[實(shí)用新型]一種多用途微流控芯片

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201620128203.3
• 申請(qǐng)日: 2016-02-19
• 公開（公告）號(hào): CN205379906U
• 公開（公告）日: 2016-07-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王磊;林明仙;辛娟;周鑫穎;邢婉麗;程京
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 博奧生物集團(tuán)有限公司
• 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: 徐寧;關(guān)暢

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種生命科學(xué)和醫(yī)學(xué)檢測裝置，尤其涉及一種多用途微流控芯片。

背景技術(shù)

微流控芯片以整個(gè)芯片為操作平臺(tái)，通過與生物、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)、檢測等在內(nèi)的整個(gè)樣品分析過程。微流控芯片是微全分析系統(tǒng)(MicroTotalAnalysisSystems，μ-TAS)發(fā)展的熱點(diǎn)領(lǐng)域，近年來，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)、分析化學(xué)和生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用。為了高效、快速、高通量的檢測樣品，要求微流控芯片具有多組反應(yīng)孔及向各反應(yīng)孔輸送樣品的有效輸送方式。目前，微流控芯片通常借助電磁場力、離心力等外力作用將待測樣品輸送至芯片內(nèi)部。

公開號(hào)為CN101609088A的專利文獻(xiàn)公開了在外部電場的作用下，對(duì)帶電液滴施加電場力，控制微粒子在微流體管道中向各個(gè)分支區(qū)域移動(dòng)的送流方法。但是，該方法需要向芯片中引入生成電場的復(fù)雜機(jī)構(gòu)和設(shè)備，而且輸送液體在電場區(qū)域需要先轉(zhuǎn)換成液滴，再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。

公開號(hào)為CN103055973A的專利文獻(xiàn)公開了利用驅(qū)動(dòng)樣品的電滲泵，將帶電不同的待測物質(zhì)分離的方法。但該方法僅適用于帶有電荷的被測樣品，對(duì)一般生物樣品及不帶電荷的樣品不起作用。

公開號(hào)為CN102369443A的專利文獻(xiàn)公開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)進(jìn)樣孔進(jìn)行離心配送。該芯片的山部與谷部同寬的主流路設(shè)計(jì)，未能解決各進(jìn)樣孔配液均勻性的問題；而谷部比山部過寬的設(shè)計(jì)，則造成進(jìn)樣過程中主流路有氣泡產(chǎn)生的問題。此外，通過添加廢液室承載過量的溶液，雖在一定程度上實(shí)現(xiàn)了各進(jìn)樣孔分配液體體積的一致性，但不能保證反應(yīng)過程中液體始終充滿進(jìn)樣孔，而且需要在微流體管道內(nèi)部進(jìn)行局部表面改性處理，即在與進(jìn)樣孔連接的分支流路內(nèi)表面進(jìn)行親水處理，在與收集剩余溶液的廢液室相連的分支流路內(nèi)表面進(jìn)行疏水處理，從而增加了芯片制造的復(fù)雜性和加工成本及加工難度。

公開號(hào)為CN103831140A的專利文獻(xiàn)公開了一種多指標(biāo)檢測的微流控芯片，該芯片包括一條或多條波浪形的主通道，每條主通道的一端與進(jìn)樣孔相連通，另一端與排氣孔相連通；所述主通道的波谷遠(yuǎn)離芯片中心方向設(shè)置、并通過連接管道與一反應(yīng)池相連通，在連接管道上設(shè)有緩沖池。該微流控芯片雖通過限定波浪形主通道橫截面的比例實(shí)現(xiàn)了向各進(jìn)樣孔均一分配液體樣品，通過緩沖池的設(shè)計(jì)保障了離心分配后及整個(gè)加熱反應(yīng)期間反應(yīng)池內(nèi)液體保持充滿、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，但是存在進(jìn)樣時(shí)液滴容易濺到芯片表面、進(jìn)樣液體容易從排氣孔溢出的問題。進(jìn)樣時(shí)引起的液滴外漏，會(huì)導(dǎo)致以下兩個(gè)問題：1.若一張芯片包含多個(gè)樣本的獨(dú)立檢測區(qū)域，且相鄰獨(dú)立檢測區(qū)域的進(jìn)出樣口挨著較近，則進(jìn)樣時(shí)外漏的液滴很容易進(jìn)入相鄰檢測區(qū)域，從而導(dǎo)致交叉污染；2.進(jìn)樣后滴漏至芯片表面的液滴，如果不進(jìn)行擦拭，直接用單面膠密封進(jìn)、出樣口，則會(huì)引起粘接面不牢固，從而導(dǎo)致加熱反應(yīng)過程中密封口鼓包、甚至破裂等現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述問題，本實(shí)用新型的目的是提供一種多用途微流控芯片，結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，不僅實(shí)現(xiàn)向各進(jìn)樣孔精確配液、避免鄰近反應(yīng)池間交叉污染，而且實(shí)現(xiàn)無液體滴漏至芯片表面、無液體從排氣孔溢出、無擦拭，從而達(dá)到簡便、快速、高通量和高精度的要求。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取以下技術(shù)方案：一種多用途微流控芯片，其特征在于，該芯片包括一底片和一與所述底片密封配合的蓋片，所述底片上開設(shè)有一條以上波浪形的主通道，所述主通道布置于以所述底片中心為圓心的圓周上，每一所述主通道均包括多個(gè)波峰和波谷，所述波峰均靠近所述底片中心方向、所述波谷均遠(yuǎn)離所述底片中心方向；每一所述主通道的一端與一上大下小的臺(tái)階狀的進(jìn)樣孔相連通、另一端通過一長毛細(xì)管道與一排氣孔相連通，所述進(jìn)樣孔、長毛細(xì)管道和排氣孔均設(shè)置于所述底片上；每一所述主通道與所述長毛細(xì)管道的連接處均設(shè)置有一液面阻斷單元，所述液面阻斷單元的橫截面積大于與之相連通的所述主通道和長毛細(xì)管道的橫截面積；每一所述主通道的波谷均通過一連接管道與一反應(yīng)池相連通，每一所述連接管道上均設(shè)置有一緩沖池，所述連接管道、反應(yīng)池和緩沖池亦設(shè)置于所述底片上；所述蓋片對(duì)所述底片上除所述進(jìn)樣孔和排氣孔外的結(jié)構(gòu)進(jìn)行密封。

所述波峰處的橫截面積小于等于所述波谷處的橫截面積，所述主通道最窄處的橫截面積與最寬處的橫截面積的比值為0.2～1。