[實(shí)用新型]一種微流控檢測(cè)集成芯片

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201920826103.1
• 申請(qǐng)日: 2019-06-03
• 公開（公告）號(hào): CN210752733U
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張歆;王毅;張莉;陳安
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 利多（香港）有限公司
• 主分類號(hào): B01L3/00
• 分類號(hào): B01L3/00;G01N35/00
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務(wù)所有限公司 33100
• 代理人: 徐關(guān)壽

本實(shí)用新型提供一種微流控檢測(cè)集成芯片，包括基板、蓋片和位于基板上的檢測(cè)區(qū)，基板上還設(shè)有第一儲(chǔ)液槽、第二儲(chǔ)液槽和廢液槽，以及第一、第二、第三和第四流道；蓋片密封第一儲(chǔ)液槽、第二儲(chǔ)液槽和廢液槽，以及第一、第二、第三和第四流道；覆蓋在第一儲(chǔ)液槽、第二儲(chǔ)液槽及廢液槽位置處的蓋片上分別設(shè)有第一、第二和第三開口；第一儲(chǔ)液槽通過第一流道和第三流道與檢測(cè)區(qū)液體連通，第二儲(chǔ)液槽通過第二流道和第三流道與檢測(cè)區(qū)液體連通，檢測(cè)區(qū)通過第四流道與廢液槽液體連通；通過調(diào)整第一、二、三和四流道的表面張力使第一儲(chǔ)液槽和第二儲(chǔ)液槽的液體在重力作用下按序并依次流過檢測(cè)區(qū)并到達(dá)廢液槽。可實(shí)現(xiàn)無需外加動(dòng)力驅(qū)動(dòng)流體流動(dòng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于醫(yī)用診斷類物品技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種微流控檢測(cè)集成芯片。

背景技術(shù)

在生物醫(yī)學(xué)分析，疾病診斷領(lǐng)域，微流控技術(shù)的出現(xiàn)推動(dòng)了便攜式快速診斷(point-of-care)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。相比較以往傳統(tǒng)快診技術(shù)，微流控芯片具有以下優(yōu)勢(shì)，例如，以往的POCT檢測(cè)設(shè)備，其定標(biāo)液、質(zhì)控液等液體都是外置于設(shè)備中，導(dǎo)致檢測(cè)設(shè)備體積大，管路復(fù)雜，難維護(hù)，易污染等問題，并且，以往的POCT產(chǎn)品由于檢測(cè)原理特點(diǎn)，在快速精確定量分析的同時(shí)很難實(shí)現(xiàn)同時(shí)檢測(cè)多個(gè)指標(biāo)，進(jìn)而增加了待檢測(cè)樣品的消耗和人為誤差。反之，微流控檢測(cè)技術(shù)最大的優(yōu)勢(shì)是在微升級(jí)別的血樣消耗下可以同時(shí)進(jìn)行多個(gè)指標(biāo)的全自動(dòng)快速檢測(cè)并得出準(zhǔn)確的結(jié)果。同時(shí)，平方厘米大小的微流控芯片上可以包含定量進(jìn)樣，混合，反應(yīng)，定標(biāo)，試劑儲(chǔ)存，檢測(cè)，廢液收集等常規(guī)實(shí)驗(yàn)室所有的功能單元，全自動(dòng)操作等特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)高集成，節(jié)能，方便，誤差小的新一代POCT產(chǎn)品。

流體控制是微流控芯片設(shè)計(jì)的核心，微流控芯片的所有功能都依賴于微通道網(wǎng)絡(luò)的獨(dú)特設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)。以國外的幾家行業(yè)頂尖企業(yè)的微流控產(chǎn)品為例，從流體動(dòng)力來劃分，微流控芯片動(dòng)力可以是氣泵的(US8986527B2)，注射器的 (US7842234B)，外力擠壓的(US5821399A)，離心力的(US20110124128A1)。

以氣泵為動(dòng)力的芯片具有以下特點(diǎn)：首先對(duì)于兩個(gè)以上的流體控制，氣泵要求更為復(fù)雜的芯片微通道網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，相對(duì)更多的閥門設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)流體的依次流動(dòng)控制。這樣的復(fù)雜結(jié)構(gòu)就導(dǎo)致儀器體積往往比較大，芯片加工要求高成本也高的特點(diǎn)。并且，氣泵作為動(dòng)力會(huì)增加流體內(nèi)氣泡產(chǎn)生的概率，產(chǎn)生的氣泡可以阻礙傳感器正常工作。

以注射器為動(dòng)力的芯片，首先在操作上要求注射器與芯片加樣口密封對(duì)接，這樣的操作比較困難，容易引入人為誤差；其次容易由于操作誤差，導(dǎo)致樣品或儀器污染的風(fēng)險(xiǎn)。

以外力擠壓的流體推動(dòng)方式，因?yàn)閿D壓形變產(chǎn)生的力本身比較小，因此要求芯片尺寸相對(duì)較小，這樣“微型”的變化，會(huì)直接導(dǎo)致芯片加工及組裝的難度，造成經(jīng)濟(jì)損失。

以離心力驅(qū)動(dòng)的芯片產(chǎn)品比較少，原理上離心力驅(qū)動(dòng)芯片可最大程度實(shí)現(xiàn)高集成檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)芯片內(nèi)樣本提純，等量分樣的優(yōu)勢(shì)，但由于其結(jié)構(gòu)相對(duì)更復(fù)雜和精細(xì)，材料表面張力可以很大程度上影響流速，造成技術(shù)壁壘比較高，導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)化難度。

隨著體外診斷市場(chǎng)需求的激增，微流控技術(shù)在體外診斷應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì)逐漸突顯出來，受到工業(yè)界越來越多的關(guān)注。微流控芯片應(yīng)用中，多種流體的次序性流動(dòng)及測(cè)試片內(nèi)置液體的保存和流動(dòng)控制是目前普遍存在的技術(shù)難點(diǎn)。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型提供了一種僅由自身重力操控制流體流動(dòng)的微流控集成芯片。該微流控集成芯片可以無需外加動(dòng)力設(shè)備如微泵，注射泵，擠壓裝置，離心力裝置等，完成多個(gè)流體的自動(dòng)傳送和檢測(cè)。