一种生物芯片及其反应器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种生物芯片及其反应器。所述生物芯片反应器包括具有反应池的杯体，所述杯体的内壁涂覆有疏水材料层，在杯体的杯口外侧设有吸水材料，该吸水材料与杯体的杯口边沿接触。本实用新型专利技术的反应器倾倒排液后反应池内的残液余量占比一般在1%左右。

A biochip and its reactor

The utility model discloses a biological chip and a reactor thereof. The biochip reactor comprises a cup body with a reaction pool, the inner wall of the cup body is coated with a hydrophobic material layer, and a water absorbing material is arranged outside the cup mouth of the cup body, and the water absorbing material contacts the cup mouth edge of the cup body. The residual liquid in the reaction tank accounts for about 1% of the reactor after dumping.

【技术实现步骤摘要】
一种生物芯片及其反应器
本技术涉及一种生物芯片及其反应器，属于生物芯片检测领域。
技术介绍
生物芯片技术在近20年得到了快速发展，尤其是微流控技术/新材料技术以及人工智能技术的快速发展，使得生物芯片技术逐渐走向产业化。但是芯片无法（很难）采用吸收排废液的方式来排除废液，一般都通过采用气压，电渗流或微阀门的方式来排除废液的方式，废液残余多，且CV（流量系数）值大、结构复杂。现有技术主要分为两种：1、自动化检测仪器中采用制造负压抽取废液，即采用从反应容器中吸收后再转移（旋转）到指定位置的方式进行排液，这种方法难以适用于微小的芯片，换句话说，采取吸收排液的方式无法在微流控芯片上进行，而且存在交叉感染风险。2、在芯片中采用气压驱动或是电泳的方法驱动排除废液，这种方法仪器设计复杂、结构复杂的问题，同时采用气压或是电渗流排液的方式，则会导致排液不干净，残余多，且CV值大，无法应用于精确检测。
技术实现思路
本技术旨在提供一种生物芯片及其反应器，该反应器倾倒排液后反应池内的残液余量占比一般在1%左右。为了实现上述目的，本技术所采用的技术方案是：一种生物芯片反应器，包括具有反应池的杯体，其结构特点是，所述杯体的内壁涂覆有疏水材料层，在杯体的杯口外侧设有吸水材料，该吸水材料与杯体的杯口边沿接触。由此，通过在杯体内设计疏水材料层和在杯口设计吸水材料，这样一疏一吸，可以将杯体反应池内的残液余量降至占比一般在1%左右。本技术使用吸水材料辅助排除废液，让废液排除的更干净，且液体在芯片中不会以流动状态存在。本技术通过在反应器的容器内表面增加疏水涂层达到排液干净的目的。在倾倒的时候，反应池里面的液体在自身重力下流出反应池，在液体到了反应池嘴口的时候，吸水材料就能快速干净的把相应的液体吸收干净，并且液体在废液池中被吸水材料捆绑住，不会以流动液态存在。根据本技术的实施例，还可以对本技术作进一步的优化，以下为优化后形成的技术方案：优选地，所述吸水材料为吸水纸。更优选地，所述吸水纸为高分子复合吸水纸。优选地，所述疏水材料层为微纳米复合材料层或聚四氟乙烯层。所述杯体的杯口为缺口；所述杯体具有两个对称设置的杯口。这样反应杯的两个杯口均可以倾倒液体。所述杯体由聚丙烯（PP）材料、聚碳酸酯（PC）材料或亚克力（聚甲基丙烯酸甲酯，PMMA）材料一体成型而成。基于同一个专利技术构思，本技术还提供了一种生物芯片，其包括生物芯片基座和反应器；所述反应器为所述的生物芯片反应器。为了将反应杯与生物芯片基座分离开来形成独立结构设计，所述生物芯片基座内开设有一个容置所述反应器的安装腔，所述反应器的杯体悬挂安装在所述安装腔内。优选地，所述杯体的外壁面与所述安装腔的内壁面之间通过转动件相连。更优选地，作为两种具体的转动连接悬挂安装方式，所述杯体的侧壁上设有两根转轴，两根转轴共轴心线，所述安装腔内壁上设有与所述转轴配合的转孔，该杯体通过所述转轴铰接悬挂在所述安装腔内；或所述杯体的侧壁上设有两个转孔，两个转孔共轴心线，所述安装腔内壁上设有与所述转孔配合的转轴，该杯体通过所述转孔铰接悬挂在所述安装腔内。这样杯体可以相对生物芯片基座运动。对于本技术而言，倾倒排液不仅仅只是将液体倒出来，最重要的指标是反应器内的残余量要非常少。而在本领域中，常规技术没有去研究，一般倾倒排液后的残余量都是以毫升为单位，换句话说，常规的倾倒排液都不关注残余量。所以基于这种考虑，常规技术没有动机去研究一种倾倒排液结构来应对本技术对要求残余量非常少的使用环境。本技术采用旋转倾倒的方式来排废液，将反应池与生物芯片基座拆分为两个相对独立零部件，二者采用活动装配方式组合一起。进一步地，本技术采用的倾倒排液结构不需要额外的驱动结构，共用芯片微泵的驱动结构即可。与现有技术相比，本技术的有益效果是：通过本技术的倾倒排液结构排液后，反应器内的残余量一般以微升为单位计，残余量占比一般在1%左右。附图说明图1是本技术一个实施例的结构原理图；图2是本技术倾倒废液的状态图。具体实施方式以下将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。为叙述方便，下文中如出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用。一种生物芯片反应器，如图1和2所示，包括具有反应池3的杯体，所述杯体的内壁涂覆有疏水材料层5，最好是微纳米复合材料层或聚四氟乙烯层。在杯体的杯口外侧设有吸水材料2，吸水材料最好是高分子复合吸水纸。所述吸水材料2与杯体的杯口边沿接触。所述杯体的杯口为缺口。每个杯体设有一个或两个杯口，如果是两个杯口，则两个杯口对称设置，两个杯口可以更方便地倾倒液体。所述杯体由聚丙烯（PP）材料、聚碳酸酯（PC）材料或亚克力（聚甲基丙烯酸甲酯，PMMA）材料一体成型而成。一种生物芯片，如图1和2所示，包括生物芯片基座1和反应器；所述反应器所述的生物芯片反应器。所述生物芯片基座1内开设有一个容置所述反应器的安装腔，所述反应器的杯体悬挂安装在所述安装腔内。所述杯体的侧壁上设有两根转轴，两根转轴共轴心线共轴心线，所述安装腔内壁上设有与所述转轴配合的转孔，该杯体通过转轴铰接悬挂在所述安装腔内，这样杯体可以相对生物芯片基座1摆动。另一种等同的实施例为：所述杯体的侧壁上设有两个转孔，两个转孔共轴心线，所述安装腔内壁上设有与所述转孔配合的转轴，该杯体通过所述转孔铰接悬挂在所述安装腔内。这样杯体可以相对生物芯片基座1运动。这样，杯体上开有转孔，安装腔的壁面上设有转轴，从而形成转动连接关系。值得一提的是，还也可以在杯体和安装腔的壁面上均开设转孔，然后通过一个独立的转轴实现杯体和所述安装腔转动连接关系，但这种结构的不足在于多了一个独立的连接件，对于微型结构的生物芯片而言，操作难度较大。倾倒废液时，由于反应池3是装配到生物芯片基座1上面，在生物芯片基座1内放置有吸水材料2（如高分子复合吸水纸），吸水材料与反应池3的出口边沿接触。而整个芯片是放置在检测仪器的一个托盘上。当需要排除废液的时候，整个芯片绕着反应池底部的圆心为转动中心4逆时针旋转。通过对反应池结构设计成易脱水，材料采用疏水材料（PP或是亚克力）设计后，在倾倒的时候，反应池里面的液体在自身重力下流出反应池，在液体到了反应池嘴口的时候，吸水材料就能快速干净的把相应的液体吸收干净，并且液体在废液池中被吸水材料捆绑住，不会以流动液态存在。实例：不需要外部复杂结构的前提下，本技术能够实现芯片干净的排除废液，现有吸取排液的残余量是1%，以下数据为试验过程中随机连续20组取样的实验数据。试验条件：反应池3中加入400ul清洗液后，再倾倒，测残余量。0.001g=1ul。上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本技术，而不用于限制本技术的范围，在阅读了本技术之后，本领域技术人员对本技术的各种等价形式的修改均落入本申请所附权利要求所限定的范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生物芯片反应器，包括具有反应池（3）的杯体，其特征在于，所述杯体的内壁涂覆有疏水材料层（5），在杯体的杯口外侧设有吸水材料（2），该吸水材料（2）与杯体的杯口边沿接触。

【技术特征摘要】
1.一种生物芯片反应器，包括具有反应池（3）的杯体，其特征在于，所述杯体的内壁涂覆有疏水材料层（5），在杯体的杯口外侧设有吸水材料（2），该吸水材料（2）与杯体的杯口边沿接触。2.根据权利要求1所述的生物芯片反应器，其特征在于，所述吸水材料（2）为吸水纸。3.根据权利要求2所述的生物芯片反应器，其特征在于，所述吸水纸为高分子复合吸水纸。4.根据权利要求1-3中任一项所述的生物芯片反应器，其特征在于，所述疏水材料层为微纳米复合材料层或聚四氟乙烯层。5.根据权利要求1-3中任一项所述的生物芯片反应器，其特征在于，所述杯体的杯口为缺口；所述杯体具有两个对称设置的杯口。6.根据权利要求1-3中任一项所述的生物芯片反应器，其特征在于，所述杯体由聚丙烯材料、聚碳酸酯材料或亚克力材料一体成...

【专利技术属性】
技术研发人员：邬鹏程，周孝祥，杨泉，
申请(专利权)人：湖南乐准智芯生物科技有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南,43