微流控芯片、微流控系统及操作方法技术方案

本发明专利技术涉及一种微流控芯片、微流控系统及操作方法。其中，微流控芯片包括反应模块和储存模块；所述反应模块包括反应腔，以及至少一条与所述反应腔连通的导流通道；所述储存模块包括至少一个储存腔，每一所述储存腔对应一所述导流通道，在所述储存腔的密封被破坏的状态下，所述储存腔与其对应的所述导流通道连通。本发明专利技术中的各储存腔相互独立，其内用于储存不同或相同的试剂，可以按照试验需求从储存腔进入反应腔进行反应，实现试剂的一体化储存和顺序释放。

Microfluidic chip, microfluidic system and operation method

【技术实现步骤摘要】
微流控芯片、微流控系统及操作方法
本专利技术涉及微流控领域，尤其涉及一种微流控芯片、微流控系统及操作方法。
技术介绍
微流控技术可以说是现在的研究热点。其融合了生物、化学、以及机械等学科，人们可以把整个实验在一个小小芯片上完成，可以说是一个极大的进步。即时检测(point-of-caretesting，POCT)是指任何由医院专业人士或非专业人员在检测中心以外进行的检测，简称为床边检验。它借助一体化检测器或便携式仪器，实施现场便捷检测，降低检测等待时间，使烦琐的检验过程得以简化，取代了需要较高维护成本的传统仪器设备，缓解临床应用对高端仪器和中心医院检验中心的依赖。POCT技术目前正成为医学诊断
的研发热点。20世纪90年代初提出的微流控芯片(microfluidicchip)技术，由于配合相应的驱动和检测仪器，通过对流体的控制可以在一块芯片上实现诊断检测中常见的试剂保存和释放、混匀、稀释、洗涤、反应、结果监测等实验步骤，使得整个检测系统(芯片和仪器)小巧、集成度高，在不损失检测灵敏度的前提下，能够简化检测流程，降低对检测人员和环境条件的要求，实现现场检测。但是如何在芯片里合理的储存和释放液体和冻干的试剂是一个非常关键的问题。传统的储存方式是将试剂单独存放在冰箱或者冷库中，做试验的时候再取出进行试验。这样微流控芯片就无法做到一体化、便携，进行POCT现场检测，使用上也会非常麻烦，难以产业化。试剂的一体化储存、顺序释放、试剂驱动是微流控芯片产业化过程中必须解决的几个关键问题。而且，大部分免疫、生化检测里面都有部分试剂只有冻干后才能在常温下长期保存，因此冻干试剂的存储和释放也非常的关键。
技术实现思路
本专利技术的其中一个目的是提出一种微流控芯片、微流控系统及操作方法，以解决微流控芯片无法做到一体化的问题。本专利技术的一些实施例提供了一种微流控芯片，其包括反应模块和储存模块；所述反应模块包括反应腔，以及至少一条与所述反应腔连通的导流通道；所述储存模块包括至少一个储存腔，每一所述储存腔对应一所述导流通道，在所述储存腔的密封被破坏的状态下，所述储存腔与其对应的所述导流通道连通。可选地，所述反应模块还包括废液腔和废液通道，所述废液通道的第一端与所述反应腔连通，所述废液通道的第二端与所述废液腔连通。可选地，所述反应腔的底部下凹，所述废液通道的第一端经由所述反应腔的底部最低点与所述反应腔连通。可选地，所述废液通道的第二端高于所述反应腔内的试剂液面。可选地，所述反应模块包括气流通道，所述气流通道的第一端与所述废液腔连通，所述气流通道的第二端用于与气体装置连通，以向所述废液腔内吹气及抽气。可选地，所述气流通道与所述废液腔的连通部位高于所述废液通道与所述废液腔的连通部位。可选地，所述储存模块设于所述反应模块的上方。可选地，所述反应模块的顶部设有安装槽，所述安装槽内用于安装所述储存模块。可选地，所述储存腔的进口设于所述储存模块的顶部，且通过第一密封膜密封，所述储存腔的出口设于所述储存模块的底部，且通过第二密封膜密封。可选地，多个所述储存腔在所述储存模块内并排设置，各所述储存腔的进口均设于所述储存模块的顶部，通过同一张第一密封膜密封。可选地，多个所述储存腔在所述储存模块内并排设置，各所述储存腔的出口均设于所述储存模块的底部，且各自通过一第二密封膜密封。可选的，多个所述储存腔中的至少一个，其内空置，用于在微流控芯片使用过程中，注入样品，其余所述储存腔内预置有试剂。可选地，所述储存腔的出口的尺寸小于所述储存腔的进口的尺寸。可选地，所述储存腔的底部缩口，所述储存腔的出口设于所述储存腔的底部缩口处。可选地，所述储存模块的底部设有沿各所述储存腔的排布方向延伸的第一斜切面，所述储存腔的出口设于所述第一斜切面。可选地，所述储存模块的上部设有通气孔，所述通气孔与所述储存腔连通，且所述通气孔处设有第三密封膜，在所述第三密封膜被破坏的状态下，所述通气孔将所述储存腔与其外部气体连通。可选地，所述储存模块包括：液体储存模块，其内设有第一液体储存腔；以及固体储存模块，其内设有固体储存腔；所述液体储存模块的底部插入所述固体储存模块内，在所述第一液体储存腔的出口的密封被破坏的状态下，所述第一液体储存腔与所述固体储存腔连通；在所述固体储存腔的出口的密封被破坏的状态下，所述固体储存腔与其对应的所述导流通道连通。可选地，所述液体储存模块的底部设有第二斜切面，所述第一液体储存腔的出口设于所述第二斜切面。可选地，所述液体储存模块的底部插入所述固体储存模块的状态下，所述固体储存腔的通气孔与所述液体储存腔的出口位于同一水平线上。可选地，所述固体储存模块的底部设有第三斜切面，所述固体储存腔的出口设于所述第三斜切面。可选地，所述固体储存腔用于储存固态的冻干试剂，所述第一液体储存腔用于储存冻干试剂溶解液。可选地，所述液体储存模块内设有第二液体储存腔；在所述第二液体储存腔的密封被破坏的状态下，所述第二液体储存腔与其对应的导流通道连通。可选地，所述液体储存模块的底部设有凹槽，所述固体储存模块设于所述凹槽内。本专利技术的一些实施例提供了一种微流控系统，其包括上述的微流控芯片。可选地，微流控系统包括激光器，用于破坏所述储存腔的密封。可选地，微流控系统包括气体装置，至少用于将所述储存腔的试剂吹向所述反应腔。本专利技术的一些实施例提供了一种微流控系统的操作方法，其包括：试剂储存步骤：密封储存腔的出口，将试剂置于储存腔内，密封储存腔的进口；以及试剂释放步骤：用激光破坏储存腔的出口的密封，以使储存腔内的试剂流向反应腔。可选地，试剂储存步骤中，还进一步密封储存腔的通气孔；试剂释放步骤中，还进一步用激光破坏储存腔的通气孔的密封。可选地，在试剂释放步骤中，通过气体装置向储存腔吹气，利于储存腔内的试剂流向反应腔。可选地，微流控系统的操作方法还包括试剂反应步骤：通过气体装置从反应腔的底部向反应腔内吹气，使反应腔内的试剂振动混合。可选地，微流控系统的操作方法还包括废液排出步骤，通过气体装置提供抽吸力，以将反应腔内的废液抽出。基于上述技术方案，本专利技术至少具有以下有益效果：在一些实施例中，储存模块包括至少一个储存腔；每一储存腔对应一导流通道；在储存腔的密封被破坏的状态下，储存腔与其对应的导流通道连通；各储存腔相互独立，其内用于储存不同或相同的试剂，可以按照试验需求从储存腔进入反应腔进行反应，实现试剂的一体化储存和顺序释放。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为本专利技术一些实施例提供的微流控芯片的爆炸示意图；图2为本专利技术一些实施例提供的液体储存模块的示意图；图3为本专利技术一些实施例提供的液体储存模块的主本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微流控芯片，其特征在于，包括反应模块(1)和储存模块(2)；/n所述反应模块(1)包括反应腔(11)，以及至少一条与所述反应腔(11)连通的导流通道(12)；/n所述储存模块(2)包括至少一个储存腔(21)，每一所述储存腔(21)对应一所述导流通道(12)，在所述储存腔(21)的密封被破坏的状态下，所述储存腔(21)与其对应的所述导流通道(12)连通。/n

【技术特征摘要】
1.一种微流控芯片，其特征在于，包括反应模块(1)和储存模块(2)；
所述反应模块(1)包括反应腔(11)，以及至少一条与所述反应腔(11)连通的导流通道(12)；
所述储存模块(2)包括至少一个储存腔(21)，每一所述储存腔(21)对应一所述导流通道(12)，在所述储存腔(21)的密封被破坏的状态下，所述储存腔(21)与其对应的所述导流通道(12)连通。


2.如权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述反应模块(1)还包括废液腔(13)和废液通道(14)，所述废液通道(14)的第一端与所述反应腔(11)连通，所述废液通道(14)的第二端与所述废液腔(13)连通。


3.如权利要求2所述的微流控芯片，其特征在于，所述反应腔(11)的底部下凹，所述废液通道(14)的第一端经由所述反应腔(11)的底部最低点与所述反应腔(11)连通。


4.如权利要求2所述的微流控芯片，其特征在于，所述废液通道(14)的第二端高于所述反应腔(11)内的试剂液面。


5.如权利要求2所述的微流控芯片，其特征在于，所述反应模块(1)包括气流通道(15)，所述气流通道(15)的第一端与所述废液腔(13)连通，所述气流通道(15)的第二端用于与气体装置(4)连通，以向所述废液腔(13)内吹气及抽气。


6.如权利要求5所述的微流控芯片，其特征在于，所述气流通道(15)与所述废液腔(13)的连通部位高于所述废液通道(14)与所述废液腔(13)的连通部位。


7.如权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述储存模块(2)设于所述反应模块(1)的上方。


8.如权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述反应模块(1)的顶部设有安装槽(16)，所述安装槽(16)内用于安装所述储存模块(2)。


9.如权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述储存腔的进口(23)设于所述储存模块(2)的顶部，且通过第一密封膜(22)密封，所述储存腔的出口(24)设于所述储存模块(2)的底部，且通过第二密封膜密封。


10.如权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，多个所述储存腔(21)在所述储存模块(2)内并排设置，各所述储存腔的进口(23)均设于所述储存模块(2)的顶部，通过同一张第一密封膜(22)密封。


11.如权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，多个所述储存腔(21)在所述储存模块(2)内并排设置，各所述储存腔的出口(24)均设于所述储存模块(2)的底部，且各自通过一第二密封膜密封。


12.如权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，多个所述储存腔(21)中的至少一个，其内空置，用于在微流控芯片使用过程中，注入样品，其余所述储存腔(21)内预置有试剂。


13.如权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述储存腔的出口(24)的尺寸小于所述储存腔的进口(23)的尺寸。


14.如权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述储存腔(21)的底部缩口，所述储存腔的出口(24)设于所述储存腔(21)的底部缩口处。


15.如权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述储存模块(2)的底部设有沿各所述储存腔(21)的排布方向延伸的第一斜切面(25)，所述储存腔的出口(24)设于所述第一斜切面(25)。


16.如权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述储存模块(2)的上部设有通气孔(26)，所述通气孔(26)与所述储存腔(21)连通，且所述通气孔(26)处设有第三密封膜，在所述第三密封膜被破坏的状态下，所述通气孔(...

【专利技术属性】
技术研发人员：闵小平，葛胜祥，张师音，张东旭，付达，张建中，翁振宇，陈文堤，翁祖星，宋浏伟，张军，夏宁邵，
申请(专利权)人：厦门大学，厦门万泰凯瑞生物技术有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35