本发明专利技术公开了一种微流控芯片及其应用。该微流控芯片包括基片和盖片；所述基片上设有微反应器阵列；所述微反应器阵列包括至少1个主通道和至少2个分别与所述主通道相连通的微池；所述微流控芯片还包括至少1个局部温控装置，所述局部温控装置对所述主通道加热或对所述微池进行冷却。使用此微流控芯片，在局部温控装置的作用下，微池内的试剂不会在主通道内冷凝，这样各微池内的试剂体积保持不变，保证了微池的均一性，主通道内没有与各微池连通的液膜，保证了微池的独立性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种微流控芯片及其应用，属于微流控芯片领域以及生物检测领域。
技术介绍
微流控芯片是以微机电加工技术为基础，由微管路在芯片上形成网络，以可控微流体贯穿整个系统并完成各种生物和化学过程的一种技术。在微流控芯片技术发展早期，芯片毛细管电泳是其主流技术，所用芯片结构简单，功能单一；近年来，微流控芯片开始向功能化、集成化方向飞速发展，诸如DNA扩增反应、免疫反应、细胞裂解等重要的生物和化学过程成为新的热点，而为了研究这些复杂的生物化学反应，通常需要在芯片上制作大量、独立、均一的微池，这些微池共同构成了微反应器阵列。构建微反应器阵列需要两步第一步，分配试剂以形成大量、均一的微池(见图 O;第二步，运用阀或介质隔离微池，保证各微池的均一性和独立性。对于第一步，当前的试剂分配方式多种多样，如亲水管路式(CN1996009B)、真空负压式(CN101590389A)、离心式(US6627159, US20050199500A1, US6919058B2, US20030166265A1, W09533986A1)等。对于第二步，微池的隔离方式比较有限，只有管路变形隔离(US6627159)，矿物油/硅油隔离(CN101590389A),空气自然隔离。管路变形隔离是采用外部设备将附有压敏胶的金属基材变形，进而堵塞流路。此方法的缺陷是无法自动化，对芯片基材的材质有限制性要求，而且压敏胶的成分会对反应器产生干扰。矿物油隔离是在试剂完成分配后，再次加入矿物油，利用油/水的表面张力差异来进行隔离。此方法的缺陷是需要使用者二次加样，而且由于芯片通常使用胶条封闭进出口，矿物油会溶蚀胶条造成试剂泄露，污染环境。空气自然隔离是在试剂完成分配后，原来的主通道就变为了空气，利用自然形成的空气间隔来隔离。此方法原理简单，使用方便，但缺陷也最突出。在实际使用过程中，包含微池的芯片通常是整体温度控制，而芯片的不同区域存在材质、结构差异，这就导致微池内的液体会逐渐蒸发并在没有液体的主通道内冷凝，冷凝出的小液滴会逐渐扩大甚至形成液膜。蒸发首先导致各反应池试剂不同程度的减少，损害各微池的均一性(见图2);而且形成的液膜会连通各微池，造成交叉污染，损害各微池的独立性(见图3 )。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种微流控芯片及其在应用，所述微流控芯片设有局部温度控制装置，可以控制芯片内主通道内温度高于微池内温度，可以有效避免微池试剂减少并避免冷凝液体产生液膜，保证微池的均一性和独立性。本专利技术所提供的一种微流控芯片，包括基片和盖片；所述基片上设有微反应器阵列；所述微反应器阵列包括至少I个主通道和至少2个分别与所述主通道相连通的微池；所述微流控芯片还包括至少I个局部温控装置，所述局部温控装置对所述主通道加热或对所述微池进行冷却。上述的微流控芯片中，所述微流控芯片包括2个平行的主通道，所述2个主通道之间连通有若干个所述微池；所述局部温控装置为设置于所述盖片上的Pt电极，所述Pt电极与所述主通道的位置相应。本专利技术所提供的第2种微流控芯片，所述微流控芯片包括2个平行的主通道，所述2个主通道之间连通有若干个所述微池；所述局部温控装置为设置于玻璃基片上的冷却管路，所述玻璃基片贴附于所述基片或盖片上，且所述冷却管路与所述微池的位置相应。本专利技术所提供的第3种微流控芯片，所述微流控芯片包括I个圆形的主通道，所述主通道由若干个V型管路首尾连接而成；所述微池包括相连通的缓冲区和反应区；每个所 述V型管路的顶部与所述缓冲区相连通；所述局部温控装置为一环形的电阻膜；所述电阻膜设于所述基片或盖片上且与所述基片或盖片之间设有间距；所述电阻膜与所述主通道的位置相应。上述的微流控芯片，所述电阻膜与所述基片或盖片之间的间距为(H). 5mm，但不为O ;所述基片或盖片上与所述电阻膜的空心部位相对应处设有定位孔。上述的微流控芯片，所述基片的上表面为经硅烷化试剂疏水化的表面，所述疏水化的试剂可为十八烧基二氣娃烧、十八烧基二甲氧基娃烧、羊基二乙氧基娃烧、异丁基二乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷或其同系物及其衍生物；所述盖片为一铝箔膜；所述微流控芯片还包括机械变形装置，该机械变形装置的凸台上设有若干个圆柱形凸起，若干个所述圆柱形凸起呈圆形排列且可与若干个所述缓冲区位置对应。本专利技术所提供的第4种微流控芯片，所述微流控芯片包括相连通的若干排主通道，所述若干排主通道呈矩形排列；所述主通道由若干个V型管路首尾连接而成，每个所述V型管路的顶部与所述微池相连通；所述局部温控装置包括帕尔贴，所述帕尔贴上设有若干个导热铝块；所述帕尔贴与所述基片或盖片配合时，所述导热铝块与所述主通道的位置相应。本专利技术所提供的第5种微流控芯片，所述微流控芯片包括I个螺旋形的主通道，所述主通道的外壁与若干个称量池相连通，所述称量池与所述微池相连通；所述局部温控装置包括一环形的铝箔和若干个呈环形排列的LED灯；所述环形的铝箔贴附于所述基片或盖片上且与所述主通道的位置相应；所述LED灯设于所述环形的铝箔上且与所述环形的铝箔之间设有间距。上述的微流控芯片，所述LED灯与所述环形的铝箔之间的间距为(TlOmm，但不为O;所述基片或盖片上与所述铝箔的空心部位相对应处设有定位孔。本专利技术所提供的第6种微流控芯片，所述微流控芯片包括I个由若干个椭圆形区域连接而成的圆形的主通道；每个所述椭圆形区域与所述微池相连通；所述局部温控装置为一铜质圆环；所述铜质圆环贴附于所述基片或盖片上且与所述微池的位置相应。上述的微流控芯片，所述基片或盖片上与所述铜质圆环的空心部位相对应处设有定位孔。利用上述微流控芯片的保证微池均一性和独立性的方法，包括如下步骤开启所述局部温控装置以对所述主通道进行加热或对所述微池进行冷却，使所述主通道内的温度高于所述微池内的温度，即可保证所述微池的均一性和独立性。本专利技术还提供了上述微流控芯片在生物检测或医疗检验中的应用；所述生物检测或医疗检验具体可为免疫分析、核酸扩增反应、核酸杂交反应分析或蛋白一受体结合反应。本专利技术提供的此微流控芯片，在局部温控装置的作用下，微池内的试剂不会在主通道内冷凝，这样各微池内的试剂体积保持不变，保证了微池的均一性，主通道内没有与各微池连通的液膜，保证了微池的独立性。附图说明 图I为现有微流控芯片中试剂分配后的微池示意图。图2为对现有微流控芯片整体温控时微池示意图，此时各微池内液体的体积不再均一。图3为对现有微流控芯片整体温控时微池示意图，此时各微池内液体不再独立。图4为实施例I中的微流控芯片示意图。图5为实施例2中的微流控芯片示意图。图6为实施例2中的电阻膜示意图。图7为实施例2中实验组的等温扩增反应荧光图。图8为实施例2中对照组的等温扩增反应荧光图。图9为实施例3中的微流控芯片示意图。图10为实施例3中的红外LED加热装置示意图。图11为实施例4中的机械变形装置示意图。图12为实施例5中的微流控芯片示意图。图13为实施例6中的微流控芯片示意图。图14为实施例7中的微流控芯片示意图。图15为实施例7中的帕尔贴示意图。图16为对实施例7中的微流控芯片进行手动离心的示意图。其中，附图标记说明如下401主通道；402微池；403局部温控区；501Pt电极；601反应区；602缓冲区；603定位孔；7本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种微流控芯片，包括基片和盖片；所述基片上设有微反应器阵列；所述微反应器阵列包括至少1个主通道和至少2个分别与所述主通道相连通的微池；其特征在于：所述微流控芯片还包括至少1个局部温控装置，所述局部温控装置对所述主通道加热或对所述微池进行冷却。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张国豪，黄国亮，王璨，郭素，王磊，邢婉丽，程京，
申请(专利权)人：博奥生物有限公司，清华大学，
类型：发明
国别省市：
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