一种微流控芯片及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种微流控芯片及其制备方法与应用，该微流控芯片包括基底层；检测层，所述检测层设于所述基底层表面，所述检测层中设有微流通道；进样条，所述进样条设于所述基底层与所述检测层之间，所述进样条与所述微流通道相交，所述进样条的数量至少为1个。本发明专利技术的微流控芯片仅用一路液驱控制即实现了至少一个样本的生化检测，简化了微流控芯片并降低了其液驱控制要求。其液驱控制要求。其液驱控制要求。

【技术实现步骤摘要】
一种微流控芯片及其制备方法与应用


[0001]本专利技术涉及化学分析
，具体涉及一种微流控芯片及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]生物/化学检测(简称生化检测)大多基于液相或气相试样与检测器内敏感物质的生物化学反应，从而得到与试样浓度相关联的信号输出。出于对多种不同试样进行检测或对相同试样进行多组平行试验的需要，生化检测通常要求具备多样本同步检测的能力。随着户外、家用等现场即时检测需求的不断增加，目前生化检测通常采用基于微流控芯片的小型化、便携式方案，在相关技术中，多样本检测往往意味着多路微通道以及多路独立的液体驱动(如压杆、微泵等)。
[0003]因此，需要开发一种微流控芯片，该芯片结构简单且液体驱动控制要求低。

技术实现思路

[0004]为解决现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种微流控芯片，该芯片结构简单且液体驱动控制要求低。
[0005]本专利技术还提供了上述微流控芯片的制备方法。
[0006]本专利技术还提供了上述微流控芯片的应用。
[0007]本专利技术的第一方面提供了一种微流控芯片，所述微流控芯片包括
[0008]基底层；
[0009]检测层，所述检测层设于所述基底层表面，所述检测层中设有微流通道；
[0010]进样条，所述进样条设于所述基底层与所述检测层之间，所述进样条与所述微流通道相交，所述进样条的数量至少为1个。
[0011]本专利技术的微流控芯片为单一流道且无需液体存储和反应腔室结构，结构简单。r/>[0012]根据本专利技术的一些实施方式，所述基底层和检测层的组成材料均独立选自以下材料：玻璃、石英、聚碳酸酯、环烯烃共聚物、环烯烃聚合物、聚酯、PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)、PS(聚苯乙烯材料)、PEEK(聚醚醚酮)和PDMS(聚二甲基硅氧烷)中的一种；所述基底层与检测层的组成材料相同或不同。
[0013]根据本专利技术的一些实施方式，所述基底层和检测层的结合方式包括键合、粘接和机械结合。
[0014]根据本专利技术的一些实施方式，所述键合为热压键合。
[0015]根据本专利技术的一些实施方式，所述粘接，粘接剂为环氧树脂、UV胶和热熔胶。
[0016]根据本专利技术的一些实施方式，所述基底层和所述检测层上设有相配合的螺孔，所述基底层和所述检测层通过螺栓实现所述机械结合。
[0017]根据本专利技术的一些实施方式，所述基底层和所述检测层通过卡箍相连实现所述机械结合。
[0018]根据本专利技术的一些实施方式，所述微流通道为螺旋形微流通道或放射状微流通
道。
[0019]根据本专利技术的一些实施方式，所述检测层上设有出液口和进液口。
[0020]根据本专利技术的一些实施方式，当微流通道为螺旋形微流通道，所述螺旋形微流通道的一端为进液口，另一端为出液口。
[0021]根据本专利技术的一些实施方式，所述螺旋形微流通道的螺旋圈数至少为2圈。
[0022]本专利技术基于微流通道与进样条的交叉点阵来实现平行试验，从而避免单次试验的偶然性。一个螺旋环与进样条实现一次交叉进行一次检测，2个以上螺旋环与进样条交叉，才能实现多次平行试验。
[0023]根据本专利技术的一些实施方式，所述放射状微流通道以进液口为焦点，向外放射形成分支；所述分支的数量至少为2个。
[0024]根据本专利技术的一些实施方式，当微流通道为放射状微流通道，所述进液口与放射状微流通道的焦点端相连接，所述出液口与放射状微流通道的非焦点端相连接。
[0025]一个分支与进样条实现一次交叉进行一次检测，2个以上分支与进样条交叉，才能实现多次平行试验。
[0026]根据本专利技术的一些实施方式，所述进样条为亲水材料。
[0027]根据本专利技术的一些实施方式，所述亲水材料的水接触角小于90
°
。
[0028]根据本专利技术的一些实施方式，所述亲水材料的水接触角为60
°
～90
°
[0029]根据本专利技术的一些实施方式，所述进样条的组成材料为硝酸纤维素和聚酯中的一种。
[0030]进样条对材料的浸润性有要求，易吸收和存储溶液。
[0031]根据本专利技术的一些实施方式，所述出液口的数目至少为1个。
[0032]根据本专利技术的一些实施方式，所述进样条的厚度为小于50μm；优选地，所述进样条的厚度为10μm～30μm。
[0033]进样条的厚度过高会影响键合效果，会导致溶液从芯片上泄漏；厚度过薄，吸收样品液的量较少，导致信号弱难以检测。
[0034]根据本专利技术的一些实施方式，所述进样条与微流通道的交点为至少两点。
[0035]根据本专利技术的一些实施方式，所述进样条与微流通道的相交角度为垂直或不垂直。
[0036]本方面的第二方面提供了一种微流控芯片的制备方法，包括以下步骤：将所述基底层、进样条层和检测层相结合，即得所述微流控芯片。
[0037]本方面的第三方面提供了一种微流控芯片在多样本检测中的应用。
[0038]本方面的第四方面提供了一种多样本检测的方法，包括以下步骤：
[0039]S1、将样本与所述进样条的外露端相接触；
[0040]S2、从进液口添加检测试剂，所述检测试剂与样本反应；反应后进行检测。
[0041]根据本专利技术的一些实施方式，所述步骤S2中反应包括显色反应或发光反应。
[0042]本专利技术至少具备如下有益效果：本专利技术的微流控芯片由基底层、进样条和检测层依次形成三明治结构，通过进样条的外露端实现了进样，无需试剂储存腔等额外结构；同时，微通道通过与进样条的形成交叉点阵结构，使芯片具备一路液驱实现至少一个样本生化检测的效果，简化了微流控芯片并降低了其液驱控制要求。本申请中试剂反应与信号检
测过程是连续的，检测流程更加灵活，所能反映的信息更加完整；相比于相关技术(如离心驱动式芯片)中各环节必须分步进行，所得检测信号为反应一段时间后的末端信号，对于瞬时显色或者发光反应而言，样品与反应液接触即时产生信号，等芯片完全停止转动后再进行检测容易错过检测窗口，或者丢失反应启动、加速、饱和、消退等关键节点的信息。本申请中针对每一样本，均提供了由进样条与微流通道的多个交叉点形成的平行试验，避免了单次试验带来的偶然性。
附图说明
[0043]图1为本专利技术实施方式中的多样本检测流程；
[0044]图2为本专利技术实施例1中的微流控芯片结构示意图；
[0045]图3为本专利技术实施例2中的微流控芯片结构示意图；
[0046]图4为本专利技术实施例3中的微流控芯片结构示意图；
[0047]图5为本专利技术实施例1中的多样本多次平行检测结果；
[0048]图6为本专利技术实施例2中的多样本多次平行检测结果；
[0049]图7为本专利技术实施例3中的单样本多次平行检测结果。
[0050]附图标记：
[0051]1、基底层；2、环状进样条；21、进样条Ⅰ；22本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微流控芯片，其特征在于：包括基底层；检测层，所述检测层设于所述基底层表面，所述检测层中设有微流通道；进样条，所述进样条设于所述基底层与所述检测层之间，所述进样条与所述微流通道相交，所述进样条的数量至少为1个。2.根据权利要求1所述的一种微流控芯片，其特征在于：所述基底层和检测层的组成材料均独立选自以下材料：玻璃、石英、聚碳酸酯、环烯烃共聚物、环烯烃聚合物、聚酯、PMMA、PS、PEEK和PDMS中的一种；所述基底层与检测层的组成材料相同或不同。3.根据权利要求1所述的一种微流控芯片，其特征在于：所述基底层和检测层的结合方式包括键合、粘接和机械结合；优选地，所述键合为热压键合；优选地，所述粘接，粘接剂为环氧树脂、UV胶和热熔胶；优选地，所述基底层和所述检测层上设有相配合的螺孔，所述基底层和所述检测层通过螺栓实现所述机械结合；优选地，所述基底层和所述检测层通过卡箍相连实现所述机械结合。4.根据权利要求1所述的一种微流控芯片，其特征在于：所述微流通道为螺旋形微流通道或...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈龙胜，许为康，邹丽丽，刘海信，龚尧，
申请(专利权)人：广东省科学院健康医学研究所，
类型：发明
国别省市：