用于碟式微流控芯片的尿液生化检测系统研制及应用

孟永康，雷祝兵，梅 茜，董文飞

（1.长春理工大学 机电工程学院，吉林 长春 130022；2.中国科学院 苏州生物医学工程技术研究所，江苏 苏州 215163；3.中国科学技术大学 生物医学工程学院（苏州）生命科学与医学部，安徽 合肥 230026）

1 引言

随着微流控技术的快速发展，微流控芯片可在几平方厘米甚至更小尺度上完成传统实验室的样品制备、分离、纯化、检测等过程[1]，具有体积小、集成度高、分析速度快、消耗试剂少等优点[2]，被广泛运用于生物医学、环境监测、分析化学等领域。其中碟式微流控芯片以离心力为液体流动的驱动力[3-4]，结合被动阀如毛细阀、虹吸阀[5-6]和主动阀如蜡阀[7]，只需要一个小型的电机就能同时对多个独立单元结构进行控制，实现对芯片内液体的精准控制[8]。此外，碟式芯片的多重分析单元可以同时检测多份样本，易于实现较高通量的检测[9]。目前，碟式微流控芯片已经广泛应用于血清分离、DNA提取、蛋白质和核酸分析等领域[10-11]。

尿液是易获得的体液来源，属于无创检测，传统的肾功能指标，如血尿肌酐水平检测[12]已经无法满足早期诊断的需要。尿液中蛋白质的含量高低是临床中对相关疾病进行诊断的一项重要指标[13]。例如视黄醇结合蛋白（RBP）主要在肝脏合成，分泌到血液的一种低分子量蛋白，分子量约为22 kD，可迅速被肾小球滤过，且绝大部分被近端肾小管上皮细胞重吸收，极少量从尿液排除。当肾脏滤过功能降低时，尿液中RBP含量显著升高。尿RBP排量与肾小管间质损害程度有明显相关性，可作为肾病监测、指导治疗和判断预后的指标[14-15]。……