多指标微流控芯片及其使用方法技术

本发明专利技术公开了一种多指标微流控芯片及其使用方法。多指标微流控芯片，包括芯片本体，芯片本体上设置有一个进样腔、若干个定量反应腔、一个废液腔；进样腔包括滤样池、滤膜以及设置在滤样池池口的进样部分；滤样池呈芭蕉扇形设置，且滤样池的出液口设置在窄边侧壁；进样部分的下端具有与滤样池贯通的进样孔；进样部分的上端包括两个部分，分别为导流面以及透气凸台；导流面为从外向内渐缩设置的弧形面；透气凸台上具有与滤样池贯通的透气孔；透气凸台靠近滤样池宽边侧壁设置，导流面靠近滤样池窄边侧壁设置；滤样池的池底沿着流体流向设置有若干条棱条凸起。因此，本发明专利技术能够有效地提高微流控芯片的过滤效率。

【技术实现步骤摘要】
多指标微流控芯片及其使用方法
本专利技术涉及一种多指标微流控芯片；本专利技术还涉及一种上述微流控芯片的使用方法。
技术介绍
微流控分为被动式和主动式两种。被动式微流控还是需要毛细血管力来达到液体向前的侧向层析。但是由于不同样本特别是全血样本的粘稠度不同，导致液体流速无法统一。主动式微流控可以有效避免上述问题，可以给向前的推力，使液体均匀的向前流动，避免因为不同流速导致的测试值差异。主动式微流控的动力有离心力驱动、电润湿驱动、压力驱动(电解泵、压缩气体泵、化学分解泵、直接气压差驱动)。但是如果要达到随意控制液体流动的目的，不但要有推动力，还要有阀门控制，与防回流装置，以防液体因为压力去除而回流。应用微流控芯片进行多指标生化检测时，由于检测指标的多样性，需在芯片上设置多个供检测反应发生的反应腔体对同一样品进行检测，如何在快速高效的对样品进行多指标检测的同时保证各检测反应的独立进行以及参与各检测反应的样品量一致成为微流控芯片设计中的关键环节。中国专利CN205127987U公开了一种多指标检测的微流控芯片，涉及到微流控芯片医疗检验领域。多指标检测微流控芯片包括气体控制通道层，有机高分子聚合物薄膜层，微流体通道层，各层材料集成键合封接形成芯片结构，其特征在于：气体控制通道层包括进样孔、出气孔和两个气动微阀和多个串联储液池的上半部分；有机高分子聚合物薄膜上设有进样孔、气动微阀结构、储液池和出气孔对应位置大小的孔；微流体通道层设置多个串联储液池下半部分和多个反应池、连通各储液池间的液体通道、连通储液池和反应池的液体通道。该技术利用气动微阀使储液池和反应池独立，避免了各反应池间液体相互污染，但是其进样孔未设置过滤垫，不能检测全血样本，反应池中的检测试剂预先固定，如包被抗体与标记抗体未分开设置，有发生非特异性反应的可能，影响结果准确性，反应池中反应后的液体易使检测结果观察受干扰。中国专利CN206549664U公开了一种多指标检测用微流控芯片，涉及微流控芯片分析领域。该芯片包括底座和上盖，底座包括依次连通的样品接收池、分流池、若干个反应池以及废液池，反应池通过检测槽与废液池连通；上盖包括设置在与样品接收池相对应位置的进样口、设置在与分流池位置相对应的拨盘，拨盘包括转盘、把手及转盘周向上的进口和出口，上盖和底座键合后，分流池可与拨盘嵌合，进口与样品接收池连通，出口通过转动转盘选择性与反应池连通。该技术可以定量控制参与反应的样品量，而且可以控制样品参与反应的先后顺序，选择性地进入反应池发生反应，检测槽为狭长通道，不利于样本与固定的检测试剂充分反应，而且，样本经过反应池进入检测槽，再与废液池连接，不能保证样本充分的反应时间，便可能进入废液池。多指标检测量最多6个，不能实现一个芯片更多指标的检测。中国专利CN106955750B公开了一种基于主动控制液体流动的微流控芯片，包括进样腔室、反应腔室、废液腔室以及微流控流道，进样腔室与气路连通；所述微流控流道上设置有处于常开状态的微阀，该微阀具有防止流体回流的微阀防回流结构以及用于感测流体是否流经微阀设置位置的检测机构；处于常开状态的微阀，在检测机构所反馈的数值表明流体流经微阀设置位置时，能够自动闭合，处于截流状态；处于截流状态的微阀能够定时打开，处于流通状态；处于流通状态的微阀，在气路提供的气流推动下，流体能够在微阀中流通。本专利技术所述的微流控芯片能够随意控制整个微流控流道中流体的流速，并可以固定在某一区域内，进行孵育反应。但是本专利技术的进样腔室过滤全血的效率较低，芯片包被抗体质量有待提高，且为单通量检测芯片，不能实现多指标检测。另外，现有的芯片一般还存在以下缺点：在生产过程中，目前市面上的层状微流控芯片，一般都是先包被好抗体/抗原，然后尽快将各层芯片键合组装，否则可能影响包被抗体/抗原的质量，而且键合过程也可能影响包被抗体/抗原的质量，造成检测结果不准确。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足，提供了一种多指标微流控芯片，其首要技术目的是，针对现有进样腔过滤效果不好的现象，提供一种改进的进样腔结构，使得本专利技术能够进行全血样品检测，并能够有效地提高全血样品的过滤效率。为实现上述的技术目的，本专利技术将采取如下的技术方案：一种多指标微流控芯片，包括芯片本体，芯片本体上设置有一个进样腔、若干个定量反应腔、一个废液腔；进样腔通过微流控流道与相互串联的各定量反应腔、废液腔依次连通；所述进样腔包括滤样池、滤膜以及设置在滤样池池口的进样部分；滤样池呈芭蕉扇形设置于芯片本体内，且滤样池的出液口设置在窄边侧壁；进样部分的下端具有与滤样池贯通的进样孔；进样部分的上端包括两个部分，分别为导流面以及透气凸台；导流面为从芯片本体上表面向芯片本体内部渐缩设置的弧形面；透气凸台上具有与滤样池贯通的透气孔；透气凸台靠近滤样池宽边侧壁设置，导流面靠近滤样池窄边侧壁设置；滤样池的池底沿着流体流向设置有若干条棱条凸起；棱条凸起的一端与滤样池的宽边侧壁之间存在间隙A，同时棱条凸起的另一端与滤样池的出液口之间具有间隙B；滤膜置于滤样池中并位于棱条凸起上方，且滤膜的形状与滤样池内壁的形状匹配，同时滤膜铺满滤样池；透气孔与滤样池接通的端面正对间隙A设置。作为本专利技术的进一步改进，各棱条凸起呈聚拢状指向滤样池的出液口，且棱条凸起具有三条；所述的三条棱条凸起，其中一条为中部棱条凸起，沿着滤样池的中线布置，并直指滤样池的出液口；另外两条则为侧部棱条凸起，对称地布置在中部棱条凸起的两侧，且侧部棱条凸起相对于中部棱条凸起倾斜设置；中部棱条凸起的前端与滤样池的出液口之间的间距大于侧部棱条凸起与滤样池的出液口之间的间距；中部棱条凸起的后端与滤样池的宽边侧壁之间的间距小于侧部棱条凸起与滤样池的宽边侧壁之间的间距。作为本专利技术的进一步改进，所述的各定量反应腔中，包括进样端与进样腔出样端直接连接的首个定量反应腔、处于尾端且出样端与废液腔连接的尾部定量反应腔、以及串联在首个定量反应腔与尾部定量反应腔之间的若干个中部定量反应腔；首个定量反应腔、各中部定量反应腔均具有两个进样连接位点、两个出样连接位点，首个定量反应腔、各中部定量反应腔的两个进样连接位点分别为进样连接位点a、进样连接位点b；两个出样连接位点，分别为出样连接位点a、出样连接位点b；而尾部定量反应腔具有三个连接位点，分别为连接位点a、连接位点b以及连接位点c，其中：连接位点a为进样兼出样连接位点，连接位点b为进样连接位点、连接位点c为出样连接位点；首个定量反应腔的两个进样连接位点、各中部定量反应腔的两个进样连接位点，均同设于相应定量反应腔的一个端部，而首个定量反应腔的两个出样连接位点、各中部定量反应腔的两个出样连接位点，则同设于对应定量反应腔的另一个端部；尾部定量反应腔的连接位点a，设置在尾部定量反应腔的一个端部，而尾部定量反应腔的连接位点b、尾部定量反应腔的连接位点c同设于尾部定量反应腔的另一个端部；首个定量反应腔的进样连接位点a通过样本输送支路与进样腔连接，且样本输送支路上设置有第一防回流装置；各中部定量反应腔的进样连接位点a以及尾部定量反应腔的连接位点a均通过各自独立的微流控支路a与前一个定量反应腔的出样连接位点a连接；各中部定量反应腔的进样连接位点b以及尾部定量反应腔的连接位点b本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多指标微流控芯片，包括芯片本体，芯片本体上设置有一个进样腔、若干个定量反应腔、一个废液腔；进样腔通过微流控流道与相互串联的各定量反应腔、废液腔依次连通；所述进样腔包括滤样池、滤膜以及设置在滤样池池口的进样部分；滤样池呈芭蕉扇形设置于芯片本体内，且滤样池的出液口设置在窄边侧壁；进样部分的下端具有与滤样池贯通的进样孔；进样部分的上端包括两个部分，分别为导流面以及透气凸台；导流面为从芯片本体上表面向芯片本体内部渐缩设置的弧形面；透气凸台上具有与滤样池贯通的透气孔；其特征在于，透气凸台靠近滤样池宽边侧壁设置，导流面靠近滤样池窄边侧壁设置；滤样池的池底沿着流体流向设置有若干条棱条凸起；棱条凸起的一端与滤样池的宽边侧壁之间存在间隙A，同时棱条凸起的另一端与滤样池的出液口之间具有间隙B；滤膜置于滤样池中并位于棱条凸起上方，且滤膜的形状与滤样池内壁的形状匹配，同时滤膜铺满滤样池；透气孔与滤样池接通的端面正对间隙A设置。

【技术特征摘要】
1.一种多指标微流控芯片，包括芯片本体，芯片本体上设置有一个进样腔、若干个定量反应腔、一个废液腔；进样腔通过微流控流道与相互串联的各定量反应腔、废液腔依次连通；所述进样腔包括滤样池、滤膜以及设置在滤样池池口的进样部分；滤样池呈芭蕉扇形设置于芯片本体内，且滤样池的出液口设置在窄边侧壁；进样部分的下端具有与滤样池贯通的进样孔；进样部分的上端包括两个部分，分别为导流面以及透气凸台；导流面为从芯片本体上表面向芯片本体内部渐缩设置的弧形面；透气凸台上具有与滤样池贯通的透气孔；其特征在于，透气凸台靠近滤样池宽边侧壁设置，导流面靠近滤样池窄边侧壁设置；滤样池的池底沿着流体流向设置有若干条棱条凸起；棱条凸起的一端与滤样池的宽边侧壁之间存在间隙A，同时棱条凸起的另一端与滤样池的出液口之间具有间隙B；滤膜置于滤样池中并位于棱条凸起上方，且滤膜的形状与滤样池内壁的形状匹配，同时滤膜铺满滤样池；透气孔与滤样池接通的端面正对间隙A设置。2.根据权利要求1所述的多指标微流控芯片，其特征在于，各棱条凸起呈聚拢状指向滤样池的出液口，且棱条凸起具有三条；所述的三条棱条凸起，其中一条为中部棱条凸起，沿着滤样池的中线布置，并直指滤样池的出液口；另外两条则为侧部棱条凸起，对称地布置在中部棱条凸起的两侧，且侧部棱条凸起相对于中部棱条凸起倾斜设置；中部棱条凸起的前端与滤样池的出液口之间的间距大于侧部棱条凸起与滤样池的出液口之间的间距；中部棱条凸起的后端与滤样池的宽边侧壁之间的间距小于侧部棱条凸起与滤样池的宽边侧壁之间的间距。3.根据权利要求2所述的多指标微流控芯片，其特征在于，所述的各定量反应腔中，包括进样端与进样腔出样端直接连接的首个定量反应腔、处于尾端且出样端与废液腔连接的尾部定量反应腔、以及串联在首个定量反应腔与尾部定量反应腔之间的若干个中部定量反应腔；首个定量反应腔、各中部定量反应腔均具有两个进样连接位点、两个出样连接位点，首个定量反应腔、各中部定量反应腔的两个进样连接位点分别为进样连接位点a、进样连接位点b；两个出样连接位点，分别为出样连接位点a、出样连接位点b；而尾部定量反应腔具有三个连接位点，分别为连接位点a、连接位点b以及连接位点c，其中：连接位点a为进样兼出样连接位点，连接位点b为进样连接位点、连接位点c为出样连接位点；首个定量反应腔的两个进样连接位点、各中部定量反应腔的两个进样连接位点，均同设于相应定量反应腔的一个端部，而首个定量反应腔的两个出样连接位点、各中部定量反应腔的两个出样连接位点，则同设于对应定量反应腔的另一个端部；尾部定量反应腔的连接位点a，设置在尾部定量反应腔的一个端部，而尾部定量反应腔的连接位点b、尾部定量反应腔的连接位点c同设于尾部定量反应腔的另一个端部；首个定量反应腔的进样连接位点a通过样本输送支路与进样腔连接，且样本输送支路上设置有第一防回流装置；各中部定量反应腔的进样连接位点a以及尾部定量反应腔的连接位点a均通过各自独立的微流控支路a与前一个定量反应腔的出样连接位点a连接；各中部定量反应腔的进样连接位点b以及尾部定量反应腔的连接位点b均通过各自独立的外接流体输送支路连接至外接流路接口，且各中部定量反应腔、尾部定量反应腔与外接流路接口之间的外接流体输送支路上均依次设置有第二防回流装置、混匀腔；各定量反应腔的出样连接位点b、尾部定量反应腔的连接位点a均通过各自独立的微流控支路b汇流至芯片总阀门后，再通过废液输送总管连接至废液腔；尾部定量反应腔的连接位点c通过废液排放尾管与废液腔连接。4.根据权利要求3所述的多指标微流控芯片，其特征在于，首个定量反应腔的两个进样连接位点、各中部定量反应腔的两个进样连接位点，均汇流后，与相应定量反应腔的一个端部连通；而首个定量反应腔的两个出样连接位点、各中部定量反应腔的两个出样连接位点，也都汇流后，与相应定量反应腔的另一个端部连通；尾部定量反应腔的连接位点b、尾部定量反应腔的连接位点c汇流后，与尾部定量反应腔的一个端部连通。5.根据权利要求3所述的多指标微流控芯片，其特征在于，所述第二防回流装置为胶塞防回流装置；包括胶塞、能够抬升流体输送高度的流体输入管、能够降低流体输送高度的流体输出管；其中：第二防回流装置在外接流体输送支路的设置位置处具有断点；流体输入管的下端与第二防回流装置设置位置处前端的外接流体输送支路连通，而流体输入管的上端敞口设置；流体输出管的下端能够与第二防回流装置设置位置处后端的外接流体输送支路连通，而流体输出管的上端敞口设置；胶塞包括塞头以及设置在塞头上的连接管a、连接管b；连接管a、塞头、连接管b能够连通形成一U形空心管；连接管a能够与流体输入管上端配装成一体，连接管b能够与流体输出管上端配装成一体；芯片本体的上表面，在第二防回流装置的设置位置处，具有能够同时露出流体输入管的上端、流体输出管的上端的通孔a；塞头外形与通孔a的形状匹配，且塞头能够嵌装在通孔a中，并与芯片本体的上表面齐平；流体输入管的敞口端通过胶塞的空心与流体输出端的敞口端连通。6.一种多指标微流控芯片，包括芯片本体，所述芯片本体上设置有外接流路接口、一个进样腔、若干个定量反应腔、一个废液腔、一个芯片总阀门；其特征在于，所述芯片本体上还设置有若干个混匀腔，且外接流路接口具有若干个；外接流路接口的数目、混匀腔的数目以及定量反应腔的数目一一对应设置：其中：各定量反应腔依次串联，包括首个定量反应腔、尾部定量反应腔以及处于首个定量反应腔、尾部定量反应腔之间的若干个中部定量反应腔；首个定量反应腔通过样本输送支路与进样腔连接，且样本输送支路上设置第一防回流结构；每一个定量反应腔均通过外接流体输送支路与外接流路接口连接，且处于定量反应腔、外接流路接口之间的外接流体输送支路上依次设置有第二防回流结构、混匀腔；各定量反应腔之间通过微流控支路a依次串联；均通过微流控支路b汇流至芯片总阀门，再通过废液输送总管连接至废液腔；尾部定量反应腔前端的各定量反应腔之间的微流控支路a上设置有第三防回流结构，尾部定量反应腔与废液腔之间的废液排放尾管上依次设置有导电橡胶微阀、第四防回流结构。7.根据权利要求6所述的多指标微流控芯片，其特征在于，所述第二防回流装置为胶塞防回流装置，包括胶塞、能够抬升流体输送高度的流体输入管、能够降低流体输送高度的流体输出管；其中：第二防回流装置在外接流体输送支路的设置位置处具有断点；流体输入管的下端能够与断点前端的外接流体输送支路连通，而流体输入管的上端敞口设置；流体输出管的下端能够与断点后端的外接流体输送支路连通，而流体输出管的上端敞口设置；胶塞包括塞头以及设置在塞头上的连接管a、连接管b；连接管a、塞头、连接管b能够连通形成一U形空心管；连接管a能够与流体输入管上端配装成一体，连接管b能够与流体输出管上端配装成一体；芯片本体的上...

【专利技术属性】
技术研发人员：许行尚，杰弗瑞·陈，于沛，
申请(专利权)人：南京岚煜生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32