[實(shí)用新型]多指標(biāo)檢測(cè)的微流控芯片

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420103225.5
• 申請(qǐng)日: 2014-03-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203750554U
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-08-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王磊;張國(guó)豪;周鑫穎;辛娟;張瑤;林明仙;黃國(guó)亮;王璨;邢婉麗;程京
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 博奧生物集團(tuán)有限公司;清華大學(xué)
• 主分類號(hào): B01L3/00
• 分類號(hào): B01L3/00
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 關(guān)暢;王春霞

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種多指標(biāo)檢測(cè)的微流控芯片，屬于微流控芯片領(lǐng)域以及生物檢測(cè)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

微流控芯片是當(dāng)前微全分析系統(tǒng)(Micro Total Analysis Systems，μ-TAS)發(fā)展的熱點(diǎn)領(lǐng)域，它是以芯片為操作平臺(tái)，并通過(guò)與生物、化學(xué)、藥物篩選等技術(shù)的結(jié)合，完成包括試劑加載、分離、反應(yīng)、檢測(cè)等在內(nèi)的整個(gè)過(guò)程。近年來(lái)，隨著生物芯片技術(shù)的快速發(fā)展，微流控芯片在生命科學(xué)領(lǐng)域，分析化學(xué)和生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域發(fā)揮著愈來(lái)愈重要的作用。

為了高效、快速、高通量的檢測(cè)樣品，要求芯片具有多組反應(yīng)孔及向各反應(yīng)孔輸送樣品的有效輸送方式。一般微流控芯片會(huì)借助電磁場(chǎng)力、離心力等外力作用下將待測(cè)樣品輸送至芯片內(nèi)部。

專利文獻(xiàn)1(CN 101609088A)公開(kāi)了在外部電場(chǎng)的作用下，對(duì)帶電液滴施加電場(chǎng)力，控制微粒子在微流體管道中向各個(gè)分支區(qū)域移動(dòng)的送流裝置。但是，在該方法中，需要向芯片引入生成電場(chǎng)的復(fù)雜機(jī)構(gòu)和設(shè)備；又因?yàn)檩斔鸵后w在電場(chǎng)區(qū)域需要先轉(zhuǎn)換成液滴，并以液滴的方式向指定區(qū)域送流，大大降低了樣品的處理速度。

專利文獻(xiàn)2(CN 103055973A)公開(kāi)了利用驅(qū)動(dòng)樣品的電滲泵，將帶電不同的待測(cè)物質(zhì)分離的裝置。但該方法僅適用于必須帶有電荷被測(cè)樣品，對(duì)一般生物樣品及不帶電荷的樣品不起作用。

專利文獻(xiàn)3(CN 102369443A)披露了一種離心式輸液芯片，即液體從芯片中央的存儲(chǔ)部向周圍的各個(gè)加樣孔進(jìn)行離心配送。該主流路的設(shè)計(jì)，即山部與谷部同寬的主流路的設(shè)計(jì)仍未能解決各加樣孔配液均勻性的問(wèn)題；另外谷部比山部過(guò)寬的設(shè)計(jì)，造成加樣過(guò)程中主流路有氣泡產(chǎn)生的問(wèn)題。此外，通過(guò)添加廢液室承載過(guò)量的溶液，雖在一定程度上實(shí)現(xiàn)了各加樣孔分配液體體積的一致性，但并不能保證反應(yīng)過(guò)程中液體始終充滿加樣孔，并且需要在微流體管道內(nèi)部進(jìn)行局部表面改性處理，即與加樣孔連接的分支流路內(nèi)表面的親水處理，與收集剩余溶液的廢液室相連的分支流路內(nèi)表面的疏水處理，增加了芯片制造的復(fù)雜性，加工成本及加工難度。

因此，目前面臨的技術(shù)性難點(diǎn)在于研發(fā)一款在結(jié)構(gòu)與制造上簡(jiǎn)便的芯片，不僅實(shí)現(xiàn)向各加樣孔精確配液，而且避免鄰近反應(yīng)池間的交叉污染的問(wèn)題，從而達(dá)到高通量，高靈敏度和高精度的要求。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提供一種多指標(biāo)檢測(cè)的微流控芯片，本實(shí)用新型采用離心進(jìn)樣的方式均勻分配待檢測(cè)樣品。本實(shí)用新型可以通過(guò)限定主通道截面積的比例實(shí)現(xiàn)樣品更加均勻的分配；本實(shí)用新型還可以通過(guò)緩沖池的設(shè)計(jì)保障離心分配后反應(yīng)池內(nèi)液體全滿，同時(shí)還可以保障反應(yīng)池內(nèi)液體在整個(gè)反應(yīng)期間保持充滿，且阻止各反應(yīng)池內(nèi)的反應(yīng)產(chǎn)物向主通道及相鄰反應(yīng)池內(nèi)擴(kuò)散。

本實(shí)用新型所提供的一種多指標(biāo)檢測(cè)的微流控芯片，包括一底片和與所述底片密封配合的蓋片；所述微流控芯片的中心設(shè)有一通孔；

所述底片上設(shè)有一條或多條波浪形的主通道，每條所述主通道的一端均與設(shè)于所述底片上的進(jìn)樣孔相連通，另一端均與設(shè)于所述底片上的排氣孔相連通；

所述主通道的波谷遠(yuǎn)離所述通孔的方向設(shè)置，波峰靠近所述通孔的方向設(shè)置；所述主通道的任一波谷通過(guò)連接管道與一反應(yīng)池相連通；

所述連接管道上設(shè)有緩沖池。

上述的微流控芯片中，所述緩沖池的容積為所述反應(yīng)池的容積的0.2～0.8倍，所述緩沖池設(shè)于所述連接管道上，位于所述反應(yīng)池與所述主通道之間。

上述的微流控芯片中，所述連接管道與所述反應(yīng)池的連接點(diǎn)位于所述微流控芯片的中心與所述反應(yīng)池的中心的連線上。

上述的微流控芯片中，在所述底片上，所述主通道呈圓形分布。

上述的微流控芯片中，在所述底片上，所述一條或多條所述主通道可以形成一個(gè)或多個(gè)圓形。

上述的微流控芯片中，所述反應(yīng)池的容積為0.1～5μL；且在特定所述反應(yīng)池內(nèi)預(yù)先裝載有可與待測(cè)樣品中某些成分發(fā)生特異性反應(yīng)的物質(zhì)或材料或是一段核酸序列；

所述主通道的任一V形部分的容積為與其相連通的所述反應(yīng)池的容積的1.2～1.8倍。

上述的微流控芯片中，所述主通道的最窄處的橫截面積與最寬處的橫截面積的比值為0.2～1；

且當(dāng)所述比值小于1時(shí)，所述主通道的波峰處的橫截面積比波谷處的橫截面積小。

上述的微流控芯片中，所述微流控芯片包括5～100個(gè)所述反應(yīng)池，所述反應(yīng)池可以分為一組(通過(guò)一條所述主通道相連通)或多組(包括多條所述主通道，且不同組的反應(yīng)池之間不連通)。