样品定量单元和具有它的微流控芯片制造技术

本发明专利技术公开样品定量单元和具有它的微流控芯片，样品定量单元包括：进样池、定量池和样品处理池，进样池与微流控芯片的进样口相连通；定量池包含相连通的定量区和废液区，其中，定量区包括依次连通的缓冲区、定量子区和沉淀区，缓冲区通过第一毛细连接管与进样池相连通，定量子区的顶部与废液区相连通，废液区的底端连接有废液池，样品由进样池经缓冲区进入定量子区和缓冲区内，多余的样品由定量子区的顶部进入废液区；样品处理池通过虹吸管与定量子区相连；其中，进样池、定量池和样品处理池与大气连通。该样品定量单元能够实现样品的精确定量，减小误差，使得微流控芯片的检测效率和检测精度得到显著提高。

Sample quantitative unit and microfluidic chip with it

The invention discloses a sample quantification unit and a microfluidic chip with it. The sample quantification unit comprises a sample injection pool, a quantification pool and a sample processing pool, which are connected with the sample inlet of the microfluidic chip; and the quantification pool comprises a quantification zone and a waste liquid zone, wherein the quantification zone comprises a sequentially connected buffer zone and a quantizer. The top of the quantitative sub-zone is connected with the waste liquid zone. The bottom of the waste liquid zone is connected with the waste liquid pool. Samples enter the quantitative sub-zone and the buffer zone from the sampling pool through the buffer zone. The surplus samples enter the waste liquid zone from the top of the quantitative sub-zone. The pool is connected to the quantifier region through a siphon, in which the sampling pool, the quantifying pool and the sample processing pool are connected to the atmosphere. The sample quantification unit can achieve accurate sample quantification, reduce the error, and make the microfluidic chip detection efficiency and accuracy significantly improved.

【技术实现步骤摘要】
样品定量单元和具有它的微流控芯片
本专利技术涉及分析检测领域，具体地，涉及样品定量单元和具有它的微流控芯片。
技术介绍
生化分析不可或缺的一个重要步骤就是样品的采集和加样。在定量分析中，加入样品体积的准确性直接影响了最终检测结果的准确性，因而样品的定量精确对定量的生化分析至关重要。常规的大型分析仪器，如全自动生化分析仪和免疫分析仪，样品的采集和定量是靠柱塞泵控制采样针抽吸样品实现的。该方式存在处理微量样品的精度不足以及对硬件要求较高的缺点，所以广泛应用于大型自动化仪器中，不适合于集成化便携化的生化分析装置。随着人们对健康的需求的大幅上升，中心实验室似的检测已经不能充分满足人们的需求，人们需要随时随地可以进行的检测，因而，构建集成化、自动化、微型化的检测系统已成为疾病诊断和健康监护的重要发展方向。要实现这一目标，开发适合于便携式分析的样品定量技术成为其中一个重要需求。微流控芯片是一种通过微米级管道及腔体结构对微量液体进行操纵和分析的载体，是便携式分析技术的关键组成，而微流控芯片中定量单元是否能够达到精确定量直接影响分析结果的准确性。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出样品定量单元和具有它的微流控芯片，该样品定量单元能够实现样品的精确定量，减小误差，使得微流控芯片的检测效率和检测精度得到显著提高。根据本专利技术的一个方面，本专利技术提出了微流控芯片的样品定量单元，根据本专利技术的具体实施例，包括：进样池，所述进样池与所述微流控芯片的进样口相连通；定量池，所述定量池包含相连通的定量区和废液区，其中，所述定量区包括依次连通的缓冲区、定量子区和沉淀区，所述缓冲区通过第一毛细连接管与所述进样池相连通，所述定量子区的顶部与所述废液区相连通，所述废液区的底端连接有废液池，样品由所述进样池经所述缓冲区进入所述定量子区和所述沉淀区内，多余的所述样品由所述定量子区的顶部进入所述废液区；样品处理池，所述样品处理池通过虹吸管与所述定量子区相连；其中，所述进样池、所述定量池和所述样品处理池与大气连通。另外，根据本专利技术上述实施例的微流控芯片的样品定量单元还可以具有如下附加的技术特征：在本专利技术的一些实施例中，所述定量子区与所述沉淀区通过第一收缩通道相连，所述第一收缩通道上形成有第一定量出口，所述第一定量出口与所述虹吸管相连通。在本专利技术的一些实施例中，所述缓冲区与所述定量子区通过第二收缩通道相连。在本专利技术的一些实施例中，所述第一收缩通道与所述定量子区和所述沉淀区的连接处形成有倒角，所述第二收缩通道与所述定量子区和所述缓冲区的连接处形成有倒角。在本专利技术的一些实施例中，所述缓冲区和所述沉淀区的最大深度均大于所述定量子区的最大深度。在本专利技术的一些实施例中，所述第一毛细连接管上设置有加样阻止坑，所述加样阻止坑的横截面积大于所述第一毛细连接管的横截面积。在本专利技术的一些实施例中，所述进样池的底端形成有进样缓冲池，所述缓冲池的上部与大气连通，所述进样缓冲池的横街面积大于所述进样池的横街面积。在本专利技术的一些实施例中，所述废液池通过第三收缩通道与所述废液区相连。在本专利技术的一些实施例中，所述沉淀区的顶部通过第二毛细连接管与所述废液区相连通，以使多余的所述样品由所述沉淀区进入所述废液区，所述第二毛细连接管与所述废液区的连接处不高于所述第二收缩通道的最高点和不低于所述第二收缩通道的最低点。根据本专利技术的第二方面，本专利技术提出了微流控芯片，根据本专利技术的具体实施例，所述微流控芯片具有前面实施例所述的样品定量单元。附图说明图1是根据本专利技术一个实施例的样品定量单元的结构示意图。图2是根据本专利技术一个实施例的样品定量单元的局部结构示意图。图3显示了本专利技术一个实施例的样品定量单元的定量过程示意图。图4显示了本专利技术一个实施例的样品定量单元的定量过程示意图。图5显示了本专利技术一个实施例的样品定量单元的定量过程示意图。图6是根据本专利技术另一个实施例的样品定量单元的结构示意图。图7是根据本专利技术另一个实施例的样品定量单元的局部结构示意图。图8显示了本专利技术另一个实施例的样品定量单元的定量过程示意图。图9显示了本专利技术另一个实施例的样品定量单元的定量过程示意图。图10显示了本专利技术另一个实施例的样品定量单元的定量过程示意图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。下面参考图1-5描述本专利技术一个实施例的微流控芯片的样品定量单元。如图1-2所示，本专利技术的一个实施例的该样品定量单元包括：进样池10、定量池20和样品处理池30，所述进样池10与所述微流控芯片的进样口相连通；所述定量池20包含相连通的定量区21和废液区22，其中，所述定量区21包括依次连通的缓冲区23、定量子区24和沉淀区25，所述缓冲区23通过第一毛细连接管26与所述进样池10相连通，所述定量子区24的顶部与所述废液区22相连通，所述废液区22的底端连接有废液池27，样品由所述进样池10经所述缓冲区23进入所述定量子区24和所述沉淀区25内；所述样品处理池30通过虹吸管40与所述定量子区24相连；其中，所述进样池10、所述定量池20和所述样品处理池30与大气连通。上述样品定量单元利用离心力实现样品中流体的驱动和体积定量，相对于离心中心，上述样品定量单元的位置关系为：进样池10最靠近离心中心，第一毛细连接管26位于进样池10远离离心中心的一侧与之连接，所述定量池20相比第一毛细连接管26远离离心中心与之连接，所述样品处理池30相比定量池20远离离心中心，所述虹吸管40一端连接定量池30的定量子区24，另一端与样品处理池30靠近离心中心的一侧连接。对于定量池20，所述缓冲区23靠近离心中心，所述定量子区24直接与缓冲区23远离离心中心的部分连接，而沉淀区25直接与定量子区24远离离心中心的一侧连接，所述废液区22与定量子区24的一侧连接，平行布置。参考图2，所述定量子区24与所述沉淀区25通过第一收缩通道28相连，所述第一收缩通道28上形成有第一定量出口，所述第一定量出口与所述虹吸管40相连通。由此，第二定量出口处的液面位置1与液面位置2之间的体积差即为样品的定量体积(参见图4-5)。因此，专利技术人将定量子区24与所述沉淀区25之间通过第一收缩通道28相连，进而显著缩小了第一定量出口处的液面面积，由此，可以有效减少了两个液面之间的体积变化，提高样品的定量精确度，降低多批量样品之间的偏差，另外，缩小了第一定量出口处的液面面积，还可以有效避免虹吸管40发生虹吸后由于惯性吸出过多部分大的样品，以便进一步提高样品的定量精确度。具体地，缓冲区23、定量子区24和沉淀区25的形状并不受特别限制。如图2所示，定量区21整体呈长方形，其中缓冲区23、定量子区24和沉淀区25的体积大小通过调整深度达到所需的体积量，具体地，缓冲区23和沉淀区25的深度大于定量子区24的深度。第一收缩通道28同样通过减少深度形成宽度不变、深度更小的狭窄通道。因此对于多次定量，即使较窄的通道有一定的液面误差，其对整体样品体积的影响也非本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微流控芯片的样品定量单元，其特征在于，包括：进样池，所述进样池与所述微流控芯片的进样口相连通；定量池，所述定量池包含相连通的定量区和废液区，其中，所述定量区包括依次连通的缓冲区、定量子区和沉淀区，所述缓冲区通过第一毛细连接管与所述进样池相连通，所述定量子区的顶部与所述废液区相连通，所述废液区的底端连接有废液池，样品由所述进样池经所述缓冲区进入所述定量子区和所述沉淀区内；样品处理池，所述样品处理池通过虹吸管与所述定量子区相连；其中，所述进样池、所述定量池和所述样品处理池与大气连通。

【技术特征摘要】
1.一种微流控芯片的样品定量单元，其特征在于，包括：进样池，所述进样池与所述微流控芯片的进样口相连通；定量池，所述定量池包含相连通的定量区和废液区，其中，所述定量区包括依次连通的缓冲区、定量子区和沉淀区，所述缓冲区通过第一毛细连接管与所述进样池相连通，所述定量子区的顶部与所述废液区相连通，所述废液区的底端连接有废液池，样品由所述进样池经所述缓冲区进入所述定量子区和所述沉淀区内；样品处理池，所述样品处理池通过虹吸管与所述定量子区相连；其中，所述进样池、所述定量池和所述样品处理池与大气连通。2.根据权利要求1所述的微流控芯片的样品定量单元，其特征在于，所述定量子区与所述沉淀区通过第一收缩通道相连，所述第一收缩通道上形成有第一定量出口，所述第一定量出口与所述虹吸管相连通。3.根据权利要求2所述的微流控芯片的样品定量单元，其特征在于，所述缓冲区与所述定量子区通过第二收缩通道相连。4.根据权利要求3所述的微流控芯片的样品定量单元，其特征在于，所述第一收缩通道与所述定量子区和所述沉淀区的连接处形成有倒角，所述第二收缩通道与所述定量子区和所述缓冲区的连接处形成有...

【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：发明
国别省市：北京,11