[發(fā)明專利]一種分腔室多指標(biāo)多樣本核酸擴(kuò)增微流控芯片

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202010040091.7
• 申請日: 2020-01-15
• 公開（公告）號: CN111111802A
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉曉東
• 申請（專利權(quán)）人: 天津肽核生物科技有限公司
• 主分類號: B01L3/00
• 分類號: B01L3/00;C12M1/00;C12M1/34;C12M1/04
• 代理公司: 北京化育知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11833
• 代理人: 尹均利

本發(fā)明提供一種分腔室多指標(biāo)多樣本核酸擴(kuò)增微流控芯片，包括進(jìn)樣和排氣管道層、反應(yīng)腔室層，所述進(jìn)樣和排氣管道層具有進(jìn)樣管道的一面與反應(yīng)腔室層具有串聯(lián)反應(yīng)腔室的一面利用雙面膠帶進(jìn)行緊密封裝粘接，構(gòu)成具有獨(dú)立核酸擴(kuò)增反應(yīng)腔室的核酸擴(kuò)增微流控芯片。本發(fā)明能夠極大降低檢測成本；提高反應(yīng)腔室層的進(jìn)樣完整性，讓核酸擴(kuò)增體系在進(jìn)樣時(shí)穩(wěn)定、均一，可完全避免在擴(kuò)增時(shí)可能出現(xiàn)的分腔室進(jìn)樣不完整、引物之間互相串?dāng)_和外界污染等問題；核酸擴(kuò)增微流控芯片在進(jìn)樣過程除用泵打之外可完全手動(dòng)進(jìn)樣，整個(gè)過程不需要外部復(fù)雜儀器進(jìn)行支撐，能夠在1小時(shí)內(nèi)實(shí)現(xiàn)分腔室多指標(biāo)核酸擴(kuò)增檢測，最后結(jié)果亦可直接判讀，操作簡便快捷。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生命醫(yī)學(xué)檢測及疾病快速診斷技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種分腔室多指標(biāo)多樣本核酸擴(kuò)增微流控芯片。

背景技術(shù)

從上個(gè)世紀(jì)九十年代來，作為生物體中最基本的物質(zhì)之一，核酸在現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)中扮演著越來越重要的角色，其特點(diǎn)在于：檢測特異性強(qiáng)，非常易于操作，技術(shù)發(fā)展成熟，檢測時(shí)間極短，因而其在傳染病檢測、食品安全監(jiān)測、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域都具有重大意義。因此，基于核酸進(jìn)行快速檢測己被公認(rèn)為重要的分子檢測手段之一。

其中，基于核酸進(jìn)行快速檢測主要含有以下兩種方式：聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)技術(shù)(PCR)和等溫?cái)U(kuò)增技術(shù)。PCR作為一種發(fā)展成熟的核酸擴(kuò)增技術(shù)經(jīng)過近幾十年的發(fā)展，已經(jīng)成為生命醫(yī)學(xué)檢測和疾病診斷領(lǐng)域中的一種不可忽視的技術(shù)，其所涉及到的多個(gè)不同的反應(yīng)溫度，可用溫度循環(huán)儀去進(jìn)行精確的控制每個(gè)熱循環(huán)步驟溫度。核酸等溫?cái)U(kuò)增技術(shù)在整個(gè)過程中則只需單一的反應(yīng)溫度，擁有更為簡單的反應(yīng)溫度條件，無論是在實(shí)際操作還是儀器要求方面，都比PCR技術(shù)更為簡單方便，可擺脫對精良設(shè)備的依賴，在臨床和現(xiàn)場快速診斷中顯示了其良好的應(yīng)用前景。

但是，無論是PCR還是等溫?cái)U(kuò)增技術(shù)，都面臨進(jìn)行多指標(biāo)檢測時(shí)，需要避免引物之間的相互干擾。目前主流的避免引物之間互相串?dāng)_的方式是采用分腔室的方式來進(jìn)行。例如，一種用于多重PCR的滑動(dòng)分腔室式微流控芯片，通過將具有特定模式的頂板和底板滑動(dòng)，可以實(shí)現(xiàn)納米級多重PCR多指標(biāo)檢測。然而，其頂板和底板的準(zhǔn)確對準(zhǔn)需要極其精確的操作，這就使得整個(gè)過程格外復(fù)雜；另外，有一種用于多重PCR分腔室的平臺通過開放式疏水微陣列完成，但該芯片的制作過程極其繁瑣，需要多次擴(kuò)增才能得到足夠的產(chǎn)物，并且，其擴(kuò)增是在一個(gè)開放的環(huán)境中進(jìn)行的，這就使得整個(gè)擴(kuò)增存在有污染的可能。此外，圓盤狀離心蝶式芯片也是一種成功地用分腔室進(jìn)行多指標(biāo)檢測的方法，但由于其產(chǎn)物無法回收，只能用于現(xiàn)場檢測，也無法實(shí)現(xiàn)大體積高通量檢測。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種分腔室多指標(biāo)多樣本核酸擴(kuò)增微流控芯片，所述核酸擴(kuò)增微流控芯片包括進(jìn)樣和排氣管道層、反應(yīng)腔室層，所述進(jìn)樣和管道層內(nèi)的一面安裝有進(jìn)樣管道、排氣管道，所述進(jìn)樣管道的一端為進(jìn)樣入口，另一端為進(jìn)樣出口；所述排氣管道的一端為排氣出口；所述反應(yīng)腔室層的一面加工有串聯(lián)反應(yīng)腔室，所述串聯(lián)反應(yīng)腔室內(nèi)包含有多個(gè)反應(yīng)腔室，所述反應(yīng)腔室層靠近進(jìn)樣和排氣管道層的進(jìn)樣出口的一端設(shè)有廢液池，所述反應(yīng)腔室層的邊緣處開有多個(gè)芯片卡槽位置；所述進(jìn)樣和排氣管道層具有進(jìn)樣管道的一面與反應(yīng)腔室層具有串聯(lián)反應(yīng)腔室的一面利用雙面膠帶進(jìn)行緊密封裝粘接，構(gòu)成具有獨(dú)立核酸擴(kuò)增反應(yīng)腔室的核酸擴(kuò)增微流控芯片。

優(yōu)選的，所述核酸擴(kuò)增微流控芯片的核酸擴(kuò)增檢測方法的步驟為：

S1：疏水處理：在進(jìn)樣和排氣管道層的整個(gè)進(jìn)樣管道和排氣管道中進(jìn)行疏水處理；

S2：預(yù)點(diǎn)引物：在反應(yīng)腔室層內(nèi)的串聯(lián)反應(yīng)腔室中預(yù)點(diǎn)核酸擴(kuò)增引物；

S3：芯片封裝：將反應(yīng)腔室層、進(jìn)樣和排氣管道層利用雙面膠帶進(jìn)行粘接鍵合，構(gòu)成完整的核酸擴(kuò)增微流控芯片，并將配制好的核酸擴(kuò)增體系手動(dòng)或者用注射泵的方式注射到上述核酸擴(kuò)增微流控芯片中，完成腔室進(jìn)樣；

S4：反應(yīng)腔室分割：在核酸擴(kuò)增微流控芯片的進(jìn)樣入口處中打入空氣或在核酸擴(kuò)增微流控芯片的進(jìn)樣出口處向進(jìn)樣管道內(nèi)注油以實(shí)現(xiàn)腔室分割；