微流控芯片检测装置及方法制造方法及图纸

技术编号:35996020 阅读:15 留言:0更新日期:2022-12-17 23:12
本申请涉及微流控芯片检测装置及方法,检测装置包括顶层、通道层、反应层、底层,通道层上设有在垂直高度上依次下降的样本腔、稀释腔、混匀腔、标记腔,液体可在重力作用由样本腔向标记腔顺序流动,从而保证了反应的充分性;稀释液预包装在稀释袋中,在加入样品后,通过下压按压部,刺破稀释袋,稀释液流入稀释腔中,有效防止长时间存放,稀释液变质的情况发生;第一混匀区内设有搅拌叶片,电机带动搅拌叶片旋转,从而快速高效地将样本与稀释液混合均匀;透气孔内设有疏水透气膜,利于气体交换;检测腔内设有干燥腔,防止长时间或潮湿环境储存时对检测结果的影响。时对检测结果的影响。时对检测结果的影响。

【技术实现步骤摘要】
微流控芯片检测装置及方法


[0001]本申请属于微流控芯片
,涉及微流控芯片检测装置及方法。

技术介绍

[0002]微流控又称为微流控芯片技术,该技术可将生物、化学、医学分析过程的样品制备、反应、分离、检测等基本操作单元集成到一块几个平方厘米的芯片上,以可控流体贯穿整个系统,用以代替常规化学或生物实验室的各种功能,有着体积轻巧、使用样品及试剂量少、反应速度快、可大量平行处理以及即用即弃等优点。目前,微流控在生物医学研究中具有巨大的发展潜力和应用前景。
[0003]微流控芯片的特点在于微通道网络及众多分析功能元件的集成化,可以根据生物分子间特异相互作用的原理,将生化分析过程集成于芯片表面,从而实现对核酸、蛋白质等生物成分的高通量快速检测。申请号为201910239730.X的专利公开微流控芯片及含有该微流控芯片的体外检测装置,利用虹吸作用和外界离心作用控制样本流至定量腔体中实现待测溶液的定量,但是离心操作比较难以控制进入检测腔体的样本量,也可能会因为离心力过大而造成反应物或检测物损失,易造成实验误差,影响检测结果的准确性。

技术实现思路

[0004]本申请的目的是提供微流控芯片检测装置及方法,利用重力作用实现样本的流动,不需要借助外界设备即可完成整个反应过程。
[0005]根据本申请的一个方面,本申请提供了微流控芯片检测装置,依次包括通过卡合连接的顶层、通道层、反应层、底层;
[0006]所述顶层设有进样口、分布的透气孔;
[0007]所述透气孔包括与稀释腔连通的第一透气孔、与混匀腔连通的第二透气孔、与标记腔连通的第三透气孔、与检测腔连通的第四透气孔、与废液腔连通的第五透气孔;
[0008]所述透气孔内设有疏水透气膜。
[0009]在本申请的其中一个实施例中,所述通道层设有样本腔、稀释腔、混匀腔、标记腔;
[0010]所述进样口贯穿所述顶层、与所述样本腔相连通;
[0011]所述样本腔与所述稀释腔相连通;
[0012]所述样本腔的截面形状为正方形和倒梯形的组合,所述倒梯形相对于所述正方形更靠近于所述稀释腔。
[0013]在本申请的其中一个实施例中,所述稀释腔的上方设有储存腔,所述稀释腔与所述储存腔之间设有流动孔。
[0014]在本申请的其中一个实施例中,所述储存腔内设有按压部、储存袋、刺破件、限位部,所述按压部的下端部与所述储存袋相连,所述刺破件位于所述储存腔的底部,并且在自由状态下不与所述储存袋接触,所述储存袋的下端部的截面形状为倒梯形,在按压状态下,所述储存袋的下端部与所述刺破件接触。
[0015]在本申请的其中一个实施例中,所述按压部包括按压键、按压柱、档条、弹簧,所述按压键的上端部与所述顶层的上表面齐平,所述按压键的下端部与所述按压柱的上端部连接,自由状态下所述档条的上端部与所述限位部的下端部接触,所述弹簧套设于所述按压柱的上半部,所述弹簧的下端部高于所述限位部。
[0016]在本申请的其中一个实施例中,混匀腔包括第一混匀区、第二混匀区;
[0017]所述第一混匀区内设有转轴、搅拌叶片、第一压力传感器,所述转轴位于所述第一混匀区的中心部位,所述搅拌叶片与所述转轴相连接,所述搅拌叶片关于所述转轴对称设置,所述第一压力传感器位于所述第一混匀区的入口端;
[0018]所述通道层内设有电机,电机的输出轴与所述转轴相连接;
[0019]所述第二混匀区为蛇形结构。
[0020]在本申请的其中一个实施例中,所述第三透气孔贯穿顶层,与所述标记腔相连通,所述标记腔内包被有标记抗体。
[0021]在本申请的其中一个实施例中,所述反应层内设有检测腔,所述检测腔包括主流道,所述主流道的一端与所述标记腔相连通,所述主流道分别向两侧延伸形成第一检测区、第三检测区,所述主流道的另一端向背离所述标记腔的方向延伸,并在所述主流道的尽头向两侧延伸形成第三检测区、第四检测区;
[0022]所述第一检测区内依次设有第一检测单元、第二检测单元、第三检测单元、第四检测单元、第五检测单元;
[0023]所述第一检测单元相对于所述第二检测单元更加靠近所述主流道,所述第二检测单元相对于所述第三检测单元更加靠近所述主流道,所述第三检测单元相对于所述第四检测单元更加靠近所述主流道,所述第四检测单元相对于所述第五检测单元更加靠近所述主流道。
[0024]在本申请的其中一个实施例中,所述第一检测单元的下端部设有废液孔,所述废液孔与所述废液腔相连通;
[0025]所述检测单元内有检测卡,所述检测卡内有多个检测条带,所述检测条带上包被有不同的检测抗体;
[0026]所述第一检测单元下方设有干燥腔,所述干燥腔内设有干燥剂,所述干燥腔内设有通气孔,所述干燥腔与所述检测腔通过所述通气孔相连通;
[0027]所述底层设有废液腔,所述第五透气孔透过所述顶层、所述反应层、所述检测层与所述废液腔相连通;
[0028]所述标记腔的位置低于所述样本腔。
[0029]根据本申请的另一方面,本申请还提供了上述微流控芯片检测装置进行检测的方法,包括如下步骤:
[0030]S1:通过进样口向加样腔中加入样本,等待1

30s,下压按压键,刺破件刺破储存袋,储存袋内的稀释液流出,并从流动孔流进稀释腔;
[0031]S2:稀释液带动样本流入第一混匀区,流经第一压力传感器时,第一压力传感器将信号传至控制中心,控制中心控制电机开始工作,电机带动搅拌叶片旋转,从而将样本与稀释液混合均匀;
[0032]S3:混合液进入第二混匀区,混合液流经第二压力传感器时,第二压力传感器将信
号传至控制中心,控制中心即控制电机停止工作;
[0033]S4:混合液在第二混合区内充分混合后进入标记腔,在标记腔内混合液内的待测物与标记抗体结合形成待测物

一抗复合物;
[0034]S5:复合物在重力作用下进入检测腔,经由主流道流入各分流道,再流入各检测单元,与检测条带上的检测抗体结合,多余液体流入废液腔。
[0035]本申请的优点有:本申请样本腔、稀释腔、混匀腔、标记腔在垂直高度上依次下降,从而液体可在重力作用由样本腔向标记腔顺序流动,标记腔的末端与检测腔相连通,液体由通道层向下流动至反应层,在反应层各检测单元的末端与底板上废液腔相连通,液体由反应层向下流动至底层,由于通道层和反应层之间的高度差,流进反应层中的液体难以回流至反应层,由于反应层和底层之间的高度差,流进废液腔中的液体难以回流至反应层,每一步中的液体都能够完全到达下一腔体中,从而保证了反应的充分性,保证了检测结果的准确性。
[0036]本申请中稀释液预包装在储存袋中,在加入样品后,通过下压按压部,刺破储存袋,稀释液流入稀释腔中,有效防止长时间存放,稀释液变质的情况发生,同时也避免了稀释液现配现用、现场加样等繁琐的操作过程,只需轻轻一压,即可释放稀释液,极大提高了检测效率。本申请本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.微流控芯片检测装置,其特征在于,依次包括通过卡合连接的顶层、通道层、反应层、底层;所述顶层设有进样口、分布的透气孔;所述透气孔包括与稀释腔连通的第一透气孔、与混匀腔连通的第二透气孔、与标记腔连通的第三透气孔、与检测腔连通的第四透气孔、与废液腔连通的第五透气孔;所述透气孔内设有疏水透气膜。2.如权利要求1所述的微流控芯片检测装置,其特征在于,所述通道层设有样本腔、稀释腔、混匀腔、标记腔;所述进样口贯穿所述顶层、与所述样本腔相连通;所述样本腔与所述稀释腔相连通;所述样本腔的截面形状为正方形和倒梯形的组合,所述倒梯形相对于所述正方形更靠近于所述稀释腔。3.如权利要求2所述的微流控芯片检测装置,其特征在于,所述稀释腔的上方设有储存腔,所述稀释腔与所述储存腔之间设有流动孔。4.如权利要求3所述的微流控芯片检测装置,其特征在于,所述储存腔内设有按压部、储存袋、刺破件、限位部,所述按压部的下端部与所述储存袋相连,所述刺破件位于所述储存腔的底部,并且在自由状态下与所述储存袋不接触,所述储存袋的下端部的截面形状为倒梯形,在按压状态下,所述储存袋的下端部与所述刺破件接触。5.如权利要求4所述的微流控芯片检测装置,其特征在于,所述按压部包括按压键、按压柱、档条、弹簧,所述按压键的上端部与所述顶层的上表面齐平,所述按压键的下端部与所述按压柱的上端部连接,自由状态下所述档条的上端部与所述限位部的下端部接触,所述弹簧套设于所述按压柱的上半部,所述弹簧的下端部高于所述限位部。6.如权利要求2所述的微流控芯片检测装置,其特征在于,混匀腔包括第一混匀区、第二混匀区;所述第一混匀区内设有转轴、搅拌叶片、第一压力传感器,所述转轴位于所述第一混匀区的中心部位,所述搅拌叶片与所述转轴相连接,所述搅拌叶片关于所述转轴对称设置,所述第一压力传感器位于所述第一混匀区的入口端;所述通道层内设有电机,电机的输出轴与所述转轴相连接;所述第二混匀区为蛇形结构。7.如权利要求1所述的微流控芯片检测装置,其特征在于,所述第三透气孔贯穿顶层,与所述标记腔相连通,所述标记腔内包被有标记抗体。8.如权利要求1所述的微流控芯片检测装置,其特征在于,所述反应层内设有检测...

【专利技术属性】
技术研发人员:陶瑞谢红梅何智强秦风彦
申请(专利权)人:苏州邦器生物技术有限公司
类型:发明
国别省市:

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