一种检测用微流控芯片制造技术

本实用新型专利技术公开了一种检测用微流控芯片，包括底座和上盖基片，底座包括一个样品接收池，一个反应腔室，一个时间阀，一个检测元件区，一个废液池，上盖和底座键合后与所述的底座各组成结构共同形成一个微通道，反应腔室区所在的微通道高度大于或等于其余部位的微通道高度。本实用新型专利技术所提供的检测用微流控芯片对比于现有技术的有益效果在于，特殊的微柱结构增加了反应腔室和检测区的反应面积，提高了检测的信号量，并可以有效的控制流速，同时芯片整体使用单一的材料制备，减少了复杂的工序，大大提高了产品的均一性，减小了各个芯片之间的差异，获得较低的背景干扰，尤其增加了产品cut-off值附近的测试灵敏度。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种检测用微流控芯片。
技术介绍
检测用微流控芯片技术是利用微通道精确控制和处理微尺寸流体的技术。利用微流控芯片技术，可在数平方厘米的芯片上实现进样、稀释、混合、反应、检测等多项功能，非常适合于临床快速检测。微流控芯片的关键技术在于检测样品流体动向和流速的控制，中国专利CN2008811037公开了利用电润湿(EW)致动的疏水截止阀来控制液体流动，即在固体液体接触面施加电场以改变接触表面能从而提高或阻碍液流，使用这种技术的芯片，如微点公司的mLabs系列检测卡，需要把微机械加工的电子控制装置整合到芯片中，制备工艺比较复杂，提高了芯片的制备成本。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本技术的目的在于提供一种检测用微流控芯片，其不需要使用多孔的吸水性材料作为载体，也不需要复杂的电子控制装置，而是通过均一材质的芯片上的微结构纹理控制样品液体在芯片上的流动，可精确控制流体动向和流速，实现更准确的床旁快速检测的同时降低产品的制备成本。为解决上述问题，本技术所采用的技术方案如下：一种检测用微流控芯片，包括由高分子聚合物材料制备得到的长方形的底座和上盖基片，底座和上盖基片的长度和宽度可以根据检测项目的多少或对应光学检测仪器的设计进行调整。底座包括一个样品接收池，一个反应腔室，一个时间阀，一个狭长的检测元件区，一个废液池，可选的，还包括设置在底座基片四周的凸起能量引导微结构；<br>所述的样品接收池包括压紧结构和过滤垫；所述的反应腔室上规则的布置有多个微米级别的微柱，微柱可以是圆柱形，棱柱形，六角棱柱形，半球形等任意几何形状的微柱，以一定的间距规则分布，还固定有和标记物结合的抗体，所述的标记物可以是胶体金，荧光胶粒等；所述的检测元件区是一个狭长的通道，其布置有多个微米级别的微柱，这些微柱可以是圆柱形，棱柱形，六角棱柱形，半球形等任意几何形状的微柱，以一定的间距规则分布，还设置有一个或多个检测区域，所述的检测区域上固定有至少一种抗体。所述的样品接收池和反应腔室流体连通，所述的时间阀和反应腔室流体连通，所述的检测元件区和时间阀流体连通，所述的废液池和检测元件流体连通。上盖包括设置在废液池和样品接收池处的排气孔，和设置在与底座的样品接收池相对应位置的一个加样窗口，可选的，还包括与底座凸起的能量引导微结构相对应的凹陷的微沟道。当上盖和底座平行键合时，上盖和底座的各组成结构形成一个微通道，样品流体在毛细管力的作用下，可以沿着微通道流动，检测元件区的微柱所形成的毛细管力大于反应腔室的微柱形成的毛细管力，从而驱动液体样品流向检测元件区。当流体样品加入到样品接收池经过滤垫过滤后到达反应腔室，样品流体中所含的待测抗原成分和反应腔中的抗体标记物发生免疫反应结合在一起，随后随样品流体流过时间阀，时间阀可以使得样品流体以特定的速度流过并到达检测元件区，样品流体中含带的抗原-抗体-标记物结合物和检测区的抗体发生免疫反应留在检测区，其余样品流体流过检测元件区最后到达废液池，留在检测区的免疫反应结合物的量，可以通过光学检测手段检测得到，从而实现对待测抗原的定量分析。芯片底座的样品接收池包括压紧结构和过滤垫，可选的，还可以包括一个支撑杆。所述的样品接收池是一个平行的等边梯形，所述的压紧结构是沿着样品接收池四周设置的一个台阶，其水平高度低于反应腔室，其远离反应腔室的一端是非封闭的，并把样品接收池分成过滤垫腔和样品贮液池，支撑杆横跨设置在样品过滤垫腔内并连接两端的压紧结构，把过滤垫腔分成两部分，过滤垫设置在压紧结构和支撑杆上，所述的过滤垫可选用半透膜材料制备，其形状和样品接收池相适应，尺寸比样品接收池略大，当底座和上盖平行键合后，底座的压紧结构及支撑杆和上盖共同作用对局部过滤垫有轻微的压缩从而达到密封的效果，使得样品流体和颗粒不会沿着过滤垫的四周流入反应腔室，实现对样品流体的有效过滤，压紧结构和支撑杆支撑着过滤垫，过滤垫下部具有一定的空间，即当底座和上盖键合时，只有和压紧结构以及支撑杆接触部分的过滤垫会被压缩变，其他部分的过滤垫不被压缩变形。芯片底座的时间阀上设置有横跨微通道的沟槽状纹理，可以延缓阻碍样品流体的流动，从而实现对流体动向和速度的控制。本技术提供的检测用微流控芯片的上盖和底座可以选用聚苯乙烯，聚酰胺，聚甲基丙烯酸甲酯，聚碳酸酯，聚二甲基硅氧烷，橡胶，氟塑料或环烯烃共聚物等高分子材料中的一种或多种混合物，通过激光烧蚀法，喷射模塑法，注塑法，热压法及软刻蚀法制备得到。芯片的底座和上盖通过特定的工艺平行键合在一起，键合方式可以选用热压键合，有机溶剂辅助粘合，激光键合，压敏胶键合，超声辅助键合等，优选的，通过超声封合技术使得设置在底座基片上的凸起能量引导微结构和设置在上盖基片上的对应的凹陷的微沟道紧密配合实现底座和上盖的键合。底座和上盖平行键合后底座的各结构区域和上盖共同形成微通道，微通道的高度可以全部一致，也可以局部增高或降低，以获得不同的毛细管力，达到不同的流体动力和检测效果，优选的，反应腔所在部位的微通道高度要大于其余部位的微通道高度。微通道的局部高度差异，可以通过在制备芯片的底座或上盖时，把微通道的不同区域设计成不同的厚度来实现，也可以在底座和上盖键合时形成，如通过压敏胶键合时，可以在不同区域使用不同厚度或不同层数的胶黏层来实现微通道的局部高度差异。本技术所提供的检测用微流控芯片对比于现有技术的有益效果在于，特殊的微柱结构增加了反应腔室和检测区的反应面积，提高了检测的信号量，并可以有效的控制流速，同时芯片整体使用单一的材料制备，减少了复杂的工序，大大提高了产品的均一性，减小了各个芯片之间的差异，获得较低的背景干扰，尤其增加了产品cut-off值附近的测试灵敏度。附图说明图1为底座的结构示意图；图2为上盖的结构示意图；其中，1、压紧机构；2、反应腔室；3、时间阀；4、检测元件区；5、检测区；6、废液池；7、凸起能量引导微结构；8、样品接收池；9、支撑杆；10、排气孔；11、加样窗口；12、微沟道；20、上盖基片；30、底座。具体实施方式下面，结合附图以及具体实施方式，对本技术做进一步描述：具体实施例1如图1、2所示，为本技术的一个检测用微流控芯片，包括底座30和上盖基片20，均使用聚丙烯酸塑料通过注塑成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种检测用微流控芯片，包括底座(30)和上盖基片(20)，底座包括一个样品接收池(8)，一个反应腔室(2)，一个时间阀(3)，一个检测元件区(4)，一个废液池(6)，其特征在于，上盖和底座键合后与所述的底座各组成结构共同形成一个微通道，反应腔室区所在的微通道高度大于或等于其余部位的微通道高度。

【技术特征摘要】
1.一种检测用微流控芯片，包括底座(30)和上盖基片(20)，底座
包括一个样品接收池(8)，一个反应腔室(2)，一个时间阀(3)，
一个检测元件区(4)，一个废液池(6)，其特征在于，上盖和底座
键合后与所述的底座各组成结构共同形成一个微通道，反应腔室区所
在的微通道高度大于或等于其余部位的微通道高度。
2.如权利要求1所述的检测用微流控芯片，其特征在于，所述的底座
基片四周设置有凸起能量引导微结构(7)，所述的上盖设置有与凸
起的能量引导微结构(7)相对应的凹陷的微沟道(12)。
3.如权利要求1所述的检测用微流控芯片，其特征在于，所述的反应
腔室(2)以一定的间距规则的布置有多个微柱。
4.如权利要求1所述的检测用微流控芯片，其特征在于，所述的检测
元件区(4)以一定的间距规则的布置有多个微柱。
5.如权利要求1所述的检测用微流控芯片，其特征在于，所述的检测
元件区(4)包括至少一个检测区(5)。如权利要求1所述的检测用
微流控芯片，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：万惠芳，王继华，康可人，钱斌，陈飞，叶丹滢，孙敏，
申请(专利权)人：广州万孚生物技术股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44