[實用新型]一種微流控檢測芯片

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201920826634.0
• 申請日: 2019-06-03
• 公開（公告）號: CN210752735U
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張歆;王毅;張莉
• 申請（專利權(quán)）人: 利多（香港）有限公司
• 主分類號: B01L3/00
• 分類號: B01L3/00
• 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

本實用新型涉及一種微流控檢測芯片，包括基板和位于基板上的檢測區(qū)，基板上設(shè)有第一儲液槽、第二儲液槽和廢液槽，基板上還設(shè)有連接第一儲液槽與檢測區(qū)、第二儲液槽與檢測區(qū)，以及檢測區(qū)和廢液槽的流道，所述部分流道設(shè)有親水涂層，其余流道設(shè)有疏水涂層。通過不同區(qū)域表面設(shè)有親水和疏水涂層，具有親疏水性的差異，以此來控制血液等液體在不同區(qū)域的流速及擴散狀況。例如當從第二儲液槽中流出的血液樣品在疏水性的第二流道中的流速要慢于血液樣品在親水的檢測流道中的流速，并且檢測流道的親水處理，可以協(xié)助流體在多個檢測位點上的擴散，避免了氣泡的產(chǎn)生。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于醫(yī)用診斷類物品技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種具有儲液功能的微流控檢測芯片。

背景技術(shù)

在生物醫(yī)學分析，疾病診斷領(lǐng)域，微流控技術(shù)的出現(xiàn)推動了便攜式快速診斷(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，例如，以往的POCT檢測設(shè)備，其定標液、檢測試劑等液體都是外置于設(shè)備中，導(dǎo)致檢測設(shè)備體積大，管路復(fù)雜，難維護，易污染等問題，并且，以往的POCT產(chǎn)品由于檢測原理特點，在快速精確定量分析的同時很難實現(xiàn)同時檢測多個指標，進而增加了待檢測樣品的消耗和人為誤差。反之，微流控檢測技術(shù)最大的優(yōu)勢是在微升級別的血樣消耗下可以同時進行多個指標的全自動快速檢測并得出準確的結(jié)果。同時，平方厘米大小的微流控芯片上可以包含定量進樣，混合，反應(yīng)，定標，試劑儲存，檢測，廢液收集等常規(guī)實驗室所有的功能單元，全自動操作等特點實現(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)的獨特設(shè)計來實現(xiàn)。以國外的幾家行業(yè)頂尖企業(yè)的微流控產(chǎn)品為例，從流體動力來劃分，微流控芯片動力可以是氣泵的(US8986527B2)，注射器的(US7842234B)，外力擠壓的(US5821399A)，離心力的(US20110124128A1)。

以氣泵為動力的芯片具有以下特點：首先對于兩個以上的流體控制，氣泵要求更為復(fù)雜的芯片微通道網(wǎng)絡(luò)設(shè)計，相對更多的閥門設(shè)計來實現(xiàn)流體的依次流動控制。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。并且，氣泵作為動力會增加流體內(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。

以注射器為動力的芯片，首先在操作上要求注射器與芯片加樣口密封對接，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險。

以外力擠壓的流體推動方式，因為擠壓形變產(chǎn)生的力本身比較小，因此要求芯片尺寸相對較小，這樣“微型”的變化，會直接導(dǎo)致芯片加工及組裝的難度，造成經(jīng)濟損失。

以離心力驅(qū)動的芯片產(chǎn)品比較少，原理上離心力驅(qū)動芯片可最大程度實現(xiàn)高集成檢測，實現(xiàn)芯片內(nèi)樣本提純，等量分樣的優(yōu)勢，但由于其結(jié)構(gòu)相對更復(fù)雜和精細，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。

隨著體外診斷市場需求的激增，微流控技術(shù)在體外診斷應(yīng)用中的優(yōu)勢逐漸突顯出來，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及測試片內(nèi)置液體的保存和流動控制是目前普遍存在的技術(shù)難點。

實用新型內(nèi)容

本實用新型中，提供一種微流控檢測芯片，通過流道的親疏水性差異來控制液體的流動速度并使檢測更準確。即通過不同區(qū)域表面親疏水性的差異，以此來控制血液等液體在不同區(qū)域的流速及擴散狀況，以保證在自重力情況下液體能依次流道檢測區(qū)域?qū)崿F(xiàn)檢測。即，當液體在流通的流道中時，使用疏水流道使其流速減緩，避免流速過快產(chǎn)生氣泡，當液體在檢測的流道中時，使用親水流道使液體擴散至整個流道表面，保證與檢測儀器的充分接觸。

一種微流控檢測芯片，包括基板和位于基板上的檢測區(qū)，基板上設(shè)有第一儲液槽、第二儲液槽和廢液槽，基板上還設(shè)有連接第一儲液槽與檢測區(qū)、第二儲液槽與檢測區(qū)，以及檢測區(qū)和廢液槽的流道，部分所述流道設(shè)有親水涂層，其余流道設(shè)有疏水涂層。即流道不同區(qū)域表面的親疏水性存在差異。