微流体连接装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种微流体连接装置，该微流体连接装置与使用用于常规样品反应的96孔的反应实验相比，能够使用更少的样品，进行更快的反应观察。该装置包括：具有细管形状的微管；微型阀，由使微管中填充的试剂移动或停止的流体移动单元构成；板状的底板；反应区，通过所述微管提供的样品之间在反应区发生化学反应，反应区具有观察该化学反应的观察窗，且设置于底板的上表面上；供给管，将反应区与微管连接；以及从反应区排出反应物的排放管。其与常规ELISA中使用的96孔板相比，实施抗体免疫反应分析的速度明显提升，并且可以用非常少量的样品进行分析，所需费用更低，并且多个反应过程可自动执行中间清洗步骤，减少实验人员的工作量，并且能够在现场即刻实现紧急的免疫反应试验，具有能够飞跃性提升医疗体系及医疗技术效果。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】微流体连接装置
本专利技术涉及微流体连接装置，该装置能够利用极微量的流体观察流体化学反应，尤其是涉及相较于现有试剂反应中使用的96孔板的反应试验，能够使用更少的试剂更快速地观察反应的微流体连接装置。
技术介绍
酶联免疫吸附测定法(Enzyme-linkedimmunosorbentassay，以下称为“ELISA”)是指使用以酶为标志物的抗原-抗体反应(抗原抗體反應)来测定抗原(抗原)或抗体量(抗體量)的方法。ELISA在临床医学领域、环境或食品污染监测等领域被广泛用作定量分析待分析物内部抗原/抗体的分析工具。ELISA的工序简单，具有灵敏度和选择性高的特性，是一种有效的多重分析工具。在常规的ELISA中，其过程是通过使用96孔板进行的，将96个样品烧杯或试管垂直和水平地密集插入具有96个插入孔的板中，并且在消耗相对较长一段时间后提供可读取颜色的资料。另外，由于所需的样品量应该是能够将烧杯或试管填充到一定水平的量，特别是在样品昂贵的情况下，执行该过程需要大量的成本。因此，当在现场需要即刻诊断时，由于耗时长以及成本问题，存在应用难的问题。在常规的ELISA中，使用的是96孔板，其基于将单个抗原与针对单个抗原的特异性抗体结合的基本免疫学原理，为了实施经过多个步骤的免疫分析法，除了必需的成分外，每个反应步骤都必须洗涤除了必需的成分外的物质，并且每个反应步骤都需要通过移液器运输和引入试剂的流程，并且需要花费大量时间才能通过肉眼观察到样品发生反应。但是，抗体免疫反应不仅在研究机构的学术实验中被广泛使用，而且在医院的许多地方作为紧急处理而被广泛使用，由于需要迅速进行紧急治疗，因此需要快速处理。但是，由于常规的ELISA方法花费大量的时间、成本和劳力，因此在大多数情况下由于不能满足现场医疗的需要而无法通过准确的诊断及时接受治疗。通过ELISA进行的反应过程如图1所示，包括：将诸如血液或血浆之类的测量样本提供到固定有捕获抗体的底物上，并将样本中存在的目标抗原与捕获抗体结合的过程；将连接有标记物的抗体重新与捕获抗体-抗原结合物以夹心形式结合的过程，以及最终结合酶底物的过程。此时，在每个反应步骤中，必须注射抗原或抗体等样品，且必须等待很长时间，并且在每个反应的中间还需要洗涤和去除不必要的反应物的过程。因此，不可避免的是，一次免疫反应需要大量的时间，并且当使用常规的96孔板时，为了可以在视觉上区分反应，使用了大量昂贵的样品，花费巨大。因此，需要一种反应装置技术，其与常规ELISA中使用的96孔板相比，实施抗体免疫反应分析的速度要快得多，并且它可以用非常少量的样品进行分析，所需费用更低，并且多个反应过程可自动执行中间清洗步骤，减少实验人员的工作量。[现有技术文献]韩国注册专利公报第10-1515020号(公告日：2015.04.24)
技术实现思路
技术问题因此，本专利技术提供一种微流体连接装置，相较于常规ELISA中使用的96孔板，不仅能够实现更快速的抗体免疫反应分析，且以极微量的试剂就能够实现分析，所需费用低廉，通过自动实施包括中间洗涤等多个反应过程，减少实验人员的工作。解决技术问题的手段为了实现上述目的，本专利技术的微流体连接装置包括：细管状的微管；微型阀，该微型阀由使微管中填充的试剂移动或停止的流体移动单元形成；以及，反应板；反应板由板状的底板、反应区、将反应区与微管连接的供给管以及用于从反应区排出反应物的排放管组成，反应区设置于底板的上表面上且具有观察该化学反应的观察窗，通过该观察窗可以观察通过所述微管提供到其中的样品之间发生的化学反应。其中，所述反应区形成于底板上面设置的柱状试剂升降柱的上端，供给管和排放管分别连接到反应区的部分在垂直方向上延伸且置于试剂升降柱中。优选地，所述反应区以预定的区域形成在试剂升降柱上表面，反应区由密封试剂升降柱上部的密封盖保护，所述观察窗形成在密封盖的中央。其中，优选在反应板的上表面上平行地形成有多个所述试剂升降柱、反应区和密封盖，且与试剂升降柱的数量相对应地安装有多个微管。在这种情况下，所述微型阀优选包括：板状的主体；内置于主体中且彼此平行的多个所述微管；多个缓冲器，沿纵向设置于嵌入微管的区域的部分的上部；加压辊杆，为横截面为圆形的杆状构件，其长度方向与缓冲器交叉，设置于缓冲器上部，并沿着缓冲器的上部滚动以同时挤压多个缓冲器，以及使加压辊杆或主体可以沿着所述微管方向移动的驱动单元，所述主体内部具有多个彼此平行形成的微通道，所述微管内置于微通道中，主体和缓冲器由弹性材料制成，加压辊杆或主体中任意一者因驱动单元而移动时，加压辊杆沿缓冲器的上部滚动并挤压缓冲器，从而使缓冲器、微通道以及微管被加压辊杆压缩，随着形成的压缩点的移动，使内置于微管中的样品移动。此时，所述微通道还包括上部形成的压力释放部，该压力释放部优选为缓冲器断开的部分，多个微通道中的每个微通道的压力释放部彼此错开地形成，当滚动缓冲器上部的加压辊杆到达压力释放部上部时，微管和微通道的压力被释放，还包括设置在所述排放管中的抽吸泵，用于当加压辊杆到达压力释放部的上部时，吸入填充在压力释放部下部的微管中的多个样品，以便向所述反应区的方向输送多个样品。另外，优选地，所述压力释放部形成为：加压辊杆进行滚动时，从多个微通道的一端的微通道到另一端的微通道能够依次接触加压辊杆。并且，优选地，将多个反应区中的每一个设置的排放管全部连接到一个排放孔，并且所述抽吸泵被设置连接到一个排放孔上。另一方面，优选地，微型阀包括：基座，设置在主体下方；旋转支撑架，固定地设置在基座的两侧，内部设有轴承，并连接至所述加压辊杆的两端，固定加压辊杆并能够使其旋转，进一步包括线性马达，该线性马达用于使微型阀在轴承及加压辊杆之间向前或向后移动。专利技术效果本专利技术的微流体连接装置，相较于常规ELISA中使用的96孔板，不仅能够更快地实施抗体免疫反应分析，并且即使是非常少量的样品也可以进行分析，因此成本低廉，通过自动执行包括中间洗涤的多个反应过程，具有可以减少实验人员的劳动的效果。附图说明图1为本专利技术的反应装置进行的免疫反应示意图；图2a为本专利技术的反应装置的示意性立体图；图2b为图2a中的试剂升降柱的放大立体图；图3a为图2b的侧视截面图；图3b为图3a的分解图；图3c为示出图3a的变型实施例的侧视截面图；图4为图2a中反应板的照片；图5为图2a中的微型阀的局部平面图；图6a为表示图5中通道上部缓冲器原理的主视剖面图；图6b为示出通道上部缓冲器的变型实施例的立体图；图7为表示图2a的微型泵的整体结构的照片；图8为示出图7的微型泵的工作顺序的照片；图9为示出7种浓度的cTnI的色差的照片；图10为添加的样品量与反应时间之间的关系图；图11为示出图9各图片中添加样品量与cTnI浓度的曲线图；图12为注入的样品量与浓度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微流体连接装置，其特征在于，该装置包括反应板；/n所述反应板包括：/n板状的底板；/n反应区，为设置于底板预定部位的微型腔体，并具有观察窗，通过所述观察窗观察提供到所述反应区的样品之间发生的化学反应；/n供给管，连接至所述反应区并向所述反应区供给试剂；以及，/n排放管，用于将反应物排出所述反应区；/n其中，所述底板的一面上形成有柱状试剂升降柱，所述柱状试剂升降柱的内部设置有沿垂直方向延伸的供给管和排放管，所述反应区形成于所述试剂升降柱的端部，并且所述供给管和排放管与所述反应区相连。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181203 KR 10-2018-01535171.一种微流体连接装置，其特征在于，该装置包括反应板；
所述反应板包括：
板状的底板；
反应区，为设置于底板预定部位的微型腔体，并具有观察窗，通过所述观察窗观察提供到所述反应区的样品之间发生的化学反应；
供给管，连接至所述反应区并向所述反应区供给试剂；以及，
排放管，用于将反应物排出所述反应区；
其中，所述底板的一面上形成有柱状试剂升降柱，所述柱状试剂升降柱的内部设置有沿垂直方向延伸的供给管和排放管，所述反应区形成于所述试剂升降柱的端部，并且所述供给管和排放管与所述反应区相连。


2.根据权利要求1所述的微流体连接装置，其特征在于，所述试剂升降柱上连接有可拆卸的密封盖，所述反应区由所述密封盖的内表面而形成为封闭空间，所述密封盖的内表面固定有捕获抗体。


3.根据权利要求2所述的微流体连接装置，其特征在于，所述底板的上表面上平行地形成有多个所述试剂升降柱、反应区以及密封盖，且与所述试剂升降柱的数量相对应地设置有多个微管。


4.根据权利要求3所述的微流体连接装置，其特征在于，在由8孔的12行构成的常规96孔中，多个并排形成的所述密封盖为形成所述96孔的所述12行中的一行。


5.根据权利要求1所述的微流体连接装置，其特征在于，所述微流体连接装置还包括：细管状的微管；微型阀，由使所述微管中填充的试剂移动或停止的流体移动单元形成，所述微管与所述供给管连接，用于将试剂由所述微管供应至所述供给管。


6.根据权利要求5所述的微流体连接装置，其特征在于，所述微型阀包括：
板状的主体；
内置于主体中且彼此平行的多个所述微管；
多个缓冲器，沿纵向设置于嵌入所述微管的区域的部分的上部；
加压辊杆，...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈俊燮，
申请(专利权)人：光云大学校产学协力团，
类型：发明
国别省市：韩国;KR