化学发光检测用离心式微流控芯片制造技术

本实用新型专利技术提供了化学发光检测用离心式微流控芯片，属于生化检验设备领域，包括形成密封环境且供微流体流动的基板和盖板，盖板盖设在基板上，基板包括由内而外依次设置的第一层的样本加样孔和稀释液加样孔，第二层的样本定量槽、样本溢流槽、稀释液定量槽、稀释液溢流槽，第三层的孵育槽，第四层的储液槽，第五层的检测槽和第六层的废液槽，样本定量槽通过第一毛细流道与孵育槽连通，稀释液定量槽通过第二毛细流道与孵育槽连通，孵育槽通过第三毛细流道与检测槽连通，检测槽通过疏水流道与废液槽连通。本实用新型专利技术不需要进行重复加样，实现液体的分离、混合和检测，整个过程自动化完成，提升效率，降低成本。

Centrifugal microfluidic chip for chemiluminescence detection

【技术实现步骤摘要】
化学发光检测用离心式微流控芯片
本技术属于生化检验设备领域，涉及化学发光检测用离心式微流控芯片。
技术介绍
微流控芯片技术是在微米尺度的流道中精确操纵和控制纳升和皮升量级流体(生物样本流体)的新技术，应用此技术可以把化学和生物等领域中所涉及的样本制备、反应、分离、检测及细胞培养、分选、裂解等基本操作单元集成或基本集成到一块几平方厘米(甚至更小)的芯片上，由微流道形成网络，以可控制流体贯穿整个系统，用以取代常规化学或生物实验室各种功能的一种技术平台。微流控芯片实验室的基本特征和最大优势是多种单元技术在整体可控的微小平台上灵活组合、规模集成。化学发光是在一些特殊的化学反应中，基态分子吸收反应中释放的化学能跃迁至激发态，处在激发态的分子不稳定以光辐射的形式将能量释放而返回基态，产生光信号的一种现象。由于是依靠自身的化学反应产生光信号，无需外加光源，因此化学发光检测系统不存在荧光分析中光学体统因瑞利散射和拉曼散射及溶剂中荧光杂质产生的背景信号，具有很高的信噪比，可与激光诱导荧光检测相媲美。正是由于这些特点，化学发光检测仪器设备简单，易于微型化和集成化，它与流动注射以及高分离效率的微流控芯片相结合，是构建便携式微全分析系统理想的组合。目前市面上在进行微流控芯片转动的过程中，目前多是气动方式驱动的或者是机械驱动的，不便于设备端的集成化和小型化，而且微流控芯片需要四层结构进行密封，增加了芯片制作工艺成本和加工难度，不利于自动化的批量工业生产，而且只可实现部分免疫检测试剂项目的微量液体的化学发光检测，但是没有多项目同时检测的相关设备。
技术实现思路
本技术要解决的问题是在于提供化学发光检测用离心式微流控芯片，不需要进行重复加样，实现液体的分离、混合和检测，整个过程自动化完成，提升效率，降低成本。为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是：化学发光检测用离心式微流控芯片，包括形成密封环境且供微流体流动的基板和盖板，所述盖板盖设在所述基板上；所述基板包括由内而外依次设置的第一层的样本加样孔和稀释液加样孔，第二层的样本定量槽、样本溢流槽、稀释液定量槽、稀释液溢流槽，第三层的孵育槽，第四层的储液槽，第五层的检测槽和第六层的废液槽；样本定量槽通过第一毛细流道与所述孵育槽连通，所述稀释液定量槽通过第二毛细流道与所述孵育槽连通，所述孵育槽通过第三毛细流道与所述检测槽连通，所述检测槽通过疏水流道与所述废液槽连通；第一毛细流道距离所述基板圆心的最小距离要小于样本定量槽内液体液面距离所述基板圆心的最小距离；第二细流道距离所述基板圆心的最小距离要小于稀释液定量槽内液体液面距离所述基板圆心的最小距离；第三毛细流道距离所述基板圆心的最小距离要小于孵育槽内液体液面距离所述基板圆心的最小距离；疏水流道距离所述基板圆心的最小距离要大于检测槽内液体液面距离所述基板圆心的最小距离。进一步的，所述样本加样孔与所述样本定量槽连通，所述样本定量到远离所述样本加样孔的一端与所述样本溢流槽连通，所述样本溢流槽远离所述样本定量槽的一侧设有与其内部连通的第一通气孔，所述第一通气孔贯穿所述基板设置，所述第一通气孔相对样本溢流槽更靠近基板的圆心，所述第一通气孔下端面的高度高于所述样本加样孔与所述样本定量槽的连通面。进一步的，所述稀释液加样孔与所述稀释液定量槽连通，所述稀释液定量到远离所述稀释液加样孔的一端与所述稀释液溢流槽连通，所述稀释液溢流槽远离所述稀释液定量槽的一侧设有与其内部连通的第二通气孔，所述第二通气孔贯穿所述基板设置，所述第二通气孔相对稀释液溢流槽更靠近基板的圆心。进一步的，所述孵育槽靠近所述基板圆心的一侧设有第三通气孔，所述检测槽靠近基板圆心的一侧设有第四通气孔，所述废液槽靠近所述基板圆心的一侧设有第五通气孔，所述储液槽靠近所述基板圆心的一侧设有第六通气孔。进一步的，所述储液槽的数量为多个，所述储液槽的下端靠近所述检测槽的一端设有对预封装水盒进行刺破的刺破凸起，所述刺破凸起设在所述储液槽与所述检测槽连通口的正下方，预封装水盒的封装薄膜侧朝向所述刺破凸起设置，每个所述储液槽的内部结构相同。进一步的，所述储液槽的数量为多个且连通设置，远离所述孵育槽一侧的储液槽通过第一多重毛细流道与所述稀释液溢流槽连通，所述第一多重毛细流道上设有第一截止阀，靠近所述孵育槽一侧的储液槽通过第二多重毛细流道与所述检测槽连通，所述第二多重毛细流道上设有第二截止阀，所述第二多重毛细流道距离所述基板圆心的距离小于所述第一多重毛细流道距离所述基板圆心的距离，所述稀释液定量槽和所述稀释液溢流槽之间设有与二者连通设置的稀释液补充槽，所述稀释液补充槽通过第一疏水阀与所述检测槽连通，多个储液槽除两侧的通过第二疏水阀与所述检测槽连通。进一步的，所述盖板为柔性的薄膜材料，包括但不限于聚酰亚胺(PI)、聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)，厚度范围0.2mm-1.2mm。与现有技术相比，本技术具有的优点和积极效果如下。1、本技术以基板为圆心设置多层结构，控制微流控芯片的转速，在离心力的作用下，可实现液体的流动，通过控制离心力的大小，实现液体流动的方向和距离，设定第一毛细流道、第二毛细流道、第三毛细流道和疏水流道的距离，起到防止逆流的作用，保证了液体只可沿着设定的方向进行，实现液体按照既定的路径前进并进行混合和排出，只需一次加样即可完成样本检测的全流程，自动化程度高，便于检测设备实现小型化和集成化；芯片只需两层结构，可整体注塑成型，一次封接即可，加工工艺简单，制作成本较低，便于大规模的自动化生产，提升了检测效率和精度，减低了检测的成本；2、设置第三通气孔、第四通气孔、第五通气孔和第六通气孔，实现了与其连通结构的排气功能，方便液体之间的顺利流通，避免密封状态下，由于气体的存在，液体无法流入的情况，而且第三通气孔、第四通气孔、第五通气孔和第六通气孔相对与其连通的结构均设置在靠近基板圆心的位置，在离心力的作用下，不会出现液体泄漏的问题，同时第三通气孔、第四通气孔、第五通气孔和第六通气孔最下端面的高度高于与其连通结构的液体连通面高度，即便在没有离心力的作用下，在保证液体流动的同时，也可实现液体不外泄，空气的排出；3、实施例1采用预封装水盒，实现清洗液的预储存，通过刺破结构实现清洗液的释放，结构简单，控制方便可靠，实施例2取消了预封装水盒，通过多个阀门和流道控制实现了液体的流通和混合，在实施例1的基础进一步简化了机械结构，自动化程度更高，成本更低。附图说明构成本技术的一部分的附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：图1是本技术涉及到的竞争法的化学发光检测方法反应原理图；图2是本技术化学发光检测用离心式微流控芯片实施例1的正视图；图3是本技术化学发光检测用离心式微流控芯片实施例1的结构本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.化学发光检测用离心式微流控芯片，其特征在于：包括形成密封环境且供微流体流动的基板和盖板，所述盖板盖设在所述基板上；/n所述基板包括由内而外依次设置的第一层的样本加样孔和稀释液加样孔，第二层的样本定量槽、样本溢流槽、稀释液定量槽、稀释液溢流槽，第三层的孵育槽，第四层的储液槽，第五层的检测槽和第六层的废液槽；/n样本定量槽通过第一毛细流道与所述孵育槽连通，所述稀释液定量槽通过第二毛细流道与所述孵育槽连通，所述孵育槽通过第三毛细流道与所述检测槽连通，所述检测槽通过疏水流道与所述废液槽连通；/n第一毛细流道距离所述基板圆心的最小距离要小于样本定量槽内液体液面距离所述基板圆心的最小距离；第二细流道距离所述基板圆心的最小距离要小于稀释液定量槽内液体液面距离所述基板圆心的最小距离；第三毛细流道距离所述基板圆心的最小距离要小于孵育槽内液体液面距离所述基板圆心的最小距离；疏水流道距离所述基板圆心的最小距离要大于检测槽内液体液面距离所述基板圆心的最小距离。/n

【技术特征摘要】
1.化学发光检测用离心式微流控芯片，其特征在于：包括形成密封环境且供微流体流动的基板和盖板，所述盖板盖设在所述基板上；
所述基板包括由内而外依次设置的第一层的样本加样孔和稀释液加样孔，第二层的样本定量槽、样本溢流槽、稀释液定量槽、稀释液溢流槽，第三层的孵育槽，第四层的储液槽，第五层的检测槽和第六层的废液槽；
样本定量槽通过第一毛细流道与所述孵育槽连通，所述稀释液定量槽通过第二毛细流道与所述孵育槽连通，所述孵育槽通过第三毛细流道与所述检测槽连通，所述检测槽通过疏水流道与所述废液槽连通；
第一毛细流道距离所述基板圆心的最小距离要小于样本定量槽内液体液面距离所述基板圆心的最小距离；第二细流道距离所述基板圆心的最小距离要小于稀释液定量槽内液体液面距离所述基板圆心的最小距离；第三毛细流道距离所述基板圆心的最小距离要小于孵育槽内液体液面距离所述基板圆心的最小距离；疏水流道距离所述基板圆心的最小距离要大于检测槽内液体液面距离所述基板圆心的最小距离。


2.根据权利要求1所述的化学发光检测用离心式微流控芯片，其特征在于：所述样本加样孔与所述样本定量槽连通，所述样本定量到远离所述样本加样孔的一端与所述样本溢流槽连通，所述样本溢流槽远离所述样本定量槽的一侧设有与其内部连通的第一通气孔，所述第一通气孔贯穿所述基板设置，所述第一通气孔相对样本溢流槽更靠近基板的圆心，所述第一通气孔下端面的高度高于所述样本加样孔与所述样本定量槽的连通面。


3.根据权利要求1所述的化学发光检测用离心式微流控芯片，其特征在于：所述稀释液加样孔与所述稀释液定量槽连通，所述稀释液定量到远离所述稀释液加样孔的一端与所述稀释液溢流槽连通，所述稀释液溢流槽远离所述稀释液定量槽的一侧设有与其内部连通的第二通气孔，所述第二通气孔贯穿所述基...

【专利技术属性】
技术研发人员：康之裔，
申请(专利权)人：天津诺迈科技有限公司，
类型：新型
国别省市：天津;12