多功能多指标检测集成芯片制造技术

本实用新型专利技术公开了一种多功能多指标检测集成芯片。芯片上含有样品槽、稀释液槽、储液槽、多个预装有反应试剂的反应槽、一组用于系统校正的自检槽、一组溢流槽、以及一些控制流体流动的不同形状的微流道。通过该芯片可以一次性自动化完成样品溶液的前处理、定量稀释、反应和检测。本实用新型专利技术芯片可以用于生物分析、医学检测、环境污染物监测以及食品、药品安全等分析检测领域。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术芯片用于分析检测领域，是一种集样品前处理、定量稀释、反应和检测于一体的多功能多指标检测集成芯片。
技术介绍
面临着21世纪在生物医学分析、疾病诊断、环境监测、食品与药品安全等领域的众多挑战，现场采样分析、快速检测以及患者自测等需求的提出，对检验检疫分析手段和设备提出了更高的要求。要满足这些不断提出的新的需求，就必须要发展微型化、集成化和便携化的检验检疫仪器设备。目前检验检疫所采用的自动化分析设备的起源可以追溯到上世纪五十年代，经过了半个世纪的发展已实现了集成化和自动化。如自动生化分析仪是将生化分析中的取样、 加试剂、混合、保温、比色、结果计算与报告等这些步骤的部分或全部由模仿手工操作的机械手来完成。但现有自动生化分析仪体积庞大、价格昂贵、操作复杂、还需要配备专业设备进行样品的前处理，所以需要安装在大型医院的中心实验室，由经过培训的专业人员进行操作。另外，为了提高检测效率和降低检测成本，往往需要收集起数量较多的一批样品来进行统一分析检测，所以检测周期较长。目前医院里使用的大型自动化生化分析仪的特点难以满足现场采样分析、快速检测以及患者自测等需求。
技术实现思路
本技术的目的在于提供了一种多功能多指标检测集成芯片，可克服现有检测设备的缺陷，能自动化完成整个检测过程，检测周期短，一次检测就能获得多个检测指标。本技术的多功能多指标检测集成芯片，所述的芯片分为上下两层，上层与下层水密性地相连；该芯片上层设有一组用于加样的通孔；该芯片下层包括样品槽、稀释液槽、样品定量槽、稀释液定量槽、储液槽、混合槽、多个预装有反应试剂的反应检测槽、一组用于系统校正的自检槽、一组溢流槽、多组控制流体流动的不同形状的微流道。所述的芯片上层通孔为两个，分别用于样品和稀释液进样。所述的芯片下层的样品槽和稀释液槽位于靠近中心的位置，所述的样品和稀释液通过所述的芯片上层的通孔注入到对应样品槽和稀释液槽中。所述芯片的样品定量槽，入口与所述的样品槽相连，出口与所述的储液槽相连。所述芯片下层的样品定量槽与所述的混合槽通过微流道相连；所述的芯片下层的稀释液定量槽与混合槽通过微流道相连。通过改变所述芯片下层的样品定量槽与稀释液定量槽的体积比来改变样品的稀释倍数。芯片下层的反应检测槽通过一个环形微流道和一组径向微流道与混合槽相连。所述的芯片下层的稀释液定量槽通过微流道与自检槽相连，该组自检槽沿圆周分布，用于与所述芯片配套的检测设备和芯片本身的自检和校正。所述的芯片上层与下层之间采用粘接、超声波焊接或者激光焊接的方式连接。所述的反应检测槽中都预装有冻干的反应试剂。本技术的检测集成芯片集样品前处理、定量稀释、反应和检测于一体，无需配备专业的样品前处理设备和机械手，操作简单，整个检测过程全自动化完成，无需专业人员操作，可以实现患者自测。一片芯片，一次检测就可以获得多个检测指标，检测周期短。多功能多指标检测集成芯片体积微小，与微型化检测设备集成，可以发展出微型化、集成化和便携化的检测设备，实现现场采样分析。另外，本技术多功能多指标检测集成芯片可以用于生物医学检测领域，对人或动物的全血、血浆、尿液、唾液、精液、脊髓、羊水等体液进行全自动化的快速检测。本技术的多功能多指标检测集成芯片可以用于环境检测领域，对环境中的有机或无机污染物进行快速检测。本技术的多功能多指标检测集成芯片可以用于食品安全领域，对食品中的有毒有害物质、细菌、病毒等进行快速检测。本技术的多功能多指标检测集成芯片可以用于制药、化工领域，对各种药品成分、化工产品进行快速检测。下面以全血生化检测法为例，并结合附图详细说明本技术检测集成芯片的使用方法。附图说明图I是芯片上层的示意图；图2是芯片下层的不意图；图3是样品与稀释照液加入后芯片开始转动的瞬间不意图；图4是样品进行固液分离和定量、稀释液定量后的示意图；图5是定量的样品和定量的稀释液在混合槽中混合的示意图；图6是混合后的溶液通过微流道进入反应检测槽后的示意图。具体实施方式本技术的多功能多指标检测集成芯片，所述的芯片分为上下两层，上层与下层水密性地相连；该芯片上层设有一组用于加样的通孔；该芯片下层包括样品槽、稀释液槽、样品定量槽、稀释液定量槽、储液槽、多个预装有反应试剂的反应检测槽、一组用于系统校正的自检槽、一组溢流槽、多组控制流体流动的不同形状的微流道。上述芯片形状可以是圆形、方形、长方形或多边形。优选地，其形状为圆形。上述芯片上层的通孔为两个，一个用于加入样品，一个用于加入稀释液。上述芯片下层的槽为样品槽、稀释液槽、样品定量槽、稀释液定量槽、储液槽、反应检测槽、一组用于系统校正的自检槽、一组溢流槽，上述各槽间通过微流道相连。上述芯片下层的样品槽和稀释液槽位于靠近中心的位置，所述的样品和稀释液通过所述的芯片上层的通孔注入到所述的样品槽和稀释液槽中。上述芯片储液槽的作用是储存样品中影响光学检测的固体物质。可以通过改变上述芯片下层的样品定量槽与稀释液定量槽的体积比来改变样品的稀释倍数。上述混合槽的作用在于将定量后的样品和稀释液充分混合。上述芯片下层的反应检测槽通过一个环形微流道和一组径向微流道与混合槽相连。上述芯片下层的反应检测槽沿圆周均匀分布。上述芯片下层的反应检测槽直径介于O. Imm到10mm。上述芯片下层的反应检测槽的深度介于Imm到10mm。反应检测槽位于远离圆心的圆周上，形状可以是圆形、方形、长方形或多边形，优选圆形。上述的反应检测槽中都预装有冻干的反应试剂。上述的芯片下层的自检槽用于与所述芯片配套的检测设备的自检和校正，该组自检槽位于远离圆心的圆周上。上述的一组自检槽的中心至圆心的距离与所述的反应检测槽的中心到圆心的距离相同。上述的辅助槽的直径介于Imm到10mm。上述的微反射面宽度介于O. Imm到5mm。上述的芯片的原材料为塑料、娃胶、金属、合金、玻璃或娃。可以米用一种材料，也可以采用两种或多种材料来制作。制作方法可以是机械加工、刻蚀、模具铸造等。优选材料是塑料，通过模具注塑方式制作。本芯片可以用于生物医学检测领域，对人或动物的全血、血浆、尿液、唾液、精液、 脊髓、羊水等体液中的多种指标进行全自动化的快速检测；另外，本芯片还可以用于环境检测领域，对环境中的有机或无机污染物进行快速检测；再者，本芯片还可以用于食品安全领域，对食品中的有毒有害物质、细菌、病毒等进行快速检测；同样的，本芯片可以用于制药、 化工领域，对各种药品成分、化工产品进行快速检测。在待检测的样品中如果待检测物浓度较高，可以在芯片上加入样品的同时加入稀释液，若样品中待检测物的浓度合适则只需加样品即可。如血液的生化指标分析，可以在加经过抗凝处理的血液的同时加入稀释液。为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。上述的芯片上层与下层之间采用粘接、超声波焊接或者激光焊接的方式连接。用上述检测集成芯片的检测方法，其包括以下步骤(I)将样品溶液经通孔注入到所述的样品槽中；(2)将稀释液经通孔注入到所述的稀释液槽中，若样品不需要稀释，本步骤删除；(3)启动电机旋转所述的芯片；(4)样品溶液在离心力作用下实现固液分离和定量，同时稀释液进入稀释液定量槽；(5)定量的样本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王战会，陈坦，
申请(专利权)人：天津微纳芯科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：