一种用于PCR检测的立式微流控芯片及方法技术

本发明专利技术公开了一种用于PCR检测的立式微流控芯片及方法。该微流控芯片包括：芯片本体，具有分离纯化腔、试剂腔及反应仓；第一连通活塞，能够转动地插设于芯片本体中，具有能够将分离纯化腔和试剂腔连通的第一液流槽；第二连通活塞，其能够转动地插设于芯片本体中，具有能够将分离纯化腔和反应仓连通的第二液流槽；驱动活塞，能够移动地设于芯片本体的活塞腔中，活塞腔被活塞分割为第一活塞腔部和第二活塞腔部，第一活塞腔部和分离纯化腔连通；第一连通活塞还具有能够将试剂腔和第二活塞腔部连通的第一气流槽；第二连通活塞还具有能够将反应腔和第二活塞腔部连通的第二气流槽。本发明专利技术液体定量较为精准，无气溶胶污染。无气溶胶污染。无气溶胶污染。

【技术实现步骤摘要】
一种用于PCR检测的立式微流控芯片及方法


[0001]本专利技术属于PCR检测
，涉及一种用于PCR检测的立式微流控芯片及方法。

技术介绍

[0002]目前，微流控芯片被应用于生物检测领域中，其可放入PCR仪中进行反应达到检测的目的，例如，进行核酸提取扩增等。为了避免污染，反应所需的试剂预先放入微流控芯片中的腔室中，在反应时，按照设定的反应程序控制液流方向，控制试剂、样本、反应液等流入指定的腔室。因此，会在微流控芯片上设置有多个用于控制液体流向或腔室之间的连通与否的活塞，通过转动或移动这些活塞，能够切换腔室之间的流道的连通状态，或提供控制液体流动的驱动力。目前用于PCR核酸检测用的微流控芯片大多为卧式芯片(高度小于其在水平方向上的尺寸)，即腔室和连通腔室的微通道大体位于同一水平高度，且芯片内部需要和外界空气进行气流交换，存在液体定量不够准确以及气溶胶污染的问题，病原体可能会进入外界空气中造成污染。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种用于PCR检测的立式微流控芯片，其液体定量较为精准，且能够减小气溶胶污染的风险甚至消除气溶胶污染。
[0004]本专利技术的另一个目的是提供一种用于PCR检测的方法，其操作简便、试剂定量较为精准、能够减小气溶胶污染的风险甚至消除气溶胶污染。
[0005]根据本专利技术的第一个方面，一种用于PCR检测的立式微流控芯片，包括：
[0006]芯片本体，其沿上下方向的尺寸大于其沿左右方向或前后方向上的尺寸中的至少一个，所述芯片本体具有用于盛放样本的分离纯化腔、用于存放分离纯化试剂的试剂腔及用于进行PCR扩增的反应仓；
[0007]第一连通活塞，其能够绕一沿左右方向延伸的转动轴心线转动地插设于所述芯片本体中，所述第一连通活塞具有能够将所述分离纯化腔和所述试剂腔连通的第一液流槽；
[0008]第二连通活塞，其能够绕一沿左右方向延伸的转动轴心线转动地插设于所述芯片本体中，所述第二连通活塞具有能够将所述分离纯化腔和所述反应仓连通的第二液流槽；及
[0009]驱动活塞，其用于驱动液体流动，所述芯片本体上设有活塞腔，所述驱动活塞能够移动地设于所述活塞腔中，所述活塞腔被所述活塞分割为第一活塞腔部和第二活塞腔部，所述第一活塞腔部和所述分离纯化腔连通；
[0010]其中，所述第一连通活塞还具有能够将所述试剂腔和所述第二活塞腔部连通的第一气流槽；所述第二连通活塞还具有能够将所述反应腔和所述第二活塞腔部连通的第二气流槽。
[0011]在一实施例中，所述芯片本体上开设有和所述分离纯化腔连通的加样口，所述芯片本体内的腔室仅在加样时能够通过所述加样口和外界连通，在所述加样口被封闭后所述
芯片本体内的腔室和外界隔绝。
[0012]在一实施例中，所述分离纯化腔、所述试剂腔和所述反应仓自上至下设置，所述第一连通活塞位于所述分离纯化腔和所述试剂腔之间，所述第二连通活塞位于所述试剂腔和所述反应仓之间，所述第一连通活塞还具有液流中转槽和气流中转槽，所述芯片本体还具有液流中转通道和气流中转通道，所述液流中转槽、所述液流中转通道和所述第二液流槽能够依次对接而将所述分离纯化腔和所述反应仓连通，所述第二气流槽、所述气流中转通道和所述气流中转槽能够依次对接而将所述反应仓和所述第二活塞腔部连通。
[0013]更优选地，所述立式微流控芯片具有第一工作状态和第二工作状态，在所述第一工作状态时，所述分离纯化腔仅通过所述第一液流槽和所述试剂腔连通，与所述分离纯化腔连通的所述试剂腔通过对应的所述第一气流槽和所述第二活塞腔部连通，所述液流中转槽和所述液流中转通道相错位，所述气流中转槽和所述气流中转通道相错位；在所述第二工作状态时，所述分离纯化腔依次通过所述液流中转槽、所述液流中转通道及所述第二液流槽连通所述反应仓，所述反应仓依次通过所述第二气流槽、所述气流中转通道及所述气流中转槽连通所述第二活塞腔部，所述分离纯化腔和所述第一液流槽相错位，所述第二活塞腔部和所述第一气流槽相错位。
[0014]进一步地，所述试剂腔的数量为多个且沿左右方向并列设置，每个所述试剂腔分别与一个所述第一液流槽、一个所述第一气流槽相对应且分别连通，所述第一连通活塞上的多个所述第一液流槽沿其圆周方向间隔排列，所述第一连通活塞上的多个所述第一气流槽沿其圆周方向间隔排列，所述立式微流控芯片具有多个所述第一工作状态，在任一个所述第一工作状态时，仅其中的一个所述试剂腔和所述分离纯化腔通过相应的所述第一液流槽连通及和所述第二活塞腔部通过相应的所述第一气流槽连通。
[0015]更优选地，所述反应仓的数量为多个且沿左右方向并列设置，所述第二液流槽的数量为一个且其至少一部分沿左右方向延伸，每个所述反应仓与一个所述第二气流槽相对应且连通，所述立式微流控芯片具有一个所述第二工作状态，在所述第二工作状态时，所有所述反应仓均通过所述第二液流槽和所述分离纯化腔连通，各所述反应仓通过相应的所述第二气流槽和所述气流中转通道连通。
[0016]更优选地，所述微流控芯片还包括覆于所述芯片本体表面上的防水透气膜，所述防水透气膜能够允许空气通过而将液体截止，所述防水透气膜位于所述反应仓和所述第二活塞腔部之间的气体通路上。进一步地，各所述反应仓和所述第二活塞腔部之间的气体通路上均设置有所述防水透气膜，所述防水透气膜设置于所述气流中转通道之前。
[0017]更优选地，所述芯片本体还具有分别对应各个腔室的液流微通道和气流微通道，
[0018]所述分离纯化腔通过一个所述液流微通道能够和所述第一液流槽的入口对接连通，所述分离纯化腔通过一个所述气流微通道和所述第一活塞腔部连通；和/或，
[0019]每个所述试剂腔通过一个所述液流微通道能够和所述第一液流槽的出口对接连通，每个所述试剂腔通过一个所述气流微通道和所述第一气流槽的入口对接连通；
[0020]和/或，每个所述反应仓通过一个所述液流微通道能够和所述第二液流槽的出口对接连通，每个所述反应仓通过一个所述气流微通道能够和所述第二气流槽的入口对接连通。
[0021]更优选地，所述液流中转槽位于所述第一液流槽的左侧，所述第一气流槽位于对
应的所述第一液流槽的右侧，所述气流中转槽的出口和所述第一气流槽的出口对齐；和/或，所述第二液流槽具有一个入口和多个沿左右方向间隔设置的出口，多个所述第二气流槽沿左右方向间隔设置。
[0022]在一实施例中，所述试剂腔和所述反应仓开设于所述芯片本体的表面上，所述芯片本体内部和/或表面上设有用于腔室连通的微通道，所述立式微流控芯片还包括覆于所述芯片本体的表面上的密封膜；和/或，所述芯片本体的下部的厚度小于上部的厚度，所述反应仓设于所述芯片本体的下部上；和/或，所述立式微流控芯片还包括能够使所述磁珠吸附核酸或释放核酸的磁铁组件，所述磁铁组件包括能够转动的安装盘及多个磁铁，多个所述磁铁沿所述安装盘的圆周方向间隔设置于所述安装盘上。
[0023]根据本专利技术的第二个方面，一种用于PCR检测的方法，采用如上所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于PCR检测的立式微流控芯片，其特征在于，包括：芯片本体，其沿上下方向的尺寸大于其沿左右方向或前后方向上的尺寸中的至少一个，所述芯片本体具有用于盛放样本的分离纯化腔、用于存放分离纯化试剂的试剂腔及用于进行PCR扩增的反应仓；第一连通活塞，其能够绕一沿左右方向延伸的转动轴心线转动地插设于所述芯片本体中，所述第一连通活塞具有能够将所述分离纯化腔和所述试剂腔连通的第一液流槽；第二连通活塞，其能够绕一沿左右方向延伸的转动轴心线转动地插设于所述芯片本体中，所述第二连通活塞具有能够将所述分离纯化腔和所述反应仓连通的第二液流槽；及驱动活塞，其用于驱动液体流动，所述芯片本体上设有活塞腔，所述驱动活塞能够移动地设于所述活塞腔中，所述活塞腔被所述活塞分割为第一活塞腔部和第二活塞腔部，所述第一活塞腔部和所述分离纯化腔连通；其中，所述第一连通活塞还具有能够将所述试剂腔和所述第二活塞腔部连通的第一气流槽；所述第二连通活塞还具有能够将所述反应腔和所述第二活塞腔部连通的第二气流槽。2.根据权利要求1所述的立式微流控芯片，其特征在于，所述芯片本体上开设有和所述分离纯化腔连通的加样口，所述芯片本体内的腔室仅在加样时能够通过所述加样口和外界连通，在所述加样口被封闭后所述芯片本体内的腔室和外界隔绝。3.根据权利要求1所述的立式微流控芯片，其特征在于，所述分离纯化腔、所述试剂腔和所述反应仓自上至下设置，所述第一连通活塞位于所述分离纯化腔和所述试剂腔之间，所述第二连通活塞位于所述试剂腔和所述反应仓之间，所述第一连通活塞还具有液流中转槽和气流中转槽，所述芯片本体还具有液流中转通道和气流中转通道，所述液流中转槽、所述液流中转通道和所述第二液流槽能够依次对接而将所述分离纯化腔和所述反应仓连通，所述第二气流槽、所述气流中转通道和所述气流中转槽能够依次对接而将所述反应仓和所述第二活塞腔部连通。4.根据权利要求3所述的立式微流控芯片，其特征在于，所述立式微流控芯片具有第一工作状态和第二工作状态，在所述第一工作状态时，所述分离纯化腔仅通过所述第一液流槽和所述试剂腔连通，与所述分离纯化腔连通的所述试剂腔通过对应的所述第一气流槽和所述第二活塞腔部连通，所述液流中转槽和所述液流中转通道相错位，所述气流中转槽和所述气流中转通道相错位；在所述第二工作状态时，所述分离纯化腔依次通过所述液流中转槽、所述液流中转通道及所述第二液流槽连通所述反应仓，所述反应仓依次通过所述第二气流槽、所述气流中转通道及所述气流中转槽连通所述第二活塞腔部，所述分离纯化腔和所述第一液流槽相错位，所述第二活塞腔部和所述第一气流槽相错位。5.根据权利要求4所述的立式微流控芯片，其特征在于，所述试剂腔的数量为多个且沿左右方向并列设置，每个所述试剂腔分别与一个所述第一液流槽、一个所述第一气流槽相对应且分别连通，所述第一连通活塞上的多个所述第一液流槽沿其圆周方向间隔排列，所述第一连通活塞上的多个所述第一气流槽沿其圆周方向间隔排列，所述立式微流控芯片具有多个所述第一工作状态，在任一个所述第一工作状态时，仅其中的一个所述试剂腔和所述分离纯化腔通过相应的所述第一液流槽连通及和所述第二活塞腔部通过相应的所...

【专利技术属性】
技术研发人员：颜菁，邹长华，
申请(专利权)人：上海邦先医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：