一种微流控检测芯片、固定装置和离心式检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种微流控检测芯片、固定装置和离心式检测装置。所述检测芯片包含叠置的三层，芯片上层包含加样区和通气孔；芯片下层包括废液池，所述废液池内设有坡度结构或凹槽；芯片中间层为双面胶层，在所述双面胶层上用有胶区和无胶区分隔出样本流动通道。本实用新型专利技术设计的自驱动和短时离心相结合微流控检测芯片技术，可以解决传统纸基材的固有问题，进一步提高免疫检测中样本利用率以及检测速度和检测灵敏度，芯片制备和组装简单，对检测设备要求低，能方便地应用于临床检验。

A Microfluidic Detection Chip, Fixed Device and Centrifugal Detection Device

The utility model provides a microfluidic detection chip, a fixing device and a centrifugal detection device. The detection chip consists of three layers, the upper layer of the chip contains sampling area and ventilation hole, the lower layer of the chip includes waste liquid pool with slope structure or groove, and the middle layer of the chip is a double-sided adhesive layer, on which the flow passage of the sample is separated by a rubber zone and a non-rubber zone. The self-driving and short-time centrifugation combined microfluidic detection chip technology designed by the utility model can solve the inherent problems of traditional paper substrate, further improve the sample utilization rate, detection speed and detection sensitivity in immune detection, the preparation and assembly of the chip is simple, the detection equipment is low, and can be conveniently applied in clinical testing.

【技术实现步骤摘要】
一种微流控检测芯片、固定装置和离心式检测装置
本技术属于医疗检测领域，尤其涉及一种免疫指标检测微流控检测芯片及其应用其的检测装置。
技术介绍
免疫层析技术自诞生以来，已经历了由胶体金定性和半定量到荧光定量的发展，其主要方法是以硝酸纤维素膜、玻璃纤维膜和吸水纸组合为流动基材，将不同标记物包被抗体固定其上进行双抗体夹心或者竞争性反应。因其使用方便、检测快速、可以直接使用滤膜对全血进行分离，且对制造设备和检测设备要求较低等特点目前在POCT(即时诊断)领域应用较广。然而这种纸质基材制备的试剂条难以克服其固有缺陷，主要来自于纸质基材本身对免疫反应的影响，硝酸纤维素膜对蛋白固定能力有限、手工组装步骤多等因素，普遍存在批内和批间精密度较大、灵敏度较低等缺陷，导致在实际临床检验使用中存在问题。尤其不适用在一些临床对灵敏度要求较高的检测项目，如：降钙素原(PCT)、N末端脑钠肽前体(NT-proBNP)、肌钙蛋白I(cTnI)等。20世纪90年代发展起来的微流控检测芯片是指利用几十到几百微米的沟道处理和控制10-9～10-8升体积的液体的科学与技术系统，其具有体积小、试剂消耗少、分析速度快、分析过程自动化、易于集成化以及高通量等许多优点。微流控检测芯片对于免疫检测的益处有：PMMA和PS等基材本身对蛋白具有较强吸附力，再利用流道毛细管作用力或施加驱动力，引导液体流动，可以方便的实现免疫层析反应，再结合检测设备可以方便的对样本中待测物质进行定量测定。专利文献1公开一种用于荧光免疫检测的微流控芯片及其制备方法，其包括芯片基板，基板上开设微流控通道，微流控通道包括依次连通的样本滴加区、全血过滤区、抗体包被区、反应区、检测区、质控区和废液收集区，全血过滤区设有红细胞滤血膜。检测时，在离心力驱动下，全血样本经过过滤区去除血细胞随后进行检测。该方案一方面全血过滤膜分离时会带来检测干扰和样本浪费，另一方面蛇形管道状的反应区很容易残留样本，对检测灵敏度产生不利的影响。此外，直接在基板上开设通道的制备方法加工成本较高，且单纯用离心力控制液体可能液体流速过快，不利于层析反应的进行。专利文献2公开定量检测全血中脑钠肽的磁微粒化学发光微流控芯片，其由顶部胶带、芯片基板和底部胶带构成，其中芯片基板上的过滤区、磁颗粒标记BNP抗体包被区、反应区、清洗区、检测区、流体释放通道依次连接。该方法中采用抗体修饰的磁颗粒，制备方法相对复杂，微流控芯片在检测中需要设备电磁铁牵引芯片中磁颗粒运动，对设备复杂性要求高。此外，过滤区包含滤血膜，也会存在检测干扰和样本浪费等问题。专利文献3公开了一种全自动微流控芯片荧光免疫检测系统，其包括芯片卡存储盘、样品管盘和离心反应盘，离心反应盘有一个或多个芯片卡槽，芯片卡槽的大小与芯片检测卡相匹配，芯片检测卡依次排列有加样槽、荧光探针槽、反应检测槽和废液槽以及连接上述槽的微通道，通过该系统可以从根本上实现全自动化、多样本、高通量、快速检测的要求。但是该系统组装相对复杂，芯片检测卡装夹并固定到离心反应盘芯片卡槽过程的可靠性和便捷性还有待提高。专利文献4公开了一种叠置的三层芯片结构，第二层为双面粘覆薄膜，上刻蚀有微结构，操作简单、生产效率高。不足之处在于并未具体描述双面粘覆薄膜上的微结构如何设置，此外第一层和第三层上没有设计其他微结构，该方法制备的芯片需要配合微泵微阀和特殊检测设备等，适用于某些科学研究领域，不适合临床对生物样本的即时检测。专利文献1：CN106807461A专利文献2：CN105259162A专利文献3：CN207036852U专利文献4：CN203663854U
技术实现思路
技术要解决的问题为了解决传统纸基材的固有问题以及上述现有技术中所存在的问题，利用微流控技术进一步提高免疫检测中样本利用率以及检测速度和检测灵敏度，本技术设计了一种自驱动和短时离心相结合的免疫指标检测用微流控检测芯片，芯片制备和组装简单，对检测设备要求低，能方便地应用于临床对生物样本的即时检测。本技术还提供基于该微流控检测芯片的固定装置以实现多个芯片装夹和固定的稳定性和便捷性，此外，本技术也提供了基于该微流控检测芯片的离心式检测装置。用于解决问题的方案本专利技术人为了解决上述问题经过努力研究，设计出一种微流控检测芯片，具体而言，本技术包括如下技术方案：[1]一种微流控检测芯片，所述检测芯片包含叠置的三层，芯片上层包含加样区和通气孔；芯片下层设有坡度结构或凹槽；芯片中间层为双面胶层，在所述双面胶层上用有胶区和无胶区分隔出样本流动通道，所述样本流动通道包括样本槽区、流道检测区、废液槽区，其中所述样本槽区与所述芯片上层的加样区相对应，所述废液槽区至少覆盖所述芯片下层的坡度结构或凹槽，所述流道检测区为弧形，所述芯片上层和芯片下层之间靠芯片中间层粘贴或者由芯片中间层粘贴及卡扣作用进行密合。[2]根据[1]所述的微流控检测芯片，所述加样区也设有坡度结构，所述坡度结构的夹角为15°-45，所述坡度结构上分布有一个或多个圆柱形凸起状引流点。[3]根据[1]或[2]所述的微流控检测芯片，所述芯片下层还包括与所述加样区对应的引流槽。[4]根据[1]-[3]任一技术方案所述的微流控检测芯片，所述芯片上层和芯片下层的材料选自聚苯乙烯、聚二甲基硅氧烷、聚甲基丙烯酸甲酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、玻璃或聚碳酸酯中的一种；优选的，所述芯片上层和芯片下层的材料选自聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯或聚碳酸酯；所述芯片中间层为聚对苯二甲酸乙二醇酯胶或聚甲基丙烯酸甲酯胶。[5]根据[1]或[4]任一技术方案所述的微流控检测芯片，所述凹槽对应于所述废液槽区的下半部分，深度为1-2mm。[6]根据[1]-[5]任一技术方案所述的微流控检测芯片，所述芯片上层和所述芯片下层的厚度均为1.5-2.5mm，所述芯片中间层的厚度为0.05-0.5mm。[7]一种微流控检测芯片的固定装置，其特征在于，所述固定装置可以同时固定多个如[1]-[6]任一技术方案所述的微流控检测芯片，所述固定装置包括一个中央固定盘和一个旋转托盘，所述旋转托盘被其上方的所述中央固定盘划分为多个如[1]-[6]任一技术方案所述的微流控检测芯片形状匹配的区域，所述固定装置主要利用所述中央固定盘的各个侧面分别将多个如[1]-[6]任一技术方案所述的微流控检测芯片固定在所述旋转托盘上，所述旋转托盘内具有光源透过区，所述光源透过区与[1]-[6]任一技术方案所述的微流控检测芯片的流道检测区同轴心。[8]一种如[7]所述的微流控检测芯片的固定装置，所述中央固定盘的侧面设置有定位斜槽，所述定位斜槽沿所述中央固定盘的侧面均匀设置。[9]一种离心式检测装置，所述离心式检测装置至少包括以下模块：微流控模块，包括[1]-[6]任一技术方案所述的微流控检测芯片；固定模块，包括[7]或[8]所述的固定装置；温控模块，用于控制[1]-[6]任一技术方案所述的微流控检测芯片中的流道检测区的温度；转动模块，连接于所述固定装置，用于带动所述固定装置转动；检测模块，用于通过所述固定装置的光源透过区对所述微流控检测芯片的流道检测区进行检测，并输出检测结果；及分析模块，用于接收所述检测结果，并根据所述检测结果对样本进行分析，并输出分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微流控检测芯片，其特征在于，所述微流控检测芯片包含叠置的三层，芯片上层包含加样区和通气孔；芯片下层设有坡度结构或凹槽；芯片中间层为双面胶层，在所述双面胶层上用有胶区和无胶区分隔出样本流动通道，所述样本流动通道包括样本槽区、流道检测区、废液槽区，其中所述样本槽区与所述芯片上层的加样区相对应，所述废液槽区至少覆盖所述芯片下层的坡度结构或凹槽，所述流道检测区为弧形，所述芯片上层和芯片下层之间靠芯片中间层粘贴或者由芯片中间层粘贴及卡扣作用进行密合。

【技术特征摘要】
1.一种微流控检测芯片，其特征在于，所述微流控检测芯片包含叠置的三层，芯片上层包含加样区和通气孔；芯片下层设有坡度结构或凹槽；芯片中间层为双面胶层，在所述双面胶层上用有胶区和无胶区分隔出样本流动通道，所述样本流动通道包括样本槽区、流道检测区、废液槽区，其中所述样本槽区与所述芯片上层的加样区相对应，所述废液槽区至少覆盖所述芯片下层的坡度结构或凹槽，所述流道检测区为弧形，所述芯片上层和芯片下层之间靠芯片中间层粘贴或者由芯片中间层粘贴及卡扣作用进行密合。2.根据权利要求1所述的微流控检测芯片，其特征在于，所述加样区内也设有坡度结构，所述坡度结构的夹角为15°-45°，所述坡度结构上分布有一个或多个圆柱形凸起状引流点。3.根据权利要求1或2所述的微流控检测芯片，其特征在于，所述芯片下层还包括与所述加样区对应的引流槽。4.根据权利要求1或2所述的微流控检测芯片，其特征在于，所述芯片上层和芯片下层的材料选自聚苯乙烯、聚二甲基硅氧烷、聚甲基丙烯酸甲酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、玻璃或聚碳酸酯中的一种；所述芯片中间层为聚对苯二甲酸乙二醇酯胶或聚甲基丙烯酸甲酯胶。5.根据权利要求4所述的微流控检测芯片，其特征在于，所述芯片上层和芯片下层的材料选自聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯或聚碳酸酯。6.根据权利要求1所述的微流控检测芯片，其特征在于，所述凹槽对应于所述废液槽区的下半部分，深度为1-2mm。7.根据权利要求1或2所述的微流控检测芯片，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：方雪恩，吴静，钱江洪，
申请(专利权)人：上海速创诊断产品有限公司，上海速芯生物科技有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31