[發(fā)明專利]濃度梯度與細(xì)菌檢測一體化的微流控芯片及其設(shè)計方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110287122.3
• 申請日: 2021-03-17
• 公開（公告）號: CN113171807B
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐瑩;孫樂圣;劉哲
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州電子科技大學(xué)
• 主分類號: B01L3/00
• 分類號: B01L3/00;C12M1/34;C12M1/00;C12Q1/18
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 陳煒

1.一種濃度梯度與細(xì)菌檢測一體化的微流控芯片，包括濃度梯度分級模塊；所述的濃度梯度分級模塊包括依次排列n級混合流道組，n為自然數(shù)；其特征在于：還包括菌液輸送檢測模塊；各混合流道均為直型流道；混合流道內(nèi)均設(shè)置有多塊擋板；各擋板沿著混合流道的長度方向在混合流道兩側(cè)壁上交替排列；所述的菌液輸送檢測模塊包括細(xì)菌培養(yǎng)室(7)和菌液輸入管道(6 )；細(xì)菌培養(yǎng)室(7)共有n+2個；n+2個細(xì)菌培養(yǎng)室(7)的菌液輸入口(7-1)均與菌液輸入管道(6 )連通，藥物輸入口(7-2)與濃度梯度分級模塊上對應(yīng)的出液口(2)連通；細(xì)菌培養(yǎng)室(7)包括腔室主體(7-3)和檢測電極組(7-4)；檢測電極組(7-4)設(shè)置在腔室主體(7-3)上；且檢測電極組(7-4)與腔室主體(7-3)的內(nèi)腔接觸。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種濃度梯度與細(xì)菌檢測一體化的微流控芯片，其特征在于：所述擋板的長度為混合流道寬度的30％～70％；所述擋板的截面呈矩形或梯形。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種濃度梯度與細(xì)菌檢測一體化的微流控芯片，其特征在于：所述擋板的長度為混合流道的寬度的50％；所述擋板的寬度為混合流道寬度的30％～70％。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種濃度梯度與細(xì)菌檢測一體化的微流控芯片，其特征在于：所述擋板截面為等腰梯形；該等腰梯形的上底邊長度等于混合流道的寬度的50％，下底邊長度等于混合流道的寬度；擋板的下底與混合流道的側(cè)壁接觸。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種濃度梯度與細(xì)菌檢測一體化的微流控芯片，其特征在于：第一級混合流道組設(shè)置有三條混合流道；后續(xù)每一級混合流道組較前一級混合流道均增加一條混合流道；各混合流道組內(nèi)的混合流道的輸入端均通過連接流道連通；任意兩條相鄰的混合流道之間的連接流道處均設(shè)置有該級混合流道組的輸入口；使得故第i級混合流道組具有i+1個輸入口和i+2個輸出口；i＝1,2,...,n；前一級混合流道組內(nèi)的各輸出口與后一級混合流道組的各輸入口分別連接；第一級混合流道組的兩個輸入口作為微流控芯片的兩個進(jìn)液口；最后一級混合流道組的n+2個輸出口作為微流控芯片的n+2個出液口。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種濃度梯度與細(xì)菌檢測一體化的微流控芯片，其特征在于：所述的腔室主體(7-3)設(shè)置有相互靠近且互不連通的三條電極安置槽；檢測電極組(7-4)包括叉指三電極；檢測電極組(7-4)貼附在電極安置槽上，或嵌入到電極安置槽中；所述的細(xì)菌培養(yǎng)室(7)還包括蓋板(7-5)；蓋板(7-5)固定覆蓋在腔室主體(7-3)開設(shè)有腔室主體(7-3)的側(cè)面上；蓋板(7-5)上設(shè)置有三個焊盤；三個焊盤與叉指三電極分別電連接；三個焊盤上均設(shè)置有金屬插針。

7.如權(quán)利要求5所述的一種濃度梯度與細(xì)菌檢測一體化的微流控芯片的使用方法，其特征在于：步驟一、通過菌液輸入管道(6 )向各細(xì)菌培養(yǎng)室(7)輸送菌液；

步驟二、將各細(xì)菌培養(yǎng)室(7)與菌液輸入管道(6 )連通處均封閉；

步驟三、向濃度梯度分級模塊的兩個進(jìn)液口(1 )分別輸入細(xì)菌抑制劑、稀釋溶劑；細(xì)菌抑制劑和稀釋溶劑依次通過n級混合流道組，從濃度梯度分級模塊的n+2個出液口(2)分別輸出濃度為濃度均勻變化的n+2種梯度細(xì)菌抑制劑；n+2種梯度細(xì)菌抑制劑分別輸入到n+2個細(xì)菌培養(yǎng)室(7)中；

步驟四、將濃度梯度分級模塊的兩個進(jìn)液口(1 )封閉；之后，使得腔室主體(7-3)與檢測電極組(7-4)接觸；檢測電極組(7-4)輸出信號到電化學(xué)檢測儀器，從而獲取各細(xì)菌培養(yǎng)室(7)中菌液的生長增殖情況。