生物反应芯片、离心式微流控系统及扩增方法技术方案

本发明专利技术公开了一种生物反应芯片、离心式微流控系统及扩增方法，生物反应芯片包括：芯片主体，芯片主体的第一面上依次开设有相互连通的样本存储腔、预扩增腔以及检测腔，芯片主体的第二面上依次开设有互相连通的反应液存储腔以及反应液分配腔，反应液分配腔与检测腔通过芯片主体上开设的第一通孔连通；第一密封体，第一密封体密封芯片主体的第一面；第二密封体，第二密封体密封芯片主体的第二面。本发明专利技术通过在密闭的环境下，通过离心作用实现两次扩增，避免了被污染的风险。此外，第一步核酸扩增和第二步核酸扩增均分腔体独立进行，杜绝了多重扩增方法中存在的不同扩增靶标的引物或探针之间的交叉干扰等问题。探针之间的交叉干扰等问题。探针之间的交叉干扰等问题。

【技术实现步骤摘要】
生物反应芯片、离心式微流控系统及扩增方法


[0001]本专利技术涉及体外诊断设备
，尤其是涉及一种生物反应芯片、离心式微流控系统及扩增方法。

技术介绍

[0002]核酸扩增是当前病原体检测的关键技术，现有常用的核酸扩增技术有PCR(聚合酶链式反应)、LAMP(环介导恒温核酸扩增)、RPA(重组酶聚合酶扩增技术)、RCA(滚环扩增)等。
[0003]然而，现有的一步法核酸扩增技术存在灵敏度和特异性上的不足，针对于此，巢式扩增技术被提出。以巢式PCR为例，其是指利用两套PCR引物进行两轮PCR扩增,首先对靶DNA进行第一轮扩增，然后从第一轮反应产物中取出部分作为反应模板进行第二次扩增，克服了单次扩增平台期效应的限制，使扩增倍数提高，从而极大的提高了PCR的敏感性。然而，巢式扩增技术虽然有更好的灵敏度和特异性，但是其两步操作涉及到液体转移，操作较为繁琐，且涉及第一步核酸扩增产物的暴露，容易产生产物污染。
[0004]因此，如何在密闭的器件内完成巢式扩增是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术的第一个目的是提供一种生物反应芯片，能够实现在密闭的器件内完成巢式扩增。
[0006]本专利技术的第二个目的是提供一种离心式微流控系统。
[0007]本专利技术的第三个目的是提供一种扩增方法。
[0008]为了实现上述第一个目的，本专利技术提供了如下方案：
[0009]一种生物反应芯片，包括：
[0010]芯片主体，所述芯片主体的第一面上沿着第一端到第二端的方向依次开设有相互连通的样本存储腔、预扩增腔以及检测腔，所述样本存储腔内存储有样本液，所述预扩增腔内存储有预扩增所需的第一引物，所述检测腔内存储有扩增反应所需的第二引物，所述芯片主体背离所述第一面设置的第二面上沿着第一端到第二端的方向依次开设有互相连通的反应液存储腔以及反应液分配腔，所述反应液分配腔与所述检测腔通过所述芯片主体上开设的第一通孔连通，所述反应液存储腔存储有反应液；
[0011]第一密封体，所述第一密封体密封所述芯片主体的第一面；
[0012]第二密封体，所述第二密封体密封所述芯片主体的第二面；
[0013]其中，所述第一端较所述第二端更靠近所述芯片主体在离心运动下的转轴。
[0014]在一个具体的实施方案中，所述预扩增腔及所述检测腔的个数均为多个，且一一对应设置，相邻所述预扩增腔之间并列且平行设置，相邻所述检测腔之间并列且平行设置；
[0015]所述反应液分配腔的个数及所述第一通孔均与所述检测腔的个数相等，且均一一对应设置，相邻所述反应液分配腔之间并列且平行设置，相邻所述第一通孔之间并列且平
行设置。
[0016]在另一个具体的实施方案中，沿着所述芯片主体的第一端到第二端的方向，所述芯片主体的第一面还开设有置于所述样本存储腔及所述预扩增腔之间的第一分配通道，所述第一分配通道远离所述样本存储腔的一端间隔设置有多个第一连通通道，所述第一连通通道分别与所述预扩增腔一一对应并连通；
[0017]沿着所述芯片主体的第一端到第二端的方向，所述芯片主体的第二面上还开设有置于所述反应液存储腔以及所述反应液分配腔之间的第二分配通道，所述第二分配通道远离所述反应液存储腔的一端间隔设置有多个第二连通通道，所述第二连通通道分别与所述反应液分配腔一一对应并连通。
[0018]在另一个具体的实施方案中，沿着所述芯片主体的第一端到第二端的方向，所述芯片主体的第一面还开设有置于所述样本存储腔及所述第一分配通道之间的第一缓冲腔，所述第一缓冲腔远离所述样本存储腔的一端与所述第一分配通道面向所述样本存储腔的一端通过第三连通通道连通，所述第一缓冲腔与所述样本存储腔面向对方的一端之间通过第四连通通道连通；
[0019]沿着所述芯片主体的第一端到第二端的方向，所述芯片主体的第二面还开设有置于所述反应液存储腔及所述第二分配通道之间的第二缓冲腔，所述第二缓冲腔远离所述反应液存储腔的一端与所述第二分配通道面向所述反应液存储腔的一端通过第五连通通道连通，所述第二缓冲腔与所述反应液存储腔面向对方的一端之间通过第六连通通道连通。
[0020]在另一个具体的实施方案中，所述预扩增腔与所述检测腔之间通过第七连通通道连通，且所述第七连通通道连通所述预扩增腔的一端位于所述预扩增腔沿着所述芯片主体的第一端到第二端的方向的预设位置处，所述第七连通通道连通所述检测腔的一端位于所述检测腔面向所述预扩增腔的一端；
[0021]所述反应液分配腔面向所述第一通孔的一端与所述第一通孔之间通过第八连通通道连通，且所述第一通孔与所述第七连通通道连通；
[0022]所述第三连通通道及所述第五连通通道均为虹吸通道，且所述第三连通通道、所述第四连通通道、所述第五连通通道、所述第六连通通道上分别设置有第一界面阀。
[0023]在另一个具体的实施方案中，所述生物反应芯片还包括第一通气结构以及第二通气结构；
[0024]所述第一通气结构设置在所述芯片主体的第一面上，用于所述芯片主体的第一面上的各腔体之间的气体连通；
[0025]所述第二通气结构设置在所述芯片主体的第二面上，用于所述芯片主体的第二面上的各腔体之间的气体连通。
[0026]在另一个具体的实施方案中，所述第一通气结构包括第一通气管道以及第二通气管道，
[0027]所述第一通气管道的一端连通所述样本存储腔远离所述第一缓冲腔的一端，所述第一通气管道的另一端连通所述第一缓冲腔面向所述样本存储腔的一端，
[0028]所述第二通气管道的一端连通所述第一缓冲腔背离所述第一分配通道的一端，所述第二通气管道的另一端连通所述第一分配通道面向所述第一缓冲腔的一端；
[0029]所述第二通气结构包括第三通气管道以及第四通气管道，
[0030]所述第三通气管道的一端连通所述反应液存储腔远离所述第二缓冲腔的一端，所述第三通气管道的另一端连通所述第二缓冲腔面向所述反应液存储腔的一端，
[0031]所述第四通气管道的一端连通所述第二缓冲腔背离所述第二分配通道的一端，所述第四通气管道的另一端连通所述第二分配通道面向所述第二缓冲腔的一端。
[0032]在另一个具体的实施方案中，所述第一通气管道、所述第二通气管道的两端、所述第三通气管道以及所述第四通气管道的两端分别设置有第二界面阀；
[0033]所述芯片主体上开设有连通所述第一通气管道上的第一通气通孔；
[0034]所述芯片主体上开设有连通所述第三通气管道上的第二通气通孔。
[0035]在另一个具体的实施方案中，所述第一通气通孔以及所述第二通气通孔均开设在所述芯片主体的第二面上，且所述芯片主体的第二面上分别开设有加样口以及加液口；
[0036]所述加样口与所述样本存储腔连通，所述加液口与所述反应液存储腔连通；
[0037]所述生物反应芯片还包括第三密封体，所述第二密封体上开设有分别连通所述第一通气通本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生物反应芯片(1000)，其特征在于，包括：芯片主体(100)，所述芯片主体(100)的第一面上沿着第一端到第二端的方向依次开设有相互连通的样本存储腔(101)、预扩增腔(102)以及检测腔(103)，所述样本存储腔(101)内存储有样本液，所述预扩增腔(102)内存储有预扩增所需的第一引物，所述检测腔(103)内存储有扩增反应所需的第二引物，所述芯片主体(100)背离所述第一面设置的第二面上沿着第一端到第二端的方向依次开设有互相连通的反应液存储腔(104)以及反应液分配腔(105)，所述反应液分配腔(105)与所述检测腔(103)通过所述芯片主体(100)上开设的第一通孔(106)连通，所述反应液存储腔(104)存储有反应液；第一密封体(200)，所述第一密封体(200)密封所述芯片主体(100)的第一面；第二密封体(300)，所述第二密封体(300)密封所述芯片主体(100)的第二面；其中，所述第一端较所述第二端更靠近所述芯片主体(100)在离心运动下的转轴。2.根据权利要求1所述的生物反应芯片(1000)，其特征在于，所述预扩增腔(102)及所述检测腔(103)的个数均为多个，且一一对应设置，相邻所述预扩增腔(102)之间并列且平行设置，相邻所述检测腔(103)之间并列且平行设置；所述反应液分配腔(105)的个数及所述第一通孔(106)均与所述检测腔(103)的个数相等，且均一一对应设置，相邻所述反应液分配腔(105)之间并列且平行设置，相邻所述第一通孔(106)之间并列且平行设置。3.根据权利要求2所述的生物反应芯片(1000)，其特征在于，沿着所述芯片主体(100)的第一端到第二端的方向，所述芯片主体(100)的第一面还开设有置于所述样本存储腔(101)及所述预扩增腔(102)之间的第一分配通道(107)，所述第一分配通道(107)远离所述样本存储腔(101)的一端间隔设置有多个第一连通通道(108)，所述第一连通通道(108)分别与所述预扩增腔(102)一一对应并连通；沿着所述芯片主体(100)的第一端到第二端的方向，所述芯片主体(100)的第二面上还开设有置于所述反应液存储腔(104)以及所述反应液分配腔(105)之间的第二分配通道(109)，所述第二分配通道(109)远离所述反应液存储腔(104)的一端间隔设置有多个第二连通通道(110)，所述第二连通通道(110)分别与所述反应液分配腔(105)一一对应并连通。4.根据权利要求3所述的生物反应芯片(1000)，其特征在于，沿着所述芯片主体(100)的第一端到第二端的方向，所述芯片主体(100)的第一面还开设有置于所述样本存储腔(101)及所述第一分配通道(107)之间的第一缓冲腔(111)，所述第一缓冲腔(111)远离所述样本存储腔(101)的一端与所述第一分配通道(107)面向所述样本存储腔(101)的一端通过第三连通通道(112)连通，所述第一缓冲腔(111)与所述样本存储腔(101)面向对方的一端之间通过第四连通通道(113)连通；沿着所述芯片主体(100)的第一端到第二端的方向，所述芯片主体(100)的第二面还开设有置于所述反应液存储腔(104)及所述第二分配通道(109)之间的第二缓冲腔(114)，所述第二缓冲腔(114)远离所述反应液存储腔(104)的一端与所述第二分配通道(109)面向所述反应液存储腔(104)的一端通过第五连通通道(115)连通，所述第二缓冲腔(114)与所述反应液存储腔(104)面向对方的一端之间通过第六连通通道(116)连通。5.根据权利要求3所述的生物反应芯片(1000)，其特征在于，所述预扩增腔(102)与所述检测腔(103)之间通过第七连通通道(117)连通，且所述第七连通通道(117)连通所述预
扩增腔(102)的一端位于所述预扩增腔(102)沿着所述芯片主体(100)的第一端到第二端的方向的预设位置处，所述第七连通通道(117)连通所述检测腔(103)的一端位于所述检测腔(103)面向所述预扩增腔(102)的一端；所述反应液分配腔(105)面向所述第一通孔(106)的一端与所述第一通孔(106)之间通过第八连通通道(118)连通，且所述第一通孔(106)与所述第七连通通道(117)连通；所述第三连通通道(112)及所述第五连通通道(115...

【专利技术属性】
技术研发人员：王会丽，殷双，徐友春，潘良斌，
申请(专利权)人：四川高性能医疗器械国家研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：