一种用于核酸检测的多通量微流控芯片制造技术

本发明专利技术公开了一种用于核酸检测的多通量微流控芯片及其使用方法，要解决的是现有核酸检测中的问题。本产品包括上盖片、基片和下盖片，所述上盖片安装在基片的正面，下盖片安装在基片的反面，上盖片上设置有滑道、排气孔、加样孔和定位孔，下盖片对应的设置有定位孔和滑道，基片的正面设置有微流道、主流道、平衡室、反应室、排气孔、密封环、分流道和定位孔，反应室通过微流道与平衡室相连，反应室通过分流道与主流道相连，基片的反面设置有废液室。本产品用密封环来隔离相邻反应室，有效的防止各反应室之间发生气溶胶交叉污染；流道结构设计紧凑，在配置相同数量反应室的情况下，芯片尺寸不用增加，也不需要对流道做额外的特殊处理。

A Multi-flux Microfluidic Chip for Nucleic Acid Detection

【技术实现步骤摘要】
一种用于核酸检测的多通量微流控芯片
本专利技术涉及核酸检测领域，具体是一种用于核酸检测的多通量微流控芯片。
技术介绍
核酸是由许多核苷酸聚合成的生物大分子化合物，为生命的最基本物质之一。核酸广泛存在于所有动植物细胞、微生物体内，生物体内的核酸常与蛋白质结合形成核蛋白。不同的核酸，其化学组成、核苷酸排列顺序等不同。根据化学组成不同，核酸可分为核糖核酸（简称RNA）和脱氧核糖核酸（简称DNA）。现在医院的病人越来越多，除了医院，家庭自我体检、养老服务、军事野外检测、疫情检测等都需要小型化、方便携带的核酸检测系统，传统的检测手段往往操作较为复杂，一般需要专门培训的人才能操作完成，过程越复杂，出错的概率就越大，也不利于检测的准确性和精确性，人们也在进行相关方面的研究。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的在于提供一种用于核酸检测的多通量微流控芯片，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术实施例提供如下技术方案：一种用于核酸检测的多通量微流控芯片，包括上盖片、基片和下盖片，所述上盖片安装在基片的正面，下盖片安装在基片的反面，上盖片上设置有滑道、排气孔、加样孔和定位孔，下盖片对应的设置有定位孔和滑道，基片的正面设置有微流道、主流道、平衡室、反应室、排气孔、密封环、分流道和定位孔，反应室通过微流道与平衡室相连，反应室通过分流道与主流道相连，基片的反面设置有废液室，废液室与主流道通过微流道相连，可以收集废液，更好的隔离各反应室。作为本专利技术实施例进一步的方案：反应室、平衡室和主流道均设置有连接孔，可以将基片正面的主流道和基片反面的主流道连通；将基片反面的主流道与对应的分布于基片正面的未连接到基片正面主流道的分流道连通；将基片反面的主流道与对应的分布于基片正面的未连接到基片正面主流道的微流道连通。因为加试剂时先从基片正面的主流道加入与基片正面主流道相连的反应室，然后通过对应连接孔试剂从基片正面主流道进入基片反面主流道，再通过对应连接孔进入与基片反面主流道相连的位于基片正面的未连接到基片正面主流道的反应室。作为本专利技术实施例进一步的方案：上盖片与基片之间以及下盖片与基片之间采用透明双面胶粘合、激光焊接或者超声波焊接相连，技术成熟，使用效果好。作为本专利技术实施例进一步的方案：分流道的横截面积大于或者等于主流道的横截面积，这样加样时试剂由主流道先流进分流道，再流进反应室，保证使用效果，由于试剂表面张力和微流道的阻碍作用，试剂不会进入微流道，也不会进入平衡室。作为本专利技术实施例进一步的方案：采用矿物油替换密封环，从而隔离各个反应室，当各反应室均已加满试剂，然后用移液枪或者注射器吸取固定量的矿物油推入主流道，将主流道内多余的试剂经微流道推入废液室，以此来隔离各反应室，防止反应时各反应室之间发生交叉污染，最后在芯片正面贴一张单面密封胶膜，密封住加样孔和排气孔，隔绝芯片内外环境，防止因产品质量或者操作失误导致气溶胶污染环境。所述用于核酸检测的多通量微流控芯片的使用方法，具体步骤如下：步骤一，在反应室包被了冻干试剂，吸取规定的试剂量从加样孔注入主流道，用微流道将反应室和试剂流动方向上后面才流过试剂的主流道连通；步骤二，将试剂加满所有反应室，尽量控制加样时的力度缓慢推进，防止一下用力过猛试剂从排气孔溢出，若不小心试剂从排气孔溢出，用无尘纸擦拭掉溢出的部分试剂即可，然后在基片的正面和反面将密封环沿着滑道推入主流道，将主流道内多余的试剂经微流道推入废液室，以此来隔离各反应室，防止反应时各反应室之间发生交叉污染；步骤三，最后在上盖片的正面和下盖片的反面各贴一张单面密封胶膜，密封住加样孔、排气孔和滑道即可，隔绝芯片内外环境，防止因产品质量或者操作失误导致气溶胶污染环境。作为本专利技术实施例进一步的方案：步骤一中采用移液枪或注射器吸取规定的试剂量，操作简单，使用效果好。与本申请最接近的现有技术有CN102369443B、CN103831140B、CN205379906U、CN108246373A、CN208177461U，这些技术的共同点是通过离心才能将试剂分配到各检测反应室，需要配套的离心设备。相对于现有技术，本专利加样时直接就能将反应试剂加入到反应室，在芯片设计有废液室的时候，可以不用离心设备，用一把移液枪或者注射器就能吸取试剂加入到反应室，避免离心分配导致各反应室试剂量不均。试剂分配完成后，现有技术CN103831140B、CN205379906U只是封闭了加样孔和排气孔，依靠主流道内的空气来隔离相邻的反应室，这只能保证芯片内反应产生的气溶胶不会污染环境。由于PCR扩增反应需要加热，气体的膨胀和扩散在所难免，这样就有相邻反应室气溶胶交叉污染的风险；现有技术CN108246373A、CN208177461U封闭了加样孔和排气孔，又利用U型液封原理隔离了相邻反应室，这样较好的避免了检测中气溶胶的交叉污染，不利因素是在配置相同数量反应室的情况下，由于U型液封单元的存在，势必得增大芯片的尺寸；现有技术CN102369443B加入不影响试剂反应的矿物油来隔离相邻反应室，有效的避免了气溶胶交叉污染，但在芯片制造过程中，要保证反应室（现有技术CN102369443B称为加样孔）分支流道内表面粗糙度小于废液室分支流道内表面粗糙度，对废液室分支流道表面进行疏水处理，对反应室（现有技术CN102369443B称为加样孔）分支流道表面进行亲水处理。这增加芯片制造的复杂程度和加工成本，对于保证芯片之间的一致性带来更多隐患。本产品是一种微型实验室，主要是将传统的宏观实验室，包括实验设备、实验环境、实验方法、实验材料等优化集成到一个微观的芯片器件上，以此改变实验的实现过程。主要的好处是实验试剂消耗更少、实验空间不需要很大、实验的操作更简单、更符合实时检测和移动检测等。芯片可以根据需求设计成不同的流道配置，可以检测同一病人的多种疾病，也可以检测多个病人的同一种疾病，还可以检测多个病人的多种疾病。利用微流控技术，结合实验本身的流程和方法，可以设计出包括试剂的前期处理、试剂的分装、试剂的混合、试剂的反应等全部集成在一一起的芯片，用户只需一次加样，就可以等最终的检测结果。与现有技术相比，本专利技术实施例的有益效果是：本产品设计合理，用密封环来隔离相邻反应室，有效的防止各反应室之间发生气溶胶交叉污染；流道结构设计紧凑，在配置相同数量反应室的情况下，芯片尺寸不用增加，也不需要对流道做额外的特殊处理；本产品利用流道的巧妙设计，不用离心分配，直接用移液枪或者注射器就能把试剂加入到反应室，避免离心分配导致各反应室试剂量不均；本产品还设置有多种替换方案，使用者根据自己的实际情况选择合适的方案，适用范围广；本产品设计有废液室的时候，可以不用配套离心机，减少设备成本，市场前景广阔。附图说明图1为用于核酸检测的多通量微流控芯片中上盖片的结构示意图。图2为用于核酸检测的多通量微流控芯片中下盖片的结构示意图。图3为用于核酸检测的多通量微流控芯片中基片正面的结构示意图。图4为用于核酸检测的多通量微流控芯片中基片反面的结构示意图。图5为用于核酸检测的多通量微流控芯片的实施例1的结构示意图。图6为用于核酸检测的多通量微流控芯片的实施例1从加样孔加样时的结构示意图。图7为用于核酸检测的多通量微流控芯片的实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于核酸检测的多通量微流控芯片，包括上盖片、基片和下盖片，所述上盖片安装在基片的正面，下盖片安装在基片的反面，其特征在于，上盖片上设置有滑道（12）、排气孔（2）、加样孔（9）和定位孔（8），下盖片对应的设置有定位孔（8）和滑道（12），基片的正面设置有微流道（1）、主流道（7）、平衡室（4）、反应室（5）、排气孔（2）、密封环（6）、分流道（10）和定位孔（8），反应室（5）通过微流道（1）与平衡室（4）相连，反应室（5）通过分流道（10）与主流道（7）相连，基片的反面设置有废液室（3），废液室（3）与主流道（7）通过微流道（1）相连。

【技术特征摘要】
1.一种用于核酸检测的多通量微流控芯片，包括上盖片、基片和下盖片，所述上盖片安装在基片的正面，下盖片安装在基片的反面，其特征在于，上盖片上设置有滑道（12）、排气孔（2）、加样孔（9）和定位孔（8），下盖片对应的设置有定位孔（8）和滑道（12），基片的正面设置有微流道（1）、主流道（7）、平衡室（4）、反应室（5）、排气孔（2）、密封环（6）、分流道（10）和定位孔（8），反应室（5）通过微流道（1）与平衡室（4）相连，反应室（5）通过分流道（10）与主流道（7）相连，基片的反面设置有废液室（3），废液室（3）与主流道（7）通过微流道（1）相连。2.根据权利要求1所述的用于核酸检测的多通量微流控芯片，其特征在于，所述反应室（5）、平衡室（4）和主流道（7）均设置有连接孔（11）。3.根据权利要求1所述的用于核酸检测的多通量微流控芯片，其特征在于，所述上盖片与基片之间以及下盖片与基片之间采用透明双面胶粘合、激光焊接或者超声波焊接相连。4.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑世阳，黄培，刘静姿，周庭波，韩克兵，王磊，
申请(专利权)人：贵州金玖生物技术有限公司，
类型：发明
国别省市：贵州,52