[發明專利]一種微流控芯片及包括其的系統

有效

• 申請號: 201811650859.1
• 申請日: 2018-12-31
• 公開（公告）號: CN110577888B
• 公開（公告）日: 2023-08-29
• 發明（設計）人: 王立言;郭肖杰;段保峰
• 申請（專利權）人: 洛陽華清天木生物科技有限公司
• 主分類號: C12M1/34
• 分類號: C12M1/34;C12M1/00
• 代理公司: 北京彩和律師事務所 11688
• 代理人: 閆桑田;劉磊

本發明涉及一種微流控芯片及包括其的系統，該芯片包括：基板；以及形成在所述基板內的第一管道、第二管道以及第三管道，其中，所述第一管道，其兩端分別包括第一連接口和第二連接口，第二管道，其一端包括第三連接口，另一端與第一管道連通，第三管道，其一端包括第四連接口，另一端與第一管道連通，第一管道和第二管道的第一連通部位位于第三管道和第一管道的第二連通部位的在液滴移動方向的上游，且第一連通部位和第二連通部位之間的距離為500μm～2000μm，優選750μm～1800μm，優選為1000μm～1500μm，形成在第一管道上的第一檢測窗和第二檢測窗。

技術領域

本發明屬于微流控技術領域，涉及一種微流控芯片以及包括該微流控芯片的系統，尤其是用于生物培養檢測分選的微流控芯片及包括其的系統，以及使用其的方法。

背景技術

傳統的微生物選育一般采用平板涂布培養獲得單菌落，再用搖瓶規模發酵培養驗證。由于普通的微生物經過初篩、復篩等流程，到確認滿足生產需要，一般要經過幾個月到幾年的時間，采用這種選育方法，篩選周期長。其次，采用傳統選育方法，搖瓶水平發酵培養及評價過程，需要足夠的人力和實驗空間、培養空間，篩選效率往往只能達到10^1～2/每批次，造成篩選通量低。再次，誘變篩選工作的成功與否和篩選數量密切相關，如要獲得目標性狀突變株，需要大量的篩選樣品量，使研發人員的工作量非常大。最后，傳統選育方法，建立在固體培養或者大體積液體培養的基礎上，造成了培養、檢測用物料和資源的重大浪費，物料浪費嚴重。

為了解決上述問題，發展了微孔板培養篩選技術和微流控技術。微孔板篩選技術將培養體系從搖瓶水平的50～100毫升降低到幾毫升至幾十微升，可以同步實現24、48乃至384、1536等多個樣品的培養，再配合相應的自動化監測設備，實現某些過程參數的在線監測。為了提高微孔板的篩選效率，圍繞多孔板體系開發了包括自動化單克隆挑選設備、自動滅菌培養基制備設備、自動培養基分裝系統、自動細菌平板稀釋儀等在內的專業配套設備，大大提高了工作效率。微孔板培養篩選技術盡管在一定程度上解決了通量問題，減少了研發工作者的工作量，減少了培養物料的使用，但是耗時長，難實現快速分選。微流控技術是上世紀九十年代在分析化學領域發展起來的，它是基于微管道網絡結構，實現微量樣品的制備、進樣、反應、分離、檢測于一體的微型分析實驗裝備。微流控技術具有極高的效率，由于結構微小，易在芯片上一次集成上百個微生物培養單元，可節省大量的培養基；采用軟件集成操作，可在芯片上模擬整個實驗流程操作。

專利文獻1于2013年公開了一種基于微流控芯片的加壓細胞培養系統和方法，包括微流控芯片、壓力驅動裝置、連接管道和壓力檢測裝置，所述微流控芯片中含有通道，所述壓力驅動裝置包括與之相匹配的用于盛放培養基的容器、所述容器通過連接管道與所述微流控芯片連接，所述動力驅動裝置推動容器中的培養基進入微流控芯片，所述壓力檢測裝置通過連接管道與所述微流控芯片連接。該系統可方便地進行細胞在剪切力和壓力作用下的培養及相關研究，該細胞加壓培養系統拆裝方便，便于攜帶，但是不能實現微生物的培養和檢測功能。

專利文獻2于2013年公開了一種基于液滴微流控芯片的高通量檢測系統，主要包括液滴微流控芯片系統(1)、光路系統(2)、數據采集分析系統(3)構成；其中液滴微流控芯片系統(1)將待檢測微生物包埋形成獨立單液滴微反應小室，通過光路系統(2)進行單液滴微反應小室內微生物樣品的激光誘導熒光檢測信號傳輸，并由數據采集分析系統(3)通過計算機軟件對采集得到的信號進行檢測分析。該發明的適于激光誘導熒光檢測分析，只能是實現微液滴單元樣品的檢測，無法實現培養和分選功能。