[實用新型]自動切換通道的紙基微流體裝置及其制成的生化檢測裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320518179.0
• 申請日: 2013-08-23
• 公開（公告）號: CN203508047U
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發(fā)明（設計）人: 許毅;袁碧波;蘇平
• 申請（專利權）人: 許毅;袁碧波;蘇平
• 主分類號: B01L3/00
• 分類號: B01L3/00;G01N33/543
• 代理公司: 北京中創(chuàng)陽光知識產權代理有限責任公司 11003
• 代理人: 尹振啟

技術領域

本實用新型涉及一種紙基微流體裝置，具體涉及一種自動切換通道的紙基微流體裝置及由其制成的生化檢測裝置。

背景技術

微流控芯片因具有體積小、樣品用量少、操作相對簡單和分析功能強大，已成為生化分析領域的研究熱點，在DNA測序、蛋白質結晶、單細胞分析、單分子分析、疾病診斷和食品安全等眾多領域中得以應用。而紙基微流控芯片作為＂簡約版＂的微流體裝置，與微流控芯片相比，因其具有成本低廉、便于攜帶、操作簡單、無需任何附加裝置和專業(yè)人員等顯著優(yōu)點，引起了廣泛地重視。

紙基微流體裝置是將紙張進行處理后（如在紙張上噴涂蠟或其他疏水物質等多種方式），形成親水的微流通道和疏水隔離區(qū)，疏水隔離區(qū)作為通道屏障，親水的微流通道則利用紙張纖維（素）的毛細管力實現(xiàn)微流的輸運，無需外界驅動力。

到目前為止，現(xiàn)有的紙基微流體裝置中的導流通道都是固定的，故在沒有輔助設備的情況下，難以控制通道內微流體的走向。當現(xiàn)有的紙基微流體裝置用于生化分析領域中時，使用現(xiàn)有的紙基微流體裝置進行生化檢測只能完成簡單的生化反應步驟、功能單一，卻無法完成多步驟的生化反應進行進一步檢測。

而大多數(shù)的生化反應是多步驟、多層級、不同反應時間的一個連續(xù)的過程，且多步驟的生化反應所能達到的檢測靈敏度要比單一生化反應高出很多。例如，目前較為廣泛應用的側流試紙條膠體金標記一步法的靈敏度大約為每毫升10^-9克（ng/ml），而采用多步驟、超敏感的等離子酶聯(lián)免疫吸附試驗(Plasmonic?ELISA)雙抗體夾心法對抗原的靈敏度可以達到每毫升10^-18克（ag/ml)。在特異性相近的情況下，靈敏度明顯提高。故用現(xiàn)有的紙基微流體裝置進行生物化學的檢測時，因其無法完成多步驟生化反應，使其檢測靈敏度有限，在應用中受到一定限制。

實用新型內容

針對現(xiàn)有技術存在的問題，本實用新型提供一種自動切換通道的紙基微流體裝置。同時，本實用新型還進一步提供應用該紙基微流體裝置的生化檢測裝置，通過此裝置在不需要任何輔助設備和專業(yè)人員的情況下，可完成多步驟、多層級、不同反應時間的生化反應進行樣品檢測。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型自動切換通道的紙基微流體裝置，包括若干層疊加的含有疏水隔離區(qū)和親水微流通道的紙基微流體單層，形成若干條生化反應微流通道和若干條樹脂受水微流通道，微流體底層設置有微流輸出端；微流體單層上的微流通道連同其上下兩層紙基微流體單層上微流通道對應位置的疏水隔離區(qū)設置有三面斷開、一面與疏水隔離區(qū)相連的活瓣作為微流開關，微流開關上設置有試劑承載襯墊樹脂受水微流通道與微流開關之間設置有吸水樹脂，吸水樹脂設置有對應的吸水樹脂膨脹空間，微流開關設置有對應的微流開關活動空間；液體經樹脂受水微流通道流入吸水樹脂，樹脂吸水膨脹向下推動微流開關和試劑承載襯墊，試劑承載襯墊向下移動與設置在其下方的生化反應微流通道相接觸后，開啟另一條微流通道完成通道自動切換。

進一步，所述吸水樹脂與所述微流開關之間設置有所述吸水樹脂膨脹空間，所述吸水樹脂吸水后向下方的所述吸水樹脂膨脹空間膨脹，推動所述微流開關開啟；所述微流開關下方設置有所述微流開關活動空間，當所述微流開關啟動時，設置在所述微流開關上的所述試劑承載襯墊向下移動至所述微流開關活動空間。

進一步，所述微流開關單獨控制生化反應微流通道或樹脂受水微流通道的通斷，或同時控制生化反應微流通道和為所述微流開關上方的吸水樹脂提供水的樹脂受水微流通道的通斷。

進一步，所述裝置通過控制所述樹脂受水微流通道的寬度和長度控制所述微流開關開啟時間。

進一步，當所述試劑承載襯墊與設置在其下方所述生化反應微流通道相接觸時，所述試劑承載襯墊與其下方的兩條生化反應微流通道呈串聯(lián)式連接。

進一步，所述微流輸出端位于所述紙基微流體裝置的頂層或底層。

進一步，所述吸水樹脂為半球型球塊、長方形、方形或其他具有受水平面的異型吸水樹脂。

進一步，所述微流體單層由濾紙構成，濾紙上設置有蠟層形成所述疏水隔離區(qū)。