贯穿式捕获核酸的微流控芯片制造技术

技术编号:41147336 阅读:4 留言:0更新日期:2024-04-30 18:15
本技术提供一种贯穿式捕获核酸的微流控芯片,包括芯片本体,所述芯片本体上构造有进样流道及出样流道,所述进样流道与所述出样流道之间设置有核酸捕获滤纸,所述核酸捕获滤纸的厚度方向平行于所述进样流道内样本液的流动方向。本技术微流控芯片具有较大的厚度,芯片本体的结构强度较大、抗变形能力较强,进样流道的通流面积可以被设计的更大,因此具有较大的核酸捕获通量,由于样本液为贯穿式的进液,核酸捕获滤纸的厚度较小可以允许更大通量的样本液快速过滤,具有较高的核酸提取效率,减少核酸检测耗时,尤其适用于需要快速检测的工况。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于生物样本检测芯片,具体涉及一种贯穿式捕获核酸的微流控芯片


技术介绍

1、病原微生物核酸扩增核酸检测一般分为样本前处理、核酸提取、核酸扩增三个过程,传统的核酸检测需要在中心实验室进行,一般利用化学裂解法进行核酸释放,利用磁珠法核酸提取仪进行核酸的提取、提取后取出一定量洗脱液核酸、再人工配制反应试剂和核酸混合在pcr仪中进行扩增,pcr扩增也常需1个小时。由上述的传统核酸检测过程看,目前现有的技术有以下弊端:过程繁琐耗时长容易造成核酸损失、所需设备精密且种类多、常常需要专业的受过培训的人员进行操作、检测地点常在中心实验室且需要分间操作。这就导致常规的检测方法不能及时有效快速的给出核酸检测结果。另外,传统的检测方法由于多过程、长耗时存在核酸降解的风险,尤其针对低病毒拷贝数的样本,进而会导致不能提供超高灵敏的检测结果,这就可能导致假阴性的结果出现,所以常常发生多轮检测才能检测出阳性。常规的低检测灵敏导致目前的方法也不适用于一些低拷贝检测场景下的核酸检测,如针对空气气溶胶、物体表面等场景下,常规的方法并不能满足其低病毒拷贝数的检测需求。

2、微流控芯片经过近20年的发展已经开始在产业界得到了一定规模的应用推广,其是利用微管道、微泵、微阀等结构将传统实验室的生化检测过程浓缩在了一个微小的装置中,尤其针对核酸检测的样本制备、核酸提取、核酸扩增过程,微流控芯片具有得天独厚的优势,能实现全集成式的核酸检测。另外,近些年来,除了聚合酶链式反应(pcr)外,出现了多种等温扩增手段,等温扩增相较于pcr的变温扩增,能使与微流控芯片配套的检测仪器更加简便,无需使用精密的温控循环和复杂的光学探测模块,这能进一步降低配套仪器的复杂程度和成本,有利于推动微流控核酸检测设备的进一步推广和在场检测的应用。然而,目前市场上虽然有现存的微流控芯片技术,但并没有能实现集成核酸样本前处理、核酸捕获、核酸扩增、核酸检测全流程,并且能提供快速和高灵敏的检测能力的设备与系统,诸多系统并无法进行远途长时间的试剂存储而无法进行实际使用。

3、为了克服这些问题,实现简单、快速、低成本、自动化的微流控芯片核酸提取纯化过程,微流控研究人员将dna提取作为要攻克的关键点和主要目标之一。基于前述目的,目前相关技术中采用相应的核酸捕获滤纸设置于微流控芯片中以实现对样本液中核酸的高效捕获提取,但针对滤纸的安装方式与微流控芯片的尺寸的相关因素缺少必要地研究,不利于微流控芯片的结构设计。


技术实现思路

1、因此,本技术要解决的技术问题在于提供一种贯穿式捕获核酸的微流控芯片,以克服现有技术中捕获滤纸的安装方式与微流控芯片尺寸不相匹配,导致微流控芯片结构设计不够合理的不足。

2、为了解决上述问题,本技术提供一种贯穿式捕获核酸的微流控芯片,包括芯片本体,所述芯片本体上构造有进样流道及出样流道,所述进样流道与所述出样流道之间设置有核酸捕获滤纸,所述核酸捕获滤纸的厚度方向平行于所述进样流道内样本液的流动方向。

3、在一些实施方式中,所述进样流道与所述出样流道的连通位置具有滤纸容置凹槽,所述核酸捕获滤纸容置于所述滤纸容置凹槽内,所述进样流道具有与所述滤纸容置凹槽的同轴的进样段。

4、在一些实施方式中,所述核酸捕获滤纸至与所述滤纸容置凹槽的槽壁粘接。

5、在一些实施方式中,所述滤纸容置凹槽内设置有支撑环,所述支撑环与所述滤纸容置凹槽的槽底壁形成对所述核酸捕获滤纸的夹持。

6、在一些实施方式中,所述支撑环的外环壁与所述滤纸容置凹槽的槽立壁过盈配合。

7、在一些实施方式中,所述进样流道与所述出样流道之间还构造有腔室,所述腔室的流通面积大于所述进样流道的流通面积且大于与所述出样流道的流通面积,且所述滤纸容置凹槽处于所述进样段与所述腔室之间且所述滤纸容置凹槽至少部分处于所述腔室内。

8、在一些实施方式中,所述进样流道、腔室以及所述出样流道皆具有朝向所述芯片本体外侧的开口,所述开口上连接有封闭膜。

9、在一些实施方式中,所述核酸捕获滤纸为壳聚糖滤纸。

10、本技术提供的一种贯穿式捕获核酸的微流控芯片,由于样本液的进液方向与核酸捕获滤纸的高度方向平行也即贯穿核酸捕获滤纸进液,芯片本体的厚度相应设计的更大以保证贯穿式的进液过滤,形成的微流控芯片具有较大的厚度,芯片本体的结构强度较大、抗变形能力较强,进样流道的通流面积可以被设计的更大,因此具有较大的核酸捕获通量,由于样本液为贯穿式的进液,核酸捕获滤纸的厚度较小可以允许更大通量的样本液快速过滤,具有较高的核酸提取效率,减少核酸检测耗时,尤其适用于需要快速检测的工况。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种贯穿式捕获核酸的微流控芯片,其特征在于,包括芯片本体(1),所述芯片本体(1)上构造有进样流道(11)及出样流道(12),所述进样流道(11)与所述出样流道(12)之间设置有核酸捕获滤纸(2),所述核酸捕获滤纸(2)的厚度方向平行于所述进样流道(11)内样本液的流动方向;所述进样流道(11)与所述出样流道(12)的连通位置具有滤纸容置凹槽,所述核酸捕获滤纸(2)容置于所述滤纸容置凹槽内,所述进样流道(11)具有与所述滤纸容置凹槽的同轴的进样段。

2.根据权利要求1所述的贯穿式捕获核酸的微流控芯片,其特征在于,所述核酸捕获滤纸(2)至与所述滤纸容置凹槽的槽壁粘接。

3.根据权利要求1所述的贯穿式捕获核酸的微流控芯片,其特征在于,所述滤纸容置凹槽内设置有支撑环(4),所述支撑环(4)与所述滤纸容置凹槽的槽底壁形成对所述核酸捕获滤纸(2)的夹持。

4.根据权利要求3所述的贯穿式捕获核酸的微流控芯片,其特征在于,所述支撑环(4)的外环壁与所述滤纸容置凹槽的槽立壁过盈配合。

5.根据权利要求1所述的贯穿式捕获核酸的微流控芯片,其特征在于,所述进样流道(11)与所述出样流道(12)之间还构造有腔室(3),所述腔室(3)的流通面积大于所述进样流道(11)的流通面积且大于与所述出样流道(12)的流通面积,且所述滤纸容置凹槽处于所述进样段与所述腔室(3)之间且所述滤纸容置凹槽至少部分处于所述腔室(3)内。

6.根据权利要求5所述的贯穿式捕获核酸的微流控芯片,其特征在于,所述进样流道(11)、腔室(3)以及所述出样流道(12)皆具有朝向所述芯片本体(1)外侧的开口,所述开口上连接有封闭膜(5)。

7.根据权利要求1所述的贯穿式捕获核酸的微流控芯片,其特征在于,所述核酸捕获滤纸(2)为壳聚糖滤纸。

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【技术特征摘要】

1.一种贯穿式捕获核酸的微流控芯片,其特征在于,包括芯片本体(1),所述芯片本体(1)上构造有进样流道(11)及出样流道(12),所述进样流道(11)与所述出样流道(12)之间设置有核酸捕获滤纸(2),所述核酸捕获滤纸(2)的厚度方向平行于所述进样流道(11)内样本液的流动方向;所述进样流道(11)与所述出样流道(12)的连通位置具有滤纸容置凹槽,所述核酸捕获滤纸(2)容置于所述滤纸容置凹槽内,所述进样流道(11)具有与所述滤纸容置凹槽的同轴的进样段。

2.根据权利要求1所述的贯穿式捕获核酸的微流控芯片,其特征在于,所述核酸捕获滤纸(2)至与所述滤纸容置凹槽的槽壁粘接。

3.根据权利要求1所述的贯穿式捕获核酸的微流控芯片,其特征在于,所述滤纸容置凹槽内设置有支撑环(4),所述支撑环(4)与所述滤纸容置凹槽的槽底壁形成对所述核酸捕获滤纸(2)的夹持。

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【专利技术属性】
技术研发人员:李保林宝宝郭永琪王冠军杨毅
申请(专利权)人:北京梓晶生物科技有限公司
类型:新型
国别省市:

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