微流控芯片结构及分析装置制造方法及图纸

微流控芯片结构及分析装置，微流控芯片结构包括芯片基体、加样孔、加样腔、出气口、样本富集腔、废液腔、稀释裂解腔、虹吸管道、加样腔流通管道、裂解腔流通管道、气体流通管道、样品输出管道、试剂分发管道、出气管道与多个PCR扩增腔；稀释裂解腔通过虹吸管道连通试剂分发管道；出气口还通过出气管道连通一废液腔，且废液腔的与出气口相连通的位置较出气口更为远离旋转中心；虹吸管道弯折设置。一方面出气口连通一废液腔且通过该废液腔连通另一废液腔，可根据需求调整出气口的位置，另一方面弯折设置的虹吸管道利用了毛细力与离心力的相对关系，形成了调控阀以控制液体流入试剂分发管道，利用离心微流控技术实现基于PCR扩增的分子诊断。

Microfluidic chip structure and analysis device

【技术实现步骤摘要】
微流控芯片结构及分析装置
本申请涉及离心微流控领域，特别是涉及微流控芯片结构及分析装置。
技术介绍
微流控(Microfluidics)是指在亚毫米尺度上操控液体，其中，亚毫米尺度一般为几微米到几百微米。微流控技术将生物和化学领域所涉及的基本操作单位，甚至于把整个化验室的功能，包括采样、稀释、反应、分离、检测等集成在一个小型芯片上，故又称芯片实验室(Lab-on-a-Chip)。这种芯片一般是由各种储液池和相互连接的微通道网络组成，能很大程度缩短样本处理时间，并通过精密控制液体流动，实现试剂耗材的最大利用效率。微流控系统是指在亚毫米尺度上操控液体的装置。离心微流控隶属于微流控的一个分支，特指通过转动离心微流控芯片结构来驱动液体的流动，从而实现使用离心力在亚毫米尺度上操控液体。离心微流控将生物和化学领域所涉及的基本操作单位集成在一个小型碟式的(disc-shaped)芯片上。除了微流控所特有的优点外，由于离心微流控只需要一个电机来提供液体操控所需要的力，所以整个设备更为简洁紧凑。而碟片式芯片上的无处不在的离心场既能使得液体驱动更为有效，确保管道内没有残留液体，又能有效的实现基于密度差异的样本分离，也能让并行处理更为简单。因此，离心微流控也被越来越多的应用在即时诊断中。基于PCR扩增的分子诊断一般包含以下步骤：样本裂解，核酸纯化，核酸在特定引物约束下扩增，荧光信号的采集与分析。在某些分子诊断的项目中，由于样本比较简单，常常在样本裂解之后就可以直接进行扩增；另一方面，现在日渐成熟的一步法DNA提取扩增试剂盒的出现也使得样本裂解后直接扩增成为可能，避免了核酸纯化这个比较复杂的步骤。但是，在基于PCR扩增的分子诊断体系中，由于PCR扩增时候会有气溶胶污染，也为了避免样本之间的交叉污染，一般情况下要组建一个分区实验室。这个实验室要实现样本处理，核酸提取，PCR扩增的分区操作，且必须具备良好的通风系统，实验室搭建成本高，往往只有大型医疗机构才有搭建的财力。另一方面，实验室操作人员要持证上岗，也大大增加了人工成本。与此同时，过多人工的介入势必也会带来人为的操作失误。这些问题大大地提高了基于PCR的分子诊断的技术使用门槛。而且当前的分子诊断实验室模式，在集中实验场地完成多样本和多检测项目操作，过程质量控制要求高。并且，当前的分子诊断实验室模式，一般为多样本单指标检测模式，检测指标受限，无法实现单样本多指标感染病原体的筛查。此外，虽然分子诊断技术优势很明显，但是由于其步骤繁琐，过程费时，需要专业人员操作，而且临床分子诊断实验室的搭建成本一般较高，所以分子诊断也价格昂贵。
技术实现思路
基于此，有必要提供一种微流控芯片结构及分析装置。一种微流控芯片结构，微流控芯片结构具有旋转中心，微流控芯片结构包括芯片基体，以及设置于芯片基体中的加样孔、加样腔、出气口、样本富集腔、废液腔、稀释裂解腔、虹吸管道、加样腔流通管道、裂解腔流通管道、气体流通管道、样品输出管道、试剂分发管道、出气管道与多个PCR扩增腔；废液腔包括第一废液腔及第二废液腔；加样孔分别连通外部及加样腔，且加样腔通过加样腔流通管道连通样本富集腔；样本富集腔通过裂解腔流通管道连通第一废液腔，样本富集腔还于其远离旋转中心的底部位置处通过样品输出管道连通稀释裂解腔；稀释裂解腔通过虹吸管道连通试剂分发管道，且通过试剂分发管道分别连通各PCR扩增腔及第二废液腔；第一废液腔通过气体流通管道连通第二废液腔；出气口连通外部设置，出气口还通过出气管道连通一废液腔，且废液腔的与出气口相连通的位置较出气口更为远离旋转中心；虹吸管道弯折设置。上述微流控芯片结构，适用于离心微流控分析，样本的富集、裂解、裂解后稀释以及等量分发、多腔室的PCR扩增都得以顺序实现，能够实现免核酸纯化分子诊断功能，一方面出气口连通一废液腔且通过该废液腔连通另一废液腔，可根据需求调整出气口的位置，另一方面弯折设置的虹吸管道巧妙地利用了毛细力与离心力的相对关系，形成了调控阀以控制液体流入试剂分发管道，利用PCR扩增技术应用于离心微流控技术实现基于PCR扩增的分子诊断，整个反应过程处于密闭的微流控芯片结构中，实现了随时随地快速检测的分子诊断效果。在其中一个实施例中，样品输出管道设有第一相变阀，且芯片基体设有连通外部及第一相变阀的第一封装孔。在其中一个实施例中，微流控芯片结构于第一封装孔处设有第一封闭盖部。在其中一个实施例中，样本富集腔设有通气口。在其中一个实施例中，样本富集腔具有邻近旋转中心的顶部位置且于顶部位置处设有通气口。在其中一个实施例中，出气口通过出气管道连通第二废液腔。在其中一个实施例中，气体流通管道设有第二相变阀，且芯片基体设有连通第二相变阀的第二封装孔。在其中一个实施例中，微流控芯片结构于第二封装孔处设有第二封闭盖部。在其中一个实施例中，芯片基体开设有定位区；稀释裂解腔于其远离旋转中心的底部位置处连通虹吸管道；虹吸管道具有弯折结构，弯折结构为冂字形结构或拱形结构，弯折结构与旋转中心的最小距离小于等于稀释裂解腔与旋转中心的最小距离；微流控芯片结构还设有多个测量腔，各测量腔与各PCR扩增腔一一对应设置，每一测量腔设置于试剂分发管道与一PCR扩增腔之间且试剂分发管道分别通过各测量腔连通各PCR扩增腔；虹吸管道内表面设有亲水材料层。一种分析装置，其包括任一项微流控芯片结构。附图说明图1为本申请一实施例的结构示意图。图2为图1所示实施例的A处放大示意图。图3为图1所示实施例的另一方向示意图。图4为图1所示实施例的另一方向示意图。图5为图1所示实施例的另一方向示意图。图6为图1所示实施例的另一方向示意图。图7为图6所示实施例的B处放大示意图。图8为图1所示实施例的另一方向示意图。图9为本申请另一实施例的结构示意图。图10为图9所示实施例的另一方向示意图。图11为图9所示实施例的另一方向示意图。图12为本申请另一实施例的结构示意图。图13为图12所示实施例的另一方向示意图。图14为图12所示实施例的另一方向示意图。图15为图12所示实施例的另一方向示意图。具体实施方式为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。传统的分子诊断技术虽然优势很明显，但是由于其步骤繁琐，过程费时，需要专业人员操作，而且临床分子诊断实验室的搭建成本一般较高，所以分子诊断也价格昂贵。在本申请一个实施例中，一种微流控芯片结构，微流控芯片结构具有旋转中心，微本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微流控芯片结构，所述微流控芯片结构具有旋转中心，其特征在于，所述微流控芯片结构包括芯片基体，以及设置于所述芯片基体中的加样孔、加样腔、出气口、样本富集腔、废液腔、稀释裂解腔、虹吸管道、加样腔流通管道、裂解腔流通管道、气体流通管道、样品输出管道、试剂分发管道、出气管道与多个PCR扩增腔；/n所述废液腔包括第一废液腔及第二废液腔；/n所述加样孔分别连通外部及所述加样腔，且所述加样腔通过所述加样腔流通管道连通所述样本富集腔；/n所述样本富集腔通过所述裂解腔流通管道连通所述第一废液腔，所述样本富集腔还于其远离所述旋转中心的底部位置处通过所述样品输出管道连通所述稀释裂解腔；/n所述稀释裂解腔通过所述虹吸管道连通所述试剂分发管道，且通过所述试剂分发管道分别连通各所述PCR扩增腔及所述第二废液腔；/n所述第一废液腔通过所述气体流通管道连通所述第二废液腔；/n所述出气口连通外部设置，所述出气口还通过所述出气管道连通一所述废液腔，且所述废液腔的与所述出气口相连通的位置较所述出气口更为远离所述旋转中心；/n所述虹吸管道弯折设置。/n

【技术特征摘要】
1.一种微流控芯片结构，所述微流控芯片结构具有旋转中心，其特征在于，所述微流控芯片结构包括芯片基体，以及设置于所述芯片基体中的加样孔、加样腔、出气口、样本富集腔、废液腔、稀释裂解腔、虹吸管道、加样腔流通管道、裂解腔流通管道、气体流通管道、样品输出管道、试剂分发管道、出气管道与多个PCR扩增腔；
所述废液腔包括第一废液腔及第二废液腔；
所述加样孔分别连通外部及所述加样腔，且所述加样腔通过所述加样腔流通管道连通所述样本富集腔；
所述样本富集腔通过所述裂解腔流通管道连通所述第一废液腔，所述样本富集腔还于其远离所述旋转中心的底部位置处通过所述样品输出管道连通所述稀释裂解腔；
所述稀释裂解腔通过所述虹吸管道连通所述试剂分发管道，且通过所述试剂分发管道分别连通各所述PCR扩增腔及所述第二废液腔；
所述第一废液腔通过所述气体流通管道连通所述第二废液腔；
所述出气口连通外部设置，所述出气口还通过所述出气管道连通一所述废液腔，且所述废液腔的与所述出气口相连通的位置较所述出气口更为远离所述旋转中心；
所述虹吸管道弯折设置。


2.根据权利要求1所述微流控芯片结构，其特征在于，所述样品输出管道设有第一相变阀，且所述芯片基体设有连通外部及所述第一相变阀的第一封装孔。


3.根据权利要求2所述微流控芯片结构，其特征在于，所述微流控芯片于所述第一封装孔处设有第一封闭盖部。


4.根据权利要求1所述微流...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤明辉，
申请(专利权)人：深圳市刚竹医疗科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44