微流控芯片及其微流道结构和液态微滴的检测方法技术

本发明专利技术公开了一种微流控芯片及其微流道结构和液态微滴检测方法。该微流道结构包括进样微流道、第一稀释微流道、第二稀释微流道、直排序微流道、对称排序微流道及检测微流道。该微流控芯片及其微流道结构，通过将直排序微流道设于对称排序微流道之前，并且在直排序微流道的入口设置第一稀释微流道和第二稀释微流道，因而从进样微流道中进入的无序且密集的液态微滴群在稀释液稀释后在直排序微流道中经过初步稀释整流形成大致呈直线排布，之后经过初步整流的液态微滴进入对称排序微流道，经对称排序微流道整流后能够以相同的间距均一地进入后续的检测微流道，避免液态微滴偏离中轴位置对后续的检测结果造成影响，保证检测结果的准确性。

【技术实现步骤摘要】
微流控芯片及其微流道结构和液态微滴的检测方法
本专利技术涉及生化检测领域，尤其是涉及一种用于荧光检测的微流控芯片及其微流道结构和液态微滴检测方法。
技术介绍
数字PCR检测装置要求的检测精度很高，需要能够精确的检测每个通过检测流道的液态微滴中所包含的荧光信号大小，因此其要求液态微滴大小一致并且微滴之间间隙均匀。现有的检测芯片一般只进行稀释液排列，在微滴大小小于芯片通道尺寸时，其排列效果较差，经常需要因微滴大小改变而去更换芯片。申请号为201610421625.4、名称为一种微流控芯片装置及其微流道结构的专利申请中公开了一种利用迪恩流聚焦的微流控芯片。该微流控芯片使用不对称聚焦流道，并且不对称聚焦流道位于直聚焦流道之前。在使用时，先向不对称聚焦流道中注入具有颗粒的样品溶液，样品溶液经过不对称聚焦流道后进入直聚焦流道，这时，由于在不对称聚焦流道中受到惯性举力以及迪恩拖曳力的作用，样品溶液中不同粒径的颗粒各自排列成一条直线，并且由于惯性举力以及迪恩拖曳力的平衡位置靠近大弯道的外侧和小弯道的内侧，所以流出不对称聚焦弯道的颗粒队列并不在直聚焦通道中心线上，而是会偏离中心线靠近直聚焦通道的一侧；与此同时，向鞘液流道中注入鞘液，鞘液分成两股，分别从左流道以及右流道汇入直聚焦流道，在左右鞘液流的聚焦作用下，能够将不同粒径的颗粒全部聚焦在直聚焦流道的中心线上。上述微流控芯片的迪恩流聚焦流道在直聚焦流道之前，且样品稀释液在后加入，并不适用于液态微滴，特别是当液态微滴大小与芯片结构尺寸不相符时，被稀释后非常容易产生多个液态微滴并排通过流道或稀释不均一的现象，在检测时会产生M波形或信号的强度变化太大，并且一旦液态微滴大小改变，往往需要花费高昂的代价去制作新的对应芯片。
技术实现思路
基于此，有必要提供一种适用于液态微滴且能够使液态微滴均一地进入检测流道的微流控芯片及其微流道结构和液态微滴检测方法。一种微流道结构，包括进样微流道、第一稀释微流道、第二稀释微流道、直排序微流道、对称排序微流道及检测微流道；其中，所述第一稀释微流道及所述第二稀释微流道在所述进样微流道的两侧均与所述进样微流道在出口处交叉连通；所述直排序微流道的入口与所述进样微流道的出口连通；所述对称排序微流道的入口与所述直排序微流道的出口连通，所述对称排序微流道具有多个相同的弯管单元，多个相同的弯管单元依次连通且相邻的弯管单元的弯曲方向相反；所述检测微流道的入口与所述对称排序微流道的出口连通。在其中一个实施例中，所述进样微流道的入口端的尺寸大于其出口端的尺寸，且所述进样微流道在靠近其出口端逐渐收窄。在其中一个实施例中，所述第一稀释微流道及所述第二稀释微流道与所述进样微流道之间所成的夹角相同。在其中一个实施例中，所述第一稀释微流道及所述第二稀释微流道与所述进样微流道之间所成的夹角的度数为45°～90°。在其中一个实施例中，所述弯管单元为半圆形。在其中一个实施例中，所述弯管单元的曲率半径为50μm～300μm。在其中一个实施例中，所述进样微流道、所述第一稀释微流道、所述第二稀释微流道、所述直排序微流道、所述对称排序微流道及所述检测微流道的横截面均为矩形或均为圆形。在其中一个实施例中，所述进样微流道、所述第一稀释微流道、所述第二稀释微流道、所述直排序微流道、所述对称排序微流道及所述检测微流道的横截面均为矩形，且高度和宽度均为20μm～150μm。一种微流控芯片，包括基片和覆盖在所述基片上的盖片，其中，所述基片设有上述任一实施例所述的微流道结构，所述盖片设有与所述进样微流道连通的进样口、与所述第一稀释微流道连通的第一稀释液入口、与所述第二稀释微流道连通的第二稀释液入口以及与所述检测微流道连通的出液口。一种液态微滴的检测方法，使用上述微流控芯片，所述检测方法包括如下步骤：从所述进样口加入含有液态微滴的样品溶液，液态微滴进入所述进样微流道，同时从所述第一稀释液入口和所述第二稀释液入口分别通入稀释液，液态微滴经所述稀释液稀释后进入所述直排序微流道中经过初步稀释整流后进入所述对称排序微流道，经过所述对称排序微流道后的液态微滴形成直线排列且间距一致的待检测液态微滴进入检测微流道；在所述检测微流道的检测位置对所述待检测液态微滴进行检测。上述微流控芯片及其微流道结构，通过将直排序微流道设于对称排序微流道之前，并且在直排序微流道的入口设置第一稀释微流道和第二稀释微流道，因而从进样微流道中进入的无序且密集的液态微滴群在稀释液稀释后在直排序微流道中经过初步稀释整流形成大致呈直线排布，但此时的液态微滴并不是完美的直线形态，由于液态微滴的大小可能小于或大于通道的大小，液态微滴在经过稀释液微流道排序后可能由于流动的不均匀而产生并排通过、间距不一、液滴被拉伸等现象，这些现象会使得在检测时产生难以预料的波形信号，而之后的对称排序微流道就可以解决这些问题，之后，经过初步整流的液态微滴进入对称排序微流道，液体在对称排序微流道中运动时产生的离心力引发的二次涡流对溶液中的液态微滴施加迪恩拖拽力，同时溶液中的液态微滴还受到惯性流的惯性举力，这两种力的平衡使得液态微滴在微流道内固定位置达到平衡，因对称排序微流道具有多个相同的弯管单元，且相邻的弯管单元的弯曲方向相反，因而可以稳定地将液态微滴保持在微流道的中轴位置且以相同的间距均一地进入后续的检测微流道，避免液态微滴偏离中轴位置对后续的检测结果造成影响，保证检测结果的准确性。单独的对称排序微流道或者将对称排序微流道设置在稀释整流用的直排序微流道之前均达不到理想的排序效果，因液态微滴大小的原因，总是存在液态微滴间距不一、被拉伸或者产生并排通过的问题，无法保证检测结果的准确性。附图说明图1为本专利技术一实施方式的微流道结构的结构示意图；图2为在图1的直排序微流道中，经初步稀释整流后的液态微滴的排列情况示意图；图3为在图1的检测微流道中，经对称排序微流道整流后的液态微滴的排列情况示意图。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对本专利技术进行更全面的描述。附图中给出了本专利技术的较佳实施例。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容的理解更加透彻全面。需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。如图1所示，本专利技术一实施方式的微流道结构100包括进样微流道110、第一稀释微流道120、第二稀释微流道130、直排序微流道140、对称排序微流道150及检测微流道160。进样微流道110用于进样，其入口用于与进样泵相连，通过进样泵将含有液态微滴的样本溶液泵入。在其中一些实施方式中，进样微流道110的入口端的尺寸大于其出口端的尺寸。进样微流道110在靠近其出口端逐渐收窄，以尽量使液态微滴以单排的形式通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微流道结构，其特征在于，包括进样微流道、第一稀释微流道、第二稀释微流道、直排序微流道、对称排序微流道及检测微流道；其中，所述第一稀释微流道及所述第二稀释微流道在所述进样微流道的两侧均与所述进样微流道在出口处交叉连通；所述直排序微流道的入口与所述进样微流道的出口连通；所述对称排序微流道的入口与所述直排序微流道的出口连通，所述对称排序微流道具有多个相同的弯管单元，多个相同的弯管单元依次连通且相邻的弯管单元的弯曲方向相反；所述检测微流道的入口与所述对称排序微流道的出口连通。

【技术特征摘要】
1.一种微流道结构，其特征在于，包括进样微流道、第一稀释微流道、第二稀释微流道、直排序微流道、对称排序微流道及检测微流道；其中，所述第一稀释微流道及所述第二稀释微流道在所述进样微流道的两侧均与所述进样微流道在出口处交叉连通；所述直排序微流道的入口与所述进样微流道的出口连通；所述对称排序微流道的入口与所述直排序微流道的出口连通，所述对称排序微流道具有多个相同的弯管单元，多个相同的弯管单元依次连通且相邻的弯管单元的弯曲方向相反；所述检测微流道的入口与所述对称排序微流道的出口连通。2.如权利要求1所述的微流道结构，其特征在于，所述进样微流道的入口端的尺寸大于其出口端的尺寸，且所述进样微流道在靠近其出口端逐渐收窄。3.如权利要求1所述的微流道结构，其特征在于，所述第一稀释微流道及所述第二稀释微流道与所述进样微流道之间所成的夹角相同。4.如权利要求3所述的微流道结构，其特征在于，所述第一稀释微流道及所述第二稀释微流道与所述进样微流道之间所成的夹角的度数为45°～90°。5.如权利要求1所述的微流道结构，其特征在于，所述弯管单元为半圆形。6.如权利要求5所述的微流道结构，其特征在于，所述弯管单元的曲率半径为50μm～300μm。7.如权利要求1所述的微流道结构，其特征在于，所述进样...

【专利技术属性】
技术研发人员：林超，
申请(专利权)人：广东顺德工业设计研究院广东顺德创新设计研究院，
类型：发明
国别省市：广东,44