用于测试生物样本中的目标分子的微观流体系统和方法

摘要

一种用于测试在生物测试样本中的目标分子存在的系统和方法包括测试分子、微观流体芯片和辐射与检测装置。测试分子包括与目标分子偶联的生物识别分子以及相应的偶联物。微观流体芯片包括样本槽道和与该样本槽道临近的流聚焦槽道。从上述聚焦槽道流出的缓冲剂引导测试分子的单行流经过样本槽道之一。上述辐射装置传送辐射线以便于由单行流中的测试分子吸收。在吸收之后，测试分子释放每一种偶联物的不同荧光光谱的荧光。上述检测装置通过监测不同荧光光谱来监测识别偶联物的存在。因此，上述测试系统和方法识别了在上述测试样本中目标分子的存在。

主权项

一种测试系统，其与缓冲剂一起使用来测试生物测试样本中一个或者多个目标类型的目标分子的存在，该测试系统包含：a)从群组中选出的第一组测试分子，该群组包括：i)一种或者多种生物识别分子类型的生物识别分子，其中每种生物识别分子类型与一种相应的目标类型偶联；和ii)生物识别分子和目标分子的偶联物，如果目标分子在测试样本中存在，其中偶联物是一种或者多种偶联类型，每种偶联类型对应于与所述相应的一个目标类型偶联的不同的一种生物识别分子类型；其中，每个生物识别分子包含标记了一个或者多个生物识别分子荧光团的微珠，所述生物识别分子荧光团与微珠耦合，其中在吸收电磁频率辐射之后，生物识别分子荧光团至少发出不同荧光光谱的荧光的生物识别分子部分，其中生物识别分子荧光团包括一个或者多个量子点类型的一个或者多个量子点，并且其中，在吸收电磁频率辐射之后，量子点一起至少发出不同荧光光谱的荧光的所述生物识别分子部分；其中偶联物在尺寸上小于10微米；并且其中每种偶联物进一步包含绑定在相应的一个目标分子上的目标标记荧光团，其中对于每种偶联物而言，在吸收电磁频率辐射之后，生物识别分子荧光团发出不同荧光光谱荧光的生物识别分子部分并且目标标记荧光团发出不同荧光光谱荧光的目标部分，从而生物识别分子荧光团和目标标记荧光一起在电磁频率辐射吸收之后发出不同荧光光谱的荧光；b)微观流体芯片，该微观流体芯片包括芯片衬底部分被成形以界定：i)一个或者多个延长的样本槽道，其尺寸允许测试分子从中通过；和ii)一个或者多个流聚焦槽道，用于缓冲剂穿过的运行通道，其中一个或者多个流聚焦槽道临近一个或者多个延长的样本槽道，缓冲剂从流聚焦槽道流出，将单行流中的测试分子引导通过至少一个样本槽道；其中所述至少一个样本槽道被芯片衬底部分的一个或者多个延长的槽道壁界定，槽道壁包含两个相对侧槽道部分，并且其中从流聚焦槽道流出的缓冲剂有效地将单行流测试分子沿着样本路径引导，该样本路径与至少两个相对侧槽道部分存在间隔关系，其中所述至少一个样本槽道包括样本聚焦槽道，样本槽道还包括与样本聚焦槽道具有流联通关系的样本供应槽道，并且样本聚焦槽道是流聚焦槽道的下游，从而从流聚焦槽道流出的缓冲剂和单行流测试分子有效地流经样本聚焦槽道；其中流聚焦槽道包含至少两个流聚焦槽道，所述至少两个流聚焦槽道临近上述至少一个样本槽道的一个或多个延长的样本槽道上游，所述两个流聚焦槽道从上述至少一个样本槽道的相对侧临近一个或者多个延长的样本槽道；其中微观流体芯片进一步具有位于芯片衬底部分下的载玻片，所述载玻片界定所述至少一个样本槽道的底部槽道部分，其中槽道壁还包括顶部槽道部分，并且其中样本路径与底部槽道部分和顶部槽道部分有效地存在所述间隔关系；c)辐射装置，其在辐射位置沿着前述至少一个样本槽道传送电磁频率辐射，便于单行流中测试分子的吸收，其中，测试分子在吸收电磁频率辐射之后发出荧光，并且其中测试分子的荧光包括每种偶联类型的不同的荧光光谱；其中辐射装置包括有效地发出电磁频率辐射用以单行流中的测试分子吸收的发光二极管，或者其中辐射装置包括有效地发出电磁频率辐射用以单行流中的测试分子吸收的激光器；和d)检测装置，用于监测单行流测试分子发出的荧光，其中通过监测每种偶联类型不同的荧光光谱，检测装置在第一组测试分子中识别偶联物的存在；其中检测装置包含至少两个监测单行流测试分子发出的荧光的雪崩光电检测器，第一个雪崩光电检测器适于接收和识别所述每种偶联物的不同荧光光谱荧光的生物识别分子部分的存在，并且另外一个雪崩光电检测器适于接收和识别所述每种偶联物的不同荧光光谱荧光的目标部分的存在；根据上述方式，测试系统识别测试样本中目标分子的存在。