当前位置: 首页 > 专利查询>清华大学专利>正文

一种用于基因分型的多指标微流控芯片制造技术

技术编号:21004142 阅读:84 留言:0更新日期:2019-04-30 21:32
本实用新型专利技术涉及一种用于基因分型的多指标微流控芯片,包括基片和密封配合于基片上表面的盖片;基片的上表面上具有一条以上主管道,每一主管道呈上下蜿蜒的蛇形结构,每一主管道的两端均设有加样孔,两加样孔分别通过第一连接管道与主管道的端部相连通;在位于每一主管道宽度方向一侧的基片上沿主管道的长度方向设有多个反应孔,各反应孔呈直线均匀间隔分布,且与主管道呈平行分布;每一反应孔均通过第二连接管道与其同侧的主管道的蜿蜒底端相连通;主管道远离反应孔的蜿蜒顶端的横截面小于蜿蜒底端的横截面;同时,主管道与加样孔之间的第一连接管道的横截面大于蜿蜒顶端的横截面,但小于蜿蜒底端的横截面。本实用新型专利技术可以实现样本分配均匀精确且避免交叉污染。

A Multi-target Microfluidic Chip for Genotyping

The utility model relates to a multi-index microfluidic chip for genotyping, which comprises a substrate and a cover sealed with the upper surface of the substrate; the upper surface of the substrate has more than one main pipe, each main pipe has a serpentine structure, each main pipe has a sampling hole at both ends, and the two sampling holes are connected with the end of the main pipe through the first connecting pipe, respectively. On the substrate on one side of the width direction of each main pipeline, there are many reaction holes along the length direction of the main pipeline, each reaction hole is uniformly spaced in a straight line and distributed parallel to the main pipeline; each reaction hole is connected to the winding bottom of the main pipeline on the same side through the second connection pipeline; the cross section of the winding top of the main pipeline far from the reaction hole is smaller than that of the winding bottom. At the same time, the cross section of the first connecting pipe between the main pipe and the sampling hole is larger than that of the winding top, but smaller than that of the winding bottom. The utility model can realize uniform and accurate sample distribution and avoid cross-contamination.

【技术实现步骤摘要】
一种用于基因分型的多指标微流控芯片
本技术涉及一种微流控芯片,特别是关于一种用于基因分型的多指标微流控芯片。
技术介绍
基因分型是检测生物体遗传性质的一种重要手段,如对SNP(Singlenucleotidepolymorphism,单核苷酸多态性)的检测在许多物种的遗传多样性分析、遗传图谱构建、功能基因组学、分子标记辅助育种、身份鉴定等方面已经得到了广泛的应用。目前SNP鉴定技术已发展的较为完善,多种SNP鉴定技术已经被成功开发,如PCR测序法、Taqman探针法、SNaPshot、质谱法、SNP芯片法以及二代测序法等。这些技术各有不同的特点。其中,PCR测序法是SNP检测的金标准,但其通量低,操作流程较为复杂,若待测的SNP位点分散,则需很多反应才能完成对一个样本的检测,因而价格昂贵。SNaPshot和质谱法每个反应只能检测10-30个位点,通量较低。SNP芯片法以及二代测序法具有通量高的优点,适合用于未知SNP位点的鉴定和筛选,但其成本较高且检测周期较长,不适合于检测中低通量的SNP位点。Taqman探针法及其他类似的基于核酸配对检测SNP的方法,具有检测门槛低且适合于中低通量检测的优势,其采用PCR多孔板配合众多荧光定量PCR仪及其他荧光检测设备都可实现其检测。但采用多孔板检测进行高通量检测需要专门的移液工作站系统且多孔板的试剂消耗量较大,导致其检测效率和成本较高。目前已有许多国外公司开展了相关研究并推出了相应的产品,如Thermo-Fisher公司的Open-ArrayTM,Douglas公司的ArrayTapeTM以及Wafergen公司的SmartChipTM,这些产品无一不是通过将单个PCR降低到微升甚至纳升的级别来降低试剂消耗,从而提高通量降低成本。这些产品的扩增载体由多孔板微缩为单个反应腔体更小的微坑阵列装置,然而微缩化导致用户很难自己手工加样,必须辅以专业的精密样设备才可完成,导致用户必须购买其昂贵的加样系统,成本增高且灵活性不足。如何方便地将样品分配到微缩的腔体里是解决以上问题的关键,将微流控芯片技术引入该领域是一种有效方案。如SlipChip芯片使用含不连续管道结构的两块玻璃,先对准保持连通状态,通入PCR体系后滑动玻璃使上下层管道处于分离状态让样品分割。上海交通大学课题组提出类似于Open-ArrayTM的方法,该方法通过玻璃上加工亲水微坑并使坑外保持疏水状态,通过PCR体系刮过玻璃,使得体系进入亲水的微坑形成分割的体系。但以上方案均采用玻璃结构,加工复杂、成本高,且玻璃在半开放的体系下容易导致污染。因此,目前面临的技术性难点在于研发一款成本低、使用方便、封闭无污染的微流控芯片,实现基于核酸扩增如PCR的快速、低成本的基因分型检测。
技术实现思路
针对上述问题,本技术的目的是提供一种样本分配均匀精确且避免交叉污染的用于基因分型的多指标微流控芯片。为实现上述目的,本技术采取以下技术方案:一种用于基因分型的多指标微流控芯片,包括基片(1),以及密封配合在所述基片(1)正面的盖片;所述基片(1)的正面具有一条以上主管道(11),每一所述主管道(11)呈沿所述基片(1)长度方向上下蜿蜒的蛇形结构;在位于每一所述主管道(11)长度方向两侧的所述基片(1)上各设有一加样孔(12),两所述加样孔(12)分别通过第一连接管道(15)与所述主管道(11)的端部相连通,其特征在于,在位于每一所述主管道(11)宽度方向一侧的所述基片(1)上沿所述主管道(11)的长度方向设有多个反应孔(13),各所述反应孔(13)呈直线均匀间隔分布,且与所述主管道(11)呈平行分布;每一反所述应孔(13)均通过第二连接管道(14)与其同侧的所述主管道(11)的蜿蜒底端(11a)相连通;所述主管道(11)远离所述反应孔(13)的蜿蜒顶端(11b)的横截面小于所述蜿蜒底端(11a)的横截面;同时,所述主管道(11)与所述加样孔(12)之间的所述第一连接管道(15)的横截面大于所述蜿蜒顶端(11b)的横截面,但小于所述蜿蜒底端(11a)的横截面。在一个优选的实施例中,在所述基片(1)背面设置有粗糙亚光的打码区域(16)。在一个优选的实施例中,所述加样孔(12)穿透所述基片(1),所述加样孔(12)的入口端位于所述基片(1)的背面,且所述加样孔(12)的入口端呈漏斗形结构。在一个优选的实施例中,所述基片(1)采用聚丙烯、环烯烃共聚物、环烯烃聚合物、聚甲基丙烯酸甲酯和聚碳酸酯中的一种或两种以上的高分子聚合物材料通过注塑方式制成,或者采用上述的高分子聚合物材料与金属复合注塑形成,所述盖片采用能够与所述基片(1)进行热封的薄膜材料。在一个优选的实施例中,在位于每一所述主管道(11)长度方向两侧的所述基片(1)上还设有排气结构(17),所述排气结构(17)包括沿所述基片(1)的宽度方向设置在所述基片(1)正面的排气管(18),以及设置在所述排气管(18)两端并与所述基片(1)背面连通的两通气孔(19)。本技术由于采取以上技术方案,其具有以下优点:1、本技术的主管道与加样孔之间的第一连接管道的横截面大于主管道的蜿蜒顶端的横截面,但小于主管道的蜿蜒底端的横截面,这样可以保证足够的进样缓冲体积而又不至于太浪费样品。2、本技术在基片1背面设置有粗糙亚光的打码区域,粗糙亚光的结构不仅有利于打印芯片编号或条形码的油墨更牢靠地粘附在打码区域,而且若采用激光打码,粗糙亚光的结构也有利于对激光的吸收,减少打码的时间。3、本技术在位于每一主管道长度方向两侧的基片上设有排气结构,该排气结构包括沿基片的宽度方向设置在基片正面的排气管,以及设置在基片背面并与排气管两端连通的两通气孔,该排气结构可以有效避免注塑出来的基片表面不够平整而在热封时表面局部困气。附图说明图1是本技术的正面结构示意图;图2是图1中A部分的局部放大图;图3是图1中B部分的局部放大图;图4是本技术的背面结构示意图;图5是本技术加样孔的剖面结构示意图;图6是本技术加样孔与移液Tip头配合的状态示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术进行详细的描述。如图1所示,本专利技术提供了一种用于基因分型的多指标微流控芯片,该芯片包括基片1,以及密封配合在基片1正面的盖片(图中未示出)。其中,基片1的正面具有一条以上主管道11,每一主管道11呈沿基片1长度方向上下蜿蜒的蛇形结构。在位于每一主管道11长度方向两侧的基片1上各设有一加样孔12,两加样孔12分别通过第一连接管道15与主管道11的端部相连通。在位于每一主管道11宽度方向一侧的基片1上沿主管道11的长度方向设有多个反应孔13,各反应孔13呈直线均匀间隔分布,且与主管道11呈平行分布。每一反应孔13均通过第二连接管道14与其同侧的主管道11的蜿蜒底端11a相连通。如图2、图3所示,主管道11远离反应孔13的蜿蜒顶端11b的横截面小于其蜿蜒底端11a的横截面。这样,在进行芯片离心处理时,位于每两个反应孔13之间的蜿蜒顶端11b内的样品液体在指向反应孔13方向的离心力作用下,液体能够更加均匀的流向反应孔13的方向,减少液体随机分配的带来不同反应孔13分配的体积之间的偏差,有利于芯片在离心时本文档来自技高网
...

【技术保护点】
1.一种用于基因分型的多指标微流控芯片,包括基片(1),以及密封配合在所述基片(1)正面的盖片;所述基片(1)的正面具有一条以上主管道(11),每一所述主管道(11)呈沿所述基片(1)长度方向上下蜿蜒的蛇形结构;在位于每一所述主管道(11)长度方向两侧的所述基片(1)上各设有一加样孔(12),两所述加样孔(12)分别通过第一连接管道(15)与所述主管道(11)的端部相连通,其特征在于,在位于每一所述主管道(11)宽度方向一侧的所述基片(1)上沿所述主管道(11)的长度方向设有多个反应孔(13),各所述反应孔(13)呈直线均匀间隔分布,且与所述主管道(11)呈平行分布;每一所述反应孔(13)均通过第二连接管道(14)与其同侧的所述主管道(11)的蜿蜒底端(11a)相连通;所述主管道(11)远离所述反应孔(13)的蜿蜒顶端(11b)的横截面小于所述蜿蜒底端(11a)的横截面;同时,所述主管道(11)与所述加样孔(12)之间的所述第一连接管道(15)的横截面大于所述蜿蜒顶端(11b)的横截面,但小于所述蜿蜒底端(11a)的横截面。

【技术特征摘要】
1.一种用于基因分型的多指标微流控芯片,包括基片(1),以及密封配合在所述基片(1)正面的盖片;所述基片(1)的正面具有一条以上主管道(11),每一所述主管道(11)呈沿所述基片(1)长度方向上下蜿蜒的蛇形结构;在位于每一所述主管道(11)长度方向两侧的所述基片(1)上各设有一加样孔(12),两所述加样孔(12)分别通过第一连接管道(15)与所述主管道(11)的端部相连通,其特征在于,在位于每一所述主管道(11)宽度方向一侧的所述基片(1)上沿所述主管道(11)的长度方向设有多个反应孔(13),各所述反应孔(13)呈直线均匀间隔分布,且与所述主管道(11)呈平行分布;每一所述反应孔(13)均通过第二连接管道(14)与其同侧的所述主管道(11)的蜿蜒底端(11a)相连通;所述主管道(11)远离所述反应孔(13)的蜿蜒顶端(11b)的横截面小于所述蜿蜒底端(11...

【专利技术属性】
技术研发人员:徐友春
申请(专利权)人:清华大学
类型:新型
国别省市:北京,11

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1