【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于核酸检测，特别是涉及一种高通量样本生物纯化芯片及其制备方法。
技术介绍
1、核酸检测技术在近年来发展极为迅速且应用非常广泛，对于感染性疾病高发期，及时的临床诊断、疾病筛查能更好的对疾病诊治做出更好的判断，并且能更早的采取相应的措施，核酸检测便是这一步的重中之重。核酸检测是利用快速高效扩增病原菌的特异性核苷酸序列来进行操作的，普遍的核酸检测步骤通常有：样本的采集、样本的灭活、核酸提取与纯化、核酸扩增及检测等步骤。
2、核酸提取与纯化是核酸检测中的基础性步骤，这两步往往在实验的成败中起决定性作用。传统核酸检测方法通常是采用手动操作、多次换液，其检查步骤复杂且繁琐，手动操作对于人员的专业性要求极高，而多次换液容易造成试剂在空气中的交叉污染，进而造成检测灵敏性下降，并且手动操作、多次换液容易造成人力物力的浪费。对于传统核酸检测来说，人力物力容易造成核酸检测的成本极大提升，传统的核酸检测也只能对单一疾病进行单一性检测，并不能提供多重样本的检测，并且在传染性疾病爆发的过程中，时间短，样本量大，急需高通量的核酸检测及简单易学的检测方式。
3、而核酸扩增和检测是将提取出的病原菌的特异性核酸序列来进行高效快速扩增，利用其进行荧光或可视化检测及时获得诊断结果，而核酸扩增方法的时长、灵敏度及特异性也将影响后续结果的判断。目前核酸扩增检测常用的方法为实时荧光定量pcr，其方法是对样品中的核酸来进行定性和定量分析，为目前核酸扩增检测的金标准；但其缺点在于该方法的定量分析必须依赖标准曲线的存在，无法实现核酸分子的绝对定
4、针对以上问题，已有研究将核酸提取纯化与自动化检测一体化的高灵敏、简易操作在芯片中集成，基于磁珠转移或驱动试剂分配实现检测流程的简化，但目前的检测方式存在检测样本少、检测种类少的问题。需提供一种高通路、多样本核酸提取纯化与自动化检测为一体的多层微流控芯片，但目前的pdms(聚二甲基硅氧烷)微流控芯片大部分为手动打孔，易造成pdms微流控芯片的磨损及微流通道的损坏。
5、
6、因此，需要提供一种针对上述现有技术中的不足的解决方案。
技术实现思路
1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种高通量样本生物纯化芯片及其制备方法，用于解决现有技术中采用手动打孔的方式易造成pdms微流控芯片磨损和损坏其微流通道的问题，以及现有技术中一体化集成检测单一、操作方式复杂、检测样本量少、检测种类少的问题。
2、为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种高通量样本生物纯化芯片的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
3、s1、提供金属模具；
4、s2、将pdms浇筑于所述金属模具中，静置除去表面气泡，然后在所述金属模具开口的一面覆盖一层pdms膜，压制并高温固化；
5、s3、固化结束后，移除所述pdms膜，然后脱模并烘干，形成pdms基样本提取纯化单元；
6、s4、将所述pdms基样本提取纯化单元和玻璃基底进行键合处理，得到高通量样本生物纯化芯片。
7、优选地，步骤s1中所述金属模具包括金属外框，所述金属外框中设置呈m×n阵列分布的多组立柱单元，每组所述立柱单元包括四个间隔设置的立柱，相邻两个所述立柱之间均设置有凸台，且每个所述凸台的两端分别与相邻的两个所述立柱连接。
8、优选地，所述m为1～20中的整数，所述n为1～8中的整数。
9、优选地，步骤s2中所述高温固化的温度为85～90℃，所述高温固化的时间为1.5h～2h。
10、优选地，步骤s4中采用键合装置对所述pdms基样本提取纯化单元和玻璃基底进行键合处理，其中，所述键合装置包括相对设置的上基板和下基板，且所述上基板与所述下基板之间通过卡扣组件可拆卸连接；
11、所述上基板开设有上卡槽，所述上卡槽用于容纳所述玻璃基底；
12、所述下基板位于所述上基板的下方，所述下基板开设有下卡槽，所述下卡槽用于容纳所述pdms基样本提取纯化单元，且所述下卡槽与所述上卡槽相互对应设置，所述上基板与所述下基板固定连接时，所述上卡槽与所述下卡槽形成键合容纳腔。
13、优选地，所述上卡槽上开设有中心对准结构，所述中心对准结构包括通孔和多个长槽，多个所述长槽以所述通孔为中心并沿所述通孔的径向向所述上卡槽的外边缘方向延伸设置；所述下卡槽上至少开设有一个排气孔，所述排气孔用于排出所述pdms基样本提取纯化单元与所述玻璃基底键合时产生的气泡。
14、优选地，步骤s4中所述键合处理的具体步骤包括：
15、s41、提供所述键合装置；
16、s42、将所述pdms基样本提取纯化单元放置于所述下基板的下卡槽中，所述玻璃基底放置于所述上基板的上卡槽中，并分别采用离子清洗剂清洗干净；
17、s43、将所述上基板和所述下基板通过所述卡扣组件固定连接，按压一段时间后进行键合，得到所述高通量样本生物纯化芯片。
18、本专利技术还提供一种高通量样本生物纯化芯片，所述高通量样本生物纯化芯片为采用上述的制备方法所制备而成的，所述高通量样本生物纯化芯片包括pdms基样本提取纯化单元和玻璃基底；
19、所述pdms基样本提取纯化单元包括呈m×n阵列分布的多个反应单元，每个所述反应单元均包括依次排列的样本裂解池、洗涤液一腔、洗涤液二腔和扩增腔室；
20、所述玻璃基底键合于所述pdms基核酸提取纯化层的下方，且所述玻璃基底与每个所述反应单元的底部形成封闭的连接管道，使得所述样本裂解池、洗涤液一腔、洗涤液二腔和扩增腔室的底部通过所述连接管道依次连通。
21、优选地，所述样本裂解池、洗涤液一腔、洗涤液二腔和扩增腔室均呈圆柱形腔室结构，且每个所述反应单元内填装有一个提取磁珠，磁控板带动所述提取磁珠在所述连接管道中发生移动。
22、优选地，所述磁控板包括底板和多个磁铁，多个所述磁铁呈阵列式分布，且分布方式同所述反应单元的分布方式一致，所述反应单元与所述磁铁一一对应设置。
23、如上所述，本专利技术的高通量样本生物纯化芯片及其制备方法，具有以下有益效果：
24、本专利技术通过将pdms浇筑于金属模具中，经过一系列步骤后经脱模、键合处理，制备出大小均一且反应单元均匀的高通量样本生物纯化芯片，大大减少了打孔造成的芯片磨损以及打孔不均一的问题；并且利用pdms自身的流动性，再通过压制并高温固化，形成具有精细结构的pdms基样本提取纯化单元，然后采用键合装置对pdms基样本提取纯化单元与玻璃基底进行精准的键合处理，直接形成具有精细结构的高通量样本生物纯化芯片，并且在键合处理时，键合装置的上基板设置有中心对准结构，下基板上开设有排气孔，使得玻璃基底与pdms基样本提取纯化单元键合更加牢固，防止键合过程中产生气泡；另外，本专利技术的制备方法与现有技术中的打孔相比，本发本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高通量样本生物纯化芯片的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的高通量样本生物纯化芯片的制备方法，其特征在于：步骤S1中所述金属模具包括金属外框，所述金属外框中设置呈M×N阵列分布的多组立柱单元，每组所述立柱单元包括四个间隔设置的立柱，相邻两个所述立柱之间均设置有凸台，且每个所述凸台的两端分别与相邻的两个所述立柱连接。
3.根据权利要求2所述的高通量样本生物纯化芯片的制备方法，其特征在于：所述M为1～20中的整数，所述N为1～8中的整数。
4.根据权利要求1所述的高通量样本生物纯化芯片的制备方法，其特征在于：步骤S2中所述高温固化的温度为85～90℃，所述高温固化的时间为1.5h～2h。
5.根据权利要求1所述的高通量样本生物纯化芯片的制备方法，其特征在于：步骤S4中采用键合装置对所述PDMS基样本提取纯化单元和玻璃基底进行键合处理，其中，所述键合装置包括相对设置的上基板和下基板，且所述上基板与所述下基板之间通过卡扣组件可拆卸连接；
6.根据权利要求5所述的高通量样本生物纯化芯片
7.根据权利要求6所述的高通量样本生物纯化芯片的制备方法，其特征在于：步骤S4中所述键合处理的具体步骤包括：
8.一种高通量样本生物纯化芯片，其特征在于，所述高通量样本生物纯化芯片为采用权利要求2～7任一所述的制备方法所制备而成的，所述高通量样本生物纯化芯片包括PDMS基样本提取纯化单元和玻璃基底；
9.根据权利要求8所述的高通量样本生物纯化芯片，其特征在于：所述样本裂解池、洗涤液一腔、洗涤液二腔和扩增腔室均呈圆柱形腔室结构，且每个所述反应单元内填装有一个提取磁珠，磁控板带动所述提取磁珠在所述连接管道中发生移动。
10.根据权利要求9所述的高通量样本生物纯化芯片，其特征在于：所述磁控板包括底板和多个磁铁，多个所述磁铁呈阵列式分布，且分布方式同所述反应单元的分布方式一致，所述反应单元与所述磁铁一一对应设置。
...【技术特征摘要】
1.一种高通量样本生物纯化芯片的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的高通量样本生物纯化芯片的制备方法，其特征在于：步骤s1中所述金属模具包括金属外框，所述金属外框中设置呈m×n阵列分布的多组立柱单元，每组所述立柱单元包括四个间隔设置的立柱，相邻两个所述立柱之间均设置有凸台，且每个所述凸台的两端分别与相邻的两个所述立柱连接。
3.根据权利要求2所述的高通量样本生物纯化芯片的制备方法，其特征在于：所述m为1～20中的整数，所述n为1～8中的整数。
4.根据权利要求1所述的高通量样本生物纯化芯片的制备方法，其特征在于：步骤s2中所述高温固化的温度为85～90℃，所述高温固化的时间为1.5h～2h。
5.根据权利要求1所述的高通量样本生物纯化芯片的制备方法，其特征在于：步骤s4中采用键合装置对所述pdms基样本提取纯化单元和玻璃基底进行键合处理，其中，所述键合装置包括相对设置的上基板和下基板，且所述上基板与所述下基板之间通过卡扣组件可拆卸连接；
6.根据权利要求5所述的高通量样本生物纯化芯片的制备方法，其特征在于：所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：冯世伦，张恩嘉，贾春平，赵建龙，
申请(专利权)人：中国科学院上海微系统与信息技术研究所，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。