制信号，产生一个试剂微液滴并驱动所述的试剂微液滴按预定速度移动，并使得一个所述试剂微液滴与一个所述样本微液滴在流动过程中发生接触融合，形成融合微液滴；
(5)在所述融合微液滴的流动过程中，对所述融合微液滴进行后处理，并进行检测，从而获得所述样本液的检测结果。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，步骤(2)中还包括
(2.1)将待测的样本(或样本液)置于连续进样架上，开启***，连续相通过所述的流体进样模块进入所述的微流控芯片并充满所述的微流体流通通道；
(2.2)在所述***的控制下，连续进样架上的样本依次通过条码读取区，识别样本条码，采样针吸取待测样本，通过注射泵将待测样本推入加样模块的加样口，通过所述的流体进样模块进入所述的微流控芯片。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109647553A (zh) * 2018-12-29 2019-04-19 北京化工大学 多指标疾病联合检测微流控装置
CN110095623A (zh) * 2019-04-18 2019-08-06 迈克医疗电子有限公司 一种速度控制的方法、装置、设备和介质
WO2020238769A1 (zh) * 2019-05-24 2020-12-03 南京金斯瑞生物科技有限公司 生物反应装置以及基于该装置进行生物检测的方法
CN112912736A (zh) * 2018-10-25 2021-06-04 株式会社日立高新技术 自动分析装置
CN113210024A (zh) * 2021-06-03 2021-08-06 北京中科生仪科技有限公司 基于pcr的连续进液装置
CN114981011A (zh) * 2019-12-30 2022-08-30 伊鲁米那有限公司 流通池组件和相关试剂选择器阀

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101718795A (zh) * 2008-09-22 2010-06-02 中国科学院大连化学物理研究所 基于气动微阀的微流控芯片液滴操控方法
WO2010128157A1 (en) * 2009-05-07 2010-11-11 Universite De Strasbourg Microfluidic system and methods for highly selective droplet fusion
CN102553665A (zh) * 2011-11-04 2012-07-11 浙江大学 一种微流控浓度梯度液滴生成芯片及生成装置及其应用
US20130280131A1 (en) * 2001-03-28 2013-10-24 Handylab, Inc. Methods and systems for control of microfluidic devices
CN104807991A (zh) * 2015-05-05 2015-07-29 杭州绿洁水务科技有限公司 草甘膦检测微流控芯片、草甘膦抗原固定方法及检测方法
CN106324236A (zh) * 2015-06-28 2017-01-11 上海市第人民医院 基于纳米均相时间分辨荧光免疫与液滴微流控技术的检测生物大分子的方法
CN106520524A (zh) * 2016-12-30 2017-03-22 中国科学技术大学 一体式刚性流道液滴数字pcr***及方法
CN107037229A (zh) * 2015-11-30 2017-08-11 霍夫曼-拉罗奇有限公司 实验室仪器和操作实验室仪器的方法
CN107561302A (zh) * 2017-10-23 2018-01-09 苏州卡睿知光电科技有限公司 一种全自动生化检测***及农药残留的检测方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130280131A1 (en) * 2001-03-28 2013-10-24 Handylab, Inc. Methods and systems for control of microfluidic devices
CN101718795A (zh) * 2008-09-22 2010-06-02 中国科学院大连化学物理研究所 基于气动微阀的微流控芯片液滴操控方法
WO2010128157A1 (en) * 2009-05-07 2010-11-11 Universite De Strasbourg Microfluidic system and methods for highly selective droplet fusion
CN102553665A (zh) * 2011-11-04 2012-07-11 浙江大学 一种微流控浓度梯度液滴生成芯片及生成装置及其应用
CN104807991A (zh) * 2015-05-05 2015-07-29 杭州绿洁水务科技有限公司 草甘膦检测微流控芯片、草甘膦抗原固定方法及检测方法
CN106324236A (zh) * 2015-06-28 2017-01-11 上海市第人民医院 基于纳米均相时间分辨荧光免疫与液滴微流控技术的检测生物大分子的方法
CN107037229A (zh) * 2015-11-30 2017-08-11 霍夫曼-拉罗奇有限公司 实验室仪器和操作实验室仪器的方法
CN106520524A (zh) * 2016-12-30 2017-03-22 中国科学技术大学 一体式刚性流道液滴数字pcr***及方法
CN107561302A (zh) * 2017-10-23 2018-01-09 苏州卡睿知光电科技有限公司 一种全自动生化检测***及农药残留的检测方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
SACHIN JAMBOVANE等: "Creation of Stepwise Concentration Gradient in Picoliter Droplets for Parallel Reactions of Matrix Metalloproteinase II and IX", 《ANALYTICAL CHEMISTRY》 *

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112912736A (zh) * 2018-10-25 2021-06-04 株式会社日立高新技术 自动分析装置
CN112912736B (zh) * 2018-10-25 2024-05-07 株式会社日立高新技术 自动分析装置
CN109647553A (zh) * 2018-12-29 2019-04-19 北京化工大学 多指标疾病联合检测微流控装置
CN110095623A (zh) * 2019-04-18 2019-08-06 迈克医疗电子有限公司 一种速度控制的方法、装置、设备和介质
WO2020238769A1 (zh) * 2019-05-24 2020-12-03 南京金斯瑞生物科技有限公司 生物反应装置以及基于该装置进行生物检测的方法
CN114981011A (zh) * 2019-12-30 2022-08-30 伊鲁米那有限公司 流通池组件和相关试剂选择器阀
CN114981011B (zh) * 2019-12-30 2024-03-29 伊鲁米那有限公司 流通池组件和相关试剂选择器阀
CN113210024A (zh) * 2021-06-03 2021-08-06 北京中科生仪科技有限公司 基于pcr的连续进液装置
CN113210024B (zh) * 2021-06-03 2022-04-08 北京中科生仪科技有限公司 基于pcr的连续进液装置

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