一种检测多种病原体的微流控芯片制造技术

本实用新型专利技术公开一种检测多种病原体的微流控芯片，包括：基板，所述基板设有多个反应腔、以及分别通过多条微通道与所述反应腔连通的进样口和出气口；盖片，所述盖片固定结合于所述基板表面，将所述反应腔和微通道密封；所述反应腔的侧壁设置为阶梯结构，且所述反应腔的底面面积小于其顶面开口的面积，每个所述反应腔内均收容有用于检测一种或多种病原体的冻干试剂，且每个反应腔内收容的所述试剂分别对应检测不同种类的病原体。本实用新型专利技术的微流控芯片通过设置多个反应腔，可实现一次加样检测多种病原体。此外，反应腔的侧壁上设置阶梯结构，该阶梯结构能够阻挡液体试剂在点样和冻干时扩散进入到微通道中，避免冻干后微通道堵塞，使后续实验能够顺利进行。

【技术实现步骤摘要】
一种检测多种病原体的微流控芯片
本技术涉及微流控
更具体地，涉及一种微流控芯片。
技术介绍
微流控芯片是微流控技术实现的主要平台。微流控芯片指的是将化学和生物等领域中所涉及的样本制备、反应、分离、检测等基本操作单元集成到一块很小的芯片上，由微通道形成网络，以可控流体贯穿整个系统，用以实现常规化学或生物实验室的各种功能。微流控芯片能快速、准确地将样品分成若干个独立的单元，并进行多步平行反应，成本低、体积小、通量高。常见的PCR微流控芯片主要有两种：微反应腔式和连续流动式。微反应腔式PCR芯片是指在芯片上加工一个腔体用来储存实验试剂，通过加热器件和降温器件对腔体加热和降温来达到PCR扩增各阶段所需要的温度，经过一次温度循环完成一次扩增过程。荧光定量PCR扩增反应试剂在保存、运输和使用过程中要求在低温条件下进行，否则诊断试剂容易失效，因此试剂盒的长期保存和长途运输将会受到很大的限制，容易因诊断试剂保存不当而使其敏感性下降甚至完全失效，最终导致疫病的检测不及时而造成疫病流行。因此，目前通常在将试剂加入到反应腔后，将试剂降温冻结成固体，然后在真空条件下升华，将95％以上的水分蒸发掉，而保护剂作为固剂在升华时不会崩塌，保证了冻干制品的形态，使经过冻干处理后的试剂保留在反应腔内，从而使微流控芯片可以常温保存和运输。与传统分析技术相比，微流控芯片有如下几项特点：集成型、分析速度极快、能耗低、物耗少、污染小、廉价、安全。这些特点使得微流控芯片在各个分析领域都如鱼得水，如生化医疗诊断、食品和商品检测、环境监测、刑事科学、军事科学和航天科学等重要应用领域，其中生物医学分析是热点。目前，实验室对各种病原体的确认需要大量的实验筛查，对于感染病原学复杂的检测项目，确认病原体时往往需要同步进行多个实验，有时需要同时开展十几项实验，因此就需要同时制备十几份不同的反应试剂，操作步骤繁琐，耗费时间较长，工作效率较低，而且需要有经验的专业人员操作。此外，专利技术人发现在将试剂加入到反应腔后，液态的试剂会沿着与反应腔连通的微通道扩散，造成留存在反应腔内冻干试剂的数量减少，更严重的会造成微通道堵塞，样本液无法加入反应腔内。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种一次加样可检测多种病原体的微流控芯片，同时，该芯片的反应腔还能够使试剂不会扩散到微通道中，从而使得反应腔中经冻干处理后试剂的数量精确。根据本技术的一个方面，提供了一种检测多种病原体的微流控芯片，包括：基板，所述基板设有多个反应腔、以及分别通过多条微通道与所述反应腔连通的进样口和出气口；盖片，所述盖片固定结合于所述基板表面，将所述反应腔和微通道密封；所述反应腔的侧壁设置为阶梯结构，且所述反应腔的底面面积小于其顶面开口的面积，每个所述反应腔内均收容有用于检测多种病原体的经冻干处理的试剂，且每个反应腔内收容的所述试剂分别对应检测不同种类的病原体。优选地，所述反应腔侧壁的阶梯结构包括一层台阶结构，所述台阶结构将反应腔侧壁分成上层侧壁和下层侧壁，所述上层侧壁和下层侧壁分别围合形成上腔室和下腔室，所述上腔室的截面面积大于所述下腔室的截面面积，所述试剂收容于所述下腔室内。优选地，所述上腔室的深度小于所述下腔室的深度。优选地，围合形成所述上腔室的上层侧壁进行疏水处理，围合形成所述下腔室的下层侧壁及底壁进行亲水处理。优选地，所述反应腔设置为跑道型，包括分别相对设置的圆弧侧和直线侧，所述微通道分别与反应腔两端的圆弧侧连通。优选地，所述一层台阶结构设置在所述反应腔圆弧侧的侧壁处。优选地，所述试剂为反应程序相同的病原体检测试剂。优选地，所述出气口覆盖有疏水透气膜。优选地，所述多个反应腔交错设置在所述基板上，所述出气口的数量与所述反应腔的数量对应，所述多个反应腔分别通过各自的微通道与对应的出气口连通。优选地，所述基板还设置有缓冲腔，所述多个反应腔分别通过各自的微通道与所述缓冲腔连通，所述缓冲腔与所述进样口连通。本技术的有益效果如下：本技术的检测多种病原体的微流控芯片通过设置多个反应腔，并且每个反应腔内收容有一种或多种病原体的检测试剂，可实现一次加样检测多种病原体，简化了加样程序。此外，反应腔的侧壁上设置阶梯结构，该阶梯结构能够阻挡液体试剂在点样和冻干时扩散进入到微通道中，避免冻干后微通道堵塞，降低冻干试剂损失率，保证加样成功率100％，使后续实验能够顺利进行。附图说明下面结合附图对本技术的具体实施方式作进一步详细的说明。图1示出本技术的分解结构示意图。图2示出本技术基板的结构示意图。图3示出本技术A部的放大结构示意图。图4示出本技术的结构示意图。具体实施方式为了更清楚地说明本技术，下面结合优选实施例和附图对本技术做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本技术的保护范围。如图1-4所示，本技术实施例提供了一种检测多种病原体的微流控芯片，该芯片包括盖片1和基板2，基板2上设置有多个交错布置的反应腔21，以及分别通过多条微通道与反应腔21连通的进样口22和出气口23。出气口设置为多个，其数量与反应腔21的数量对应，每一个反应腔21对应一个出气口23，进样口22设置为一个，分别与多个反应腔23连通，此种结构可对待测模板进行并行处理，大大提高检测速度。盖片1固定结合于基板2表面，将反应腔21和微通道密封封闭。反应腔21和微通道可以通过微机械加工工艺成型于基板2的一侧表面，盖片1通过粘接方式固定结合与基板2的该侧表面，从而将反应腔21和微通道密封。基板2可以由硅、玻璃或有机化合物制成，反应腔21和微通道采用湿法化学腐蚀、干法等离子体刻蚀或两者相结合的方法形成，这是本领域的常规技术手段，此处不再赘述。本技术的微流控芯片具有反应池内固定扩增的结构形式，为了防止荧光定量PCR试剂加入到反应腔21中进行冷冻干燥时，试剂沿与反应腔21连通的微通道扩散。反应腔21的侧壁设置为阶梯结构，且反应腔的底面面积小于其顶面开口的面积。本技术微流控芯片的多个反应腔21内均收容有经冷冻干燥处理后的试剂，并且每个反应腔21内的试剂分别对应检测不同种类的病原体。每个反应腔内的试剂可检测一种或多种的病原体，本领域技术人员可根据所要检测的病原体数量确定反应腔21的数量，将单一病原体的检测试剂后加入反应腔内，或将几种单一病原体的检测试剂混合后加入反应腔内。由于检测试剂位于同一芯片上，因此多种病原体检测试剂的反应程序应当相同。具体的，如图2和图3所示，本实施方式在基板2的表面通过刻蚀方法加工形成反应腔21和微通道。反应腔21的形状设置为跑道型，包括相对设置的圆弧侧和直线侧，微通道位于反应腔21的两侧，一端分别与圆弧侧连通，另一端分别与进样口23和出气口23连通。反应腔2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种检测多种病原体的微流控芯片，包括：/n基板，所述基板设有多个反应腔、以及分别通过多条微通道与所述反应腔连通的进样口和出气口；/n盖片，所述盖片固定结合于所述基板表面，将所述反应腔和微通道密封；/n其特征在于，所述反应腔的侧壁设置为阶梯结构，且所述反应腔的底面面积小于其顶面开口的面积，每个所述反应腔内均收容有用于检测一种或多种病原体的冻干试剂，且每个反应腔内收容的所述试剂分别对应检测不同种类的病原体。/n

【技术特征摘要】
1.一种检测多种病原体的微流控芯片，包括：
基板，所述基板设有多个反应腔、以及分别通过多条微通道与所述反应腔连通的进样口和出气口；
盖片，所述盖片固定结合于所述基板表面，将所述反应腔和微通道密封；
其特征在于，所述反应腔的侧壁设置为阶梯结构，且所述反应腔的底面面积小于其顶面开口的面积，每个所述反应腔内均收容有用于检测一种或多种病原体的冻干试剂，且每个反应腔内收容的所述试剂分别对应检测不同种类的病原体。


2.根据权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述反应腔侧壁的阶梯结构包括一层台阶结构，所述台阶结构将反应腔侧壁分成上层侧壁和下层侧壁，所述上层侧壁和下层侧壁分别围合形成上腔室和下腔室，所述上腔室的截面面积大于所述下腔室的截面面积，所述试剂收容于所述下腔室内。


3.根据权利要求2所述的微流控芯片，其特征在于，所述上腔室的深度小于所述下腔室的深度。


4.根据权利要求2所述的微流控芯片，其特征在于，围合形成所述上腔室的上层侧壁进行疏水处理...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈娇，冯政德，潘国龙，李运涛，周晓光，
申请(专利权)人：融智生物科技青岛有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37