绕轴心旋转的检测装置及其检测方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于绕轴心旋转的检测装置及其检测方法。检测装置包括：上层，包含加液孔；中间层，包含至少一个溢流孔和至少一个微流道，其中溢流孔用于定量，微流道用于使试剂在离心作用下通过；以及下层，其中上层、中间层与下层水密性结合形成反应腔，其中反应腔远离轴心的侧壁与竖直方向呈一定的角度。用于检测的方法，将第一试剂加入反应腔；将第一试剂中的活性物质吸附在反应腔中的生长基底上；通过离心将剩余的废液排出；将第二试剂加入试剂腔，并通过溢流孔进行定量；通过离心将第二试剂通过另一微流道排入反应腔，与活性物质进行反应。该检测装置和检测方法具有灵活性高、实现定量检测、兼具批量与个别检测等优点。

【技术实现步骤摘要】
绕轴心旋转的检测装置及其检测方法
本专利技术涉及检测领域，具体涉及基于离心旋转技术的检测装置。
技术介绍
在医学检验、环境分析、食品和药品检验以及安全检测等领域中，大型实验室分析仪器自动化程度高、检测准确，长久以来是分析检测的核心工具。然而这些实验室分析仪器的应用仍因为分析前、分析后许多复杂的步骤耗费大量时间，不能短时间内获得检验报告，在危机时刻不能及时为定位和解决问题争取时间。当前各行业对现场检测及其实时性提出了越来越迫切的要求，随着生物技术、免疫技术、微机电技术和传感技术的发展，出现了便携式小型快速分析仪器。由于操作简便，检测及时，便携式小型快速分析仪器在现场实时性要求高的场合发挥着越来越重要的作用，正发展成为分析检测中与实验室分析仪器并列的一个新的分支。便携式分析仪器中可分为仪器方法和化学方法。化学方法中可分为干化学法和湿化学法。干化学法特点是试剂以干粉或冻干粉状态存在于芯片中，湿化学法特点是试剂以溶液状态存在。干化学法的试剂预埋进芯片中，该芯片的应用就被固定，失去灵活性，且预埋的试剂受质保期限限制。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提出了绕轴心旋转的检测装置和检测方法。一种基于绕轴心旋转的检测装置，包括：上层，设有加液孔；中间层，包括至少一个溢流孔和至少一个微流道，其中溢流孔用于定量，微流道用于使试剂在离心作用下通过；以及下层，其中上层、中间层与下层水密性结合形成反应腔，用于进行物理或化学反应，其中反应腔远离轴心的侧壁与竖直方向呈锐角。所述的中间层包括反应槽，反应槽与上层和下层结合形成所述的反应腔，其中反应槽的腔壁上具有所述的溢流孔和微流道，且该微流道位于远离轴心的反应槽的腔壁。所述的下层的上表面设有生长基底，中间层设有压膜环，压膜环用于固定生长基底。所述的上层进一步包含定位孔，用于将检测装置固定在离心装置上。所述的中间层进一步包含试剂槽，试剂槽的腔壁具有溢流孔，试剂槽通过上层与中间层水密性结合形成试剂腔，试剂从加液孔进入试剂腔，在离心作用下试剂从试剂腔通过微流道进入反应腔，反应后试剂通过另一微流道从反应腔排出。所述的加液孔包括第一加液孔和第二加液孔，第一加液孔对准试剂腔，第二加液孔对准反应腔。所述的微流道呈弧线旋转形状。所述的上层包括多个加液孔；间隔层包括第一试剂槽、第一溢流孔和第一微流道，其中第一溢流孔位于第一试剂槽的侧壁；中间层包括第二试剂槽、反应槽、第二溢流孔、第二微流道和废液流道，第二溢流孔位于第二试剂槽的侧壁；上层、间隔层和中间层进行水密性结合分别形成第一试剂腔、第二试剂腔和反应腔，反应腔离轴心最远，其中第一微流道联通第一试剂腔和反应腔，第二微流道联通第二试剂腔和反应腔，废液流道用于将反应腔中废液排出。一种用于绕轴心旋转的检测装置，包括第一腔室、第二腔室和废液槽，其中第一腔室和第二腔室远离轴心的侧壁与竖直方向呈现锐角，第二腔室位于轴心远端，第一腔室侧壁具有溢流孔用于定量，第一腔室和第二腔室之间通过微流道联通，第二腔室和废液槽通过废液流道联通。一种用于检测的方法，包括：将第一试剂加入反应腔；将第一试剂中的活性物质吸附在反应腔中的生长基底上；通过离心将剩余的废液通过微流道排出；将第二试剂加入试剂腔，并通过溢流孔进行定量；通过离心将第二试剂通过另一微流道排入反应腔，与反应腔中的活性物质进行反应。本专利技术提出的绕轴心旋转的检测装置和检测方法，集处理、稀释、多步反应于一体，具有灵活性高、实现定量检测、兼具批量与个别检测等优点。附图说明图1示出了根据本专利技术的一种液体控制模型示意图；图2示出了根据本专利技术实施例1的绕轴心旋转的检测装置100的截面示意图；图3示出了根据图2中检测装置100的俯视图；图4示出了根据本专利技术实施例2的检测装置100的截面示意图；图5示出了根据图4中检测装置100的俯视图；图6示出了根据本专利技术实施例2的中间层12的俯视图；图7示出了根据本专利技术实施例2的检测装置100的俯视图；图8示出了根据本专利技术实施例3的检测装置100的截面图；以及图9示出了根据本专利技术实施例4的检测方法流程示意图。具体实施方式下面将详细描述本专利技术的具体实施例。应当注意，这里描述的实施例只用于举例说明，并不用于限制本专利技术。图1示出了根据本专利技术一实施例的一种液体控制模型示意图。图示的圆锥面与水平面成α角度运动，以角速度为ω作圆周运动。在距离中心轴r位置处的质量为m的质点，其受力有二，一为垂直锥面方向的支撑力，二为重力，当该质点能够维持竖直方向无相对运动时，建立方程如下：竖直方向：G=Ncosα(1)水平方向：Fr=Nsinα=mω2r（2）根据方程(1)和（2）可得：ω2=g×tanα÷r（3）其中，g为重力加速度，常量；r为圆周运动半径；tanα，锥面与水平面夹角正切值，固定角度情况下为常量。在圆周运动r处，根据公式（2）可知，当角速度大于圆周运动半径与正切值、重力加速度之积时，质点m不能维持竖直方向的平衡，必将沿倾斜圆锥面上方运动。如果圆锥面上方设图示方向的通道时，随着加速度的增大，由于在此通道处没有斜面继续提供支撑力，流体沿着通道流出。根据这种离心运动产生的效果，可以对流体进行控制，使得流体通过微流道在不同腔室间进行流动。进而应用在微检测装置对试剂的控制中。实施例1图2示出了根据本专利技术一实施例的绕轴心旋转的检测装置100的截面示意图。检测装置100包括上层11、中间层12和下层13。为了便于区分，图2在上面的部分示出了组装之前的检测装置100。在下面的部分示出了组装后的检测装置100。在应用的至少某个阶段，检测装置100在力的作用下绕轴心Z旋转。其中上层11包含加液孔，通过该孔将反应液、检测液、洗涤剂等液体加入。中间层12包含反应槽121，为中间层12围成的空间，其中反应槽121远离轴心Z的腔壁与竖直方向呈一定的角度。中间层12的腔壁上还包括穿透中间层12的溢流孔122和排出废液的废液流道123。在一个实施例中，废液流道为一种微流道，反应槽的外侧腔壁呈圆锥面，使得在离心旋转作用下试剂能通过废液流道123向外排放，其中离心旋转速度根据试剂粘度、反应槽的半径等参数进行调节。下层13为一基板。将上层11、中间层12和下层13进行水密性结合，形成组装后的检测装置100。水密性结合方式包括采用胶进行水密性粘接、超声焊接、激光焊接、微波焊接之中的一种或多种。从组装后的检测装置可以看到，检测装置100的反应槽121和下层13结合形成了独立的反应腔124。在一个实施例中，下层13的上表面可包括生长基底126。生长基底126可为特殊材质的膜片。生长基底可采用聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚硝酸纤维、硅、玻璃及金属类制作。外形可为长方形、椭圆形、长方形、扇形、三角形及以上述形状的组合。中间层12可包括压膜环125，水密性地贴合在反应腔124中，用于固定住生长基底126，并使得生长基底126显露在反应腔124的底面。试剂A从加液孔111加入反应腔124，并通过溢流孔122溢流，使得试剂A具有固定的体积。在一个应用实施例中，先将第一种试剂通过加液孔111加入反应腔124，使得试剂中的活性物质作为反应试剂固定在生长基底126上，然后旋转离心将反应后的试剂通过废液流道123排出；再加入第二种试剂，使得第二种试剂与活性物质进行反应。活本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于绕轴心旋转的检测装置，其特征在于，包括：上层，设有加液孔；中间层，包括至少一个溢流孔和至少一个微流道，其中溢流孔用于定量，微流道用于使试剂在离心作用下通过；以及下层，其中上层、中间层与下层水密性结合形成反应腔，用于进行物理或化学反应，其中反应腔远离轴心的侧壁与竖直方向呈锐角。

【技术特征摘要】
1.一种基于绕轴心旋转的检测装置，其特征在于，包括：上层、间隔层和底层；上层包括多个加液孔；间隔层包括第一试剂槽、第一溢流孔和第一微流道，其中第一溢流孔位于第一试剂槽的侧壁；底层包括第二试剂槽、反应槽、第二溢流孔、第二微流道和废液流道，第二溢流孔位于第二试剂槽的侧壁；上层、间隔层和底层进行水密性结合分别形成第一试剂腔、第二试剂腔和反应腔，反应腔离轴心最远，第一试剂腔、第二试剂腔和反应腔远离轴心的侧壁与竖直方向呈锐角，其中第一微流道联通第一试剂腔和反应腔...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡贵权，
申请(专利权)人：杭州欣安医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33