单通道微流控芯片制造技术

本发明专利技术公开了一种单通道微流控芯片，包括芯片本体，所述芯片本体为三片式结构，包括从上到下依次叠层的上层芯片、中层芯片以及下层芯片；所述芯片本体上设置有进样腔、定量反应腔以及废液腔；所述的定量反应腔，一端贯通设置有反应试剂输入微流道，另一端则贯通设置有反应试剂输出微流道；且定量反应腔分体设置为上、下两个部分，对应为上部反应腔、下部反应腔；上部反应腔、反应试剂输入微流道、反应试剂输出微流道均设置于中层芯片的背面，而下部反应腔则设置于下层芯片的正面；反应试剂输入微流道、反应试剂输出微流道分别与上部反应腔连通。由此可知，本发明专利技术进样过程中，气体能够排出，保证定量反应腔内充满样本血清。

Single Channel Microfluidic Chip

【技术实现步骤摘要】
单通道微流控芯片
本专利技术涉及一种单通道微流控芯片。
技术介绍
免疫侧向层析诊断技术作为一种稳定和实用的技术，适合在多样的即时检验（POCT）或者现场使用。在免疫层析反应系统中，由于系统原因导致CV大，无法达到精确定量。而基于微流控技术的免疫诊断方法，可以有效地避免上述问题。微流控又分被动式和主动式两种。其中：被动式微流控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，还要有防回流免得液体因为压力去除而回流。申请人经过多年的研究，提出了一种主动微流控芯片，如中国专利201721237825.0、中国专利201710878470.1等，并且针对其中的进样腔，提供了具体结构，如中国专利201710377142.3、201910018240.7。在以往的研究中，申请人提出的芯片结构（参考上述各专利），反应腔的进出流道，应该是除了具有防回流作用的流道外，其它的微流控流道，基本上是设置在下层芯片上。这样的布置方式，存在以下不足：反应腔内的气体会占据反应腔的上部，导致血清未充满反应腔即流出，即反应腔的定量可能不够准确，从而影响实验精度。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足，提供一种单通道微流控芯片，其通过改变现有微流控芯片，将定量反应腔的进、出流道均设置在中层芯片的背面。则进样过程中，气体能够排出，保证定量反应腔内充满样本血清，防止定量反应腔的进、出流道在下层芯片正面时，气体可能会占据定量反应腔的上部，导致血清未充满反应腔即流出。另外，这样的布置方式，可以加大定量反应腔的深度。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：一种单通道微流控芯片，包括芯片本体，所述芯片本体为三片式结构，包括从上到下依次叠层的上层芯片、中层芯片以及下层芯片；所述芯片本体上设置有进样腔、定量反应腔以及废液腔；所述的定量反应腔，一端贯通设置有反应试剂输入微流道，另一端则贯通设置有反应试剂输出微流道；且定量反应腔分体设置为上、下两个部分，对应为上部反应腔、下部反应腔；其中：上部反应腔、反应试剂输入微流道、反应试剂输出微流道均设置于中层芯片的背面，而下部反应腔则设置于下层芯片的正面；反应试剂输入微流道、反应试剂输出微流道分别与上部反应腔连通。进一步地，所述反应试剂输入微流道包括两个支路，分别为微流道a、微流道b；所述芯片本体上设置有一个外接液路接口；外接液路接口通过外接液路输入微流道与微流道b连接；进样腔的出口与微流道a连接；且外接液路输入微流道与微流道b之间、进样腔的出口与微流道a之间均设置有防回流结构。进一步地，外接液路输入微流道与微流道b之间的防回流结构为第二防回流结构，包括第二防回流结构的竖直流道b、第二防回流结构的竖直流道a、第二防回流结构的防回流连接流道；外接液路输入微流道设置下层芯片的正面，第二防回流结构的防回流连接流道设置于上层芯片的背面，第二防回流结构的竖直流道b贯穿中层芯片设置；外接液路输入微流道依次经过第二防回流结构的竖直流道b、第二防回流结构的防回流连接流道、第二防回流结构的竖直流道a后，与微流道b连通。进一步地，进样腔的出口通过第一防回流结构与微流道a连通；第一防回流结构包括第一防回流结构的竖直流道a、第一防回流结构的竖直流道b、第一防回流结构的防回流连接流道；进样腔的出口设置在下层芯片的正面，第一防回流结构的竖直流道a贯穿中层芯片设置，第一防回流结构的防回流连接流道设置在上层芯片的背面；进样腔的出口依次通过第一防回流结构的竖直流道a、第一防回流结构的防回流连接流道、第一防回流结构的竖直流道b后，与微流道a连通。进一步地，所述进样腔包括滤样池以及设置在滤样池池口的进样部分；滤样池设置在下层芯片的正面，呈芭蕉扇形设置，且滤样池的出液口设置在窄边侧壁，而滤样池的池底设置有导流区；进样部分设置有透气孔，所述滤样池的池底在紧靠着宽边侧壁的位置处，对应于每一个透气孔，均设置有一个导气槽，各导气槽与导流区之间设置有气体聚集区；进一步地，导流区在滤样池的池底，按照流体流向，至少分隔成两个流体能够相互连通的区域；在每一个导流区，均具有若干呈聚拢状分布的导流条，且处于流体流向前端的导流区中导流条的分布密度小于处于流体流向后端的导流区中导流条的分布密度。进一步地，所述的滤样池的池底按照流体流向依次设置有第一导流区、第二导流区；所述的第一导流区所具有的导流条包括两类，分别为一级导流体、次级导流体；一级导流体、次级导流体均为棱条凸起，且一级导流体的横截面尺寸大于次级导流体的横截面尺寸，而一级导流体的长度与次级导流体的长度一致；相邻的两条一级导流体之间，均匀分布有若干次级导流体；所述的第二导流区，在与一级导流体对应的位置处，均沿着一级导流体的长度延伸方向，布置有一根导流条；第二导流区的导流条为棱条凸起，且第二导流区棱条凸起的横截面尺寸不大于一级导流体的横截面尺寸。进一步地，所述的导气槽具有三个；各导气槽紧靠着滤样池宽边侧壁的一端与进样部分所设置的三个透气孔一一对应贯通，而导气槽的另一端缺口设置，与气体聚集区贯通；第一导流区具有3条一级导流体，而第二导流区具有三条导流体；且第二导流区棱条凸起的横截面尺寸与一级导流体的横截面尺寸一致。进一步地，所述进样腔的进样部分设置于上层芯片，包括上下两个部分，分别为进样部分上部、进样部分下部，其中：进样部分上部包括两个部分，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，并靠近滤样池窄边侧壁设置；透气凸台靠近滤样池宽边侧壁设置，透气孔设置在透气凸台上；进样部分下部具有进样孔，进样孔的上端边缘与导流面连接；而进样孔的下端则通过中层芯片上对应设置的中层通孔与滤样池贯通；中层芯片在中层通孔的外侧端面上设置弧形压纸条；滤样池设置在下层芯片的正面。进一步地，上部反应腔内设置有包被抗体；下部反应腔内设置有荧光标记抗体。进一步地，所述进样腔呈橄榄形，通过沿着流体流向布置的两个弧形壁面围合而成，且弧形壁面趋近于半圆体。进一步地，反应腔依次经过反应试剂输出微流道、废液输出微流道与废液腔连接；废液输出微流道设置于下层芯片的正面，且废液输出微流道与反应试剂输出微流道之间设置有导电橡胶微阀。根据上述的技术方案，相对于现有技术，本专利技术具有如下优点：1.本专利技术进出定量反应腔的微流道改为在中层芯片的背面，以便排出气体，保证定量反应腔内充满样本血清，防止定量反应腔的进、出流道在下层芯片正面时，气体可能会占据定量反应腔的上部，导致血清未充满反应腔即流出。另外，这样的布置方式，可以加大定量反应腔的深度。2.本专利技术在滤血池的池底增加导气槽，并在导气槽与导流区之间设置气体聚集区，从而便于进样时气体的排出；3.按全血流动方向依次是气体槽+密集导流条+疏散导流条，这样设置的好处是，全血样本进入样品池中会集中在槽体中，较先前整个进样池中有3条导流条，更有利于样本集中过滤向前进入反应腔中，有利于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种单通道微流控芯片，包括芯片本体，所述芯片本体为三片式结构，包括从上到下依次叠层的上层芯片、中层芯片以及下层芯片；所述芯片本体上设置有进样腔、定量反应腔以及废液腔；其特征在于，所述的定量反应腔，一端贯通设置有反应试剂输入微流道，另一端则贯通设置有反应试剂输出微流道；且定量反应腔分体设置为上、下两个部分，对应为上部反应腔、下部反应腔；其中：上部反应腔、反应试剂输入微流道、反应试剂输出微流道均设置于中层芯片的背面，而下部反应腔则设置于下层芯片的正面；反应试剂输入微流道、反应试剂输出微流道分别与上部反应腔连通。

【技术特征摘要】
1.一种单通道微流控芯片，包括芯片本体，所述芯片本体为三片式结构，包括从上到下依次叠层的上层芯片、中层芯片以及下层芯片；所述芯片本体上设置有进样腔、定量反应腔以及废液腔；其特征在于，所述的定量反应腔，一端贯通设置有反应试剂输入微流道，另一端则贯通设置有反应试剂输出微流道；且定量反应腔分体设置为上、下两个部分，对应为上部反应腔、下部反应腔；其中：上部反应腔、反应试剂输入微流道、反应试剂输出微流道均设置于中层芯片的背面，而下部反应腔则设置于下层芯片的正面；反应试剂输入微流道、反应试剂输出微流道分别与上部反应腔连通。2.根据权利要求1所述的单通道微流控芯片，其特征在于，所述反应试剂输入微流道包括两个支路，分别为微流道a、微流道b；所述芯片本体上设置有一个外接液路接口；外接液路接口通过外接液路输入微流道与微流道b连接；进样腔的出口与微流道a连接；且外接液路输入微流道与微流道b之间、进样腔的出口与微流道a之间均设置有防回流结构。3.根据权利要求2所述的单通道微流控芯片，其特征在于，外接液路输入微流道与微流道b之间的防回流结构为第二防回流结构，包括第二防回流结构的竖直流道b、第二防回流结构的竖直流道a、第二防回流结构的防回流连接流道；外接液路输入微流道设置下层芯片的正面，第二防回流结构的防回流连接流道设置于上层芯片的背面，第二防回流结构的竖直流道b贯穿中层芯片设置；外接液路输入微流道依次经过第二防回流结构的竖直流道b、第二防回流结构的防回流连接流道、第二防回流结构的竖直流道a后，与微流道b连通。4.根据权利要求2或3所述的单通道微流控芯片，其特征在于，进样腔的出口通过第一防回流结构与微流道a连通；第一防回流结构包括第一防回流结构的竖直流道a、第一防回流结构的竖直流道b、第一防回流结构的防回流连接流道；进样腔的出口设置在下层芯片的正面，第一防回流结构的竖直流道a贯穿中层芯片设置，第一防回流结构的防回流连接流道设置在上层芯片的背面；进样腔的出口依次通过第一防回流结构的竖直流道a、第一防回流结构的防回流连接流道、第一防回流结构的竖直流道b后，与微流道a连通。5.根据权利要求4所述的单通道微流控芯片，其特征在于，所述进样腔包括滤样池以及设置在滤样池池口的进样部分；滤样池设置在下层芯片的正面，呈芭蕉扇形设置，且滤样池的出液口设置在窄边侧壁，而滤样池的池底设置有导流区；进样部分设置有透气孔，所述滤样池的池底在紧靠着宽边侧壁的位置处，对应于每一个透气孔，均设置有一个导气槽，各导气槽与导流区之间设置有气体聚集区。...

【专利技术属性】
技术研发人员：许行尚，杰弗瑞·陈，于沛，孙威严，
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