[發明專利]一種微流控芯片、手動離心裝置及核酸檢測方法

在審

• 申請號: 201711259704.0
• 申請日: 2017-12-04
• 公開（公告）號: CN108043478A
• 公開（公告）日: 2018-05-18
• 發明（設計）人: 孫佳姝;田飛;張璐;劉超
• 申請（專利權）人: 國家納米科學中心
• 主分類號: B01L3/00
• 分類號: B01L3/00;C12M1/00
• 代理公司: 北京精金石專利代理事務所(普通合伙) 11470
• 代理人: 黃福偉

1.一種微流控芯片，其特征在于，包括至少一加樣層和設置在所述加樣層下側的通道層；其中，

在所述通道層的上表面設置若干沿中心分布、以裝載待測試劑并將待測試劑傳輸至其中一腔室的測試單元，每個所述測試單元包括至少兩個相互之間通過通道連接的腔室；

所述加樣層沿中心周向設置若干與所述通道層對應的加樣孔，以向對應的所述測試單元的其中一腔室內注入試劑。

2.根據權利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述加樣層包括設置在上側，以向所述測試單元中靠近中心的腔室加載試劑的上加樣層，其上設置上層加樣孔；

還包括設置在所述上加樣層下側，以向所述測試單元中遠離中心腔室加載試劑的中加樣層，其上設置中層加樣孔。

3.根據權利要求2所述的微流控芯片，其特征在于，在所述的中加樣層沿中心周向設置若干與所述通道層的測試單元的其中一腔室、上加樣層的上層加樣孔均對應的第一輸液孔。

4.根據權利要求3所述的微流控芯片，其特征在于，每個所述測試單元設置四個腔室，沿所述通道層的中心向邊緣方向依次為第一腔室、第二腔室、第三腔室和第四腔室，第一、二、三腔室分別加載不同的試劑，在旋轉離心力的作用下將試劑通入第四腔室中混合。

5.根據權利要求4所述的微流控芯片，其特征在于，所述第一腔室中裝載對芯片內的樣品前處理的藥品；

所述第二腔室中預裝入核酸擴增用引物，用于對目標核酸序列的特異性識別；

所述第三腔室中預裝入核酸擴增用試劑的混合物，用于對目標核酸序列的特異性擴增與檢測。

6.根據權利要求2所述的微流控芯片，其特征在于，在所述上加樣層與中加樣層之間設置雙面膠，將兩層粘貼，其上設置供試劑通過的第二輸液孔，將從上加樣層注入的試劑導入下側的測試單元中。

7.根據權利要求2所述的微流控芯片，其特征在于，所述上層加樣孔、中層加樣孔均為沉頭孔，在沉頭孔的孔肩上設置加樣孔密封材料，沉頭孔用以防止密封材料與芯片間的空隙產生毛細作用使腔室中的溶液流出。

8.根據權利要求2所述的微流控芯片，其特征在于，在所述相鄰腔室之間設置通道，在通道上設置擴展結構，用以防止由于毛細作用使添加的溶液提前混合；所述擴展結構為開設在通道上的凹槽，凹槽的寬度大于通道的寬度，深度大于通道深度。

9.一種具有上述權利要求1-8任一項所述的微流控芯片的手動離心裝置，其特征在于，包括固定所述微流控芯片的轉盤以及離心裝置本體、設置在離心裝置本體上的手動裝置；其中，

所述手動裝置包括：具有齒的拉桿，與拉桿內核的輸入齒輪，以及與所述輸入齒輪嚙合的輸出齒輪，所述輸出齒輪帶動轉軸旋轉，轉軸帶動安裝在轉盤上的微流控芯片旋轉。

10.一種具有上述權利要求1-8任一項所述的微流控芯片的核酸檢測方法，其特征在于，包括：

步驟S1,裝液過程,在待測樣品中加入堿與十二烷基硫酸鈉組成的裂解液，以及防止裂解液對后續核酸擴增的抑制的沸石，第二腔室中可預裝入核酸擴增用引物，用于對目標核酸序列的特異性識別，第三腔室中可預裝入核酸擴增用試劑的混合物，用于對目標核酸序列的特異性擴增與檢測；

步驟S2,離心過程，將微流控芯片固定到手動離心裝置中，轉動手動抽動離心裝置的拉桿，使轉盤帶動芯片旋轉，在旋轉中，第一腔室、第二腔室、第三腔室中的液體將混合并最終匯集到第四腔室中；之后，使用礦物油填充各腔室的空余空間，并使用膠帶粘貼封閉各加樣孔；

步驟S3,反應過程，將便攜式暖貼放入手動離心裝置的下層空腔和芯片上層空間，蓋好裝置頂蓋，裝置中溫度將逐漸升高，并在63-68℃的范圍內維持至少2h，在過程中實現核酸擴增反應；

步驟S4,判斷過程，上述反應過程完成后打開裝置，觀察芯片第四腔室中反應液的顏色或熒光，從而判斷擴增反應是否發生，以及相對應的樣品中目標序列是否存在。