用于生物样品筛选的多功能微流体设备制造技术

本发明专利技术涉及微流体技术领域，尤其涉及能够分离核酸、纯化核酸；进行聚合酶链式反应(PCRs)；核酸原位杂交；萤光信号检测及类似物的多功能微流体设备。装置包括多个试剂室(101A，101B)、样品输入端(102)、反应室(103)、检测室(104)和废物室(105)的集成；其中该多个试剂室(101A，101B)流体式连接到反应室(103)，并被配置成用以存储多个试剂；其中样品输入端(102)流体式连接到反应室(103)，并被配置成用以接收样品；其中废物室(105)流体式连接到反应室(103)，并被配置成用以从反应室(103)接收反应废物。

Multifunctional Microfluidic Equipment for Biological Sample Screening

The invention relates to the field of microfluidic technology, in particular to a multifunctional microfluidic device capable of separating nucleic acid and purifying nucleic acid, conducting polymerase chain reaction (PCR), in situ hybridization of nucleic acid, fluorescent signal detection and analogues. The device comprises the integration of multiple reagent chambers (101A, 101B), sample input terminal (102), reaction chamber (103), detection chamber (104) and waste chamber (105); in which multiple reagent chambers (101A, 101B) are fluidly connected to the reaction chamber (103) and configured to store multiple reagents; sample input terminal (102) is fluidly connected to the reaction chamber (103) and configured to receive samples; The chamber (105) is fluidly connected to the reaction chamber (103) and is configured to receive reactive waste from the reaction chamber (103).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于生物样品筛选的多功能微流体设备
本文的公开内容涉及用于生物样品筛选的设备，特别是能够分离核酸、纯化核酸；进行聚合酶链式反应(PCR)；核酸原位杂交；萤光信号检测及类似物的多功能微流体设备。
技术介绍
微流体晶片或晶片实验室(LOC)是例如在化学、光学、生物学和物理学领域中在仅仅几毫米至几厘米的单个晶片上集成一个或若干实验室功能来实现自动和高输送量筛选的设备。微流体技术实现对少至几微微升的极小流体量的处理和研究。该技术可以用于构造具有核酸的分离、纯化和从生物样品识别靶分子的集成功能的微型化学或生物晶片实验室。微流体晶片设备在使诊断化验微型化方面可是有用的。例如微流体晶片设备可以在没有先进设备的领域中用于筛选生物样品，或者由不在诊所或医院或住在医疗卫生资源有限的区域内的患者所使用。微流体晶片设备还因为下列优势而可以在大型基因组筛选项目或基因检测中心使用：低流体量消耗、较低试剂成本、较少的诊断所需样品量、由于短扩散距离引起的较快且较简单的分析和回应时间、快速加热、较好的系统控制(因为系统的较快回应)、由于很多功能性集成和小的容量引起的紧凑系统、由于紧凑性引起的大规模并行化，其允许高输送量分析和相对较低的制造成本以及能够大规模生产。
技术实现思路
本文公开了一种装置，包括：多个试剂室、样品输入端、反应室、检测室和废物室的集成；其中所述多个试剂室流体式连接到反应室，并被配置成用以存储多个试剂；其中所述样品输入端流体式连接到所述反应室，并被配置成用以接收样品；其中所述废物室流体式连接到所述反应室，并被配置成用以从所述反应室接收反应废物。根据实施例，该装置进一步包括混合通道，其中，所述混合通道流体式连接至所述多个试剂室，并被配置成用以使流过所述混合通道的流体混合。根据实施例，所述反应室的侧壁包括朝向所述反应室内部的凸起。根据实施例，所述多个试剂室被配置成联接至一个或多个致动器，其中，所述致动器被配置成在所述多个试剂室与所述反应室之间主动输送流体。根据实施例，所述一个或多个致动器包括注射器或微型泵。根据实施例，所述检测室被配置成联接至致动器，该致动器被配置成将流体从所述检测室主动输送到装置外部。根据实施例，所述装置进一步包括出口室；其中，该出口室流体式连接到所述检测室；其中，所述出口室被配置成联接至致动器，该致动器被配置成将流体从所述检测室主动输送到所述出口室。根据实施例，所述致动器包括注射器或微型泵。根据实施例，所述反应室包括在所述反应室的底部处的第一开口，该第一开口流体式连接到所述多个试剂室；其中，所述反应室包括在所述反应室的底部处的第二开口，该第二开口流体式连接到所述检测室，其中，所述反应室包括远离所述反应室的底部的第三开口，该第三开口流体式连接到所述废物室。根据实施例，所述装置进一步包括毛细管通道，该毛细管通道被配置成用以在毛细管力作用下，将流体从所述样品输入端输送到所述反应室。根据实施例，所述装置进一步包括一个或多个通道，该通道被配置成在所述多个试剂室与所述反应室之间输送流体，或将流体从所述反应室输送到所述废物室。根据实施例，所述装置进一步包括被配置成用以将流体从所述反应室输送到所述检测室的通道。根据实施例，所述装置进一步包括顶盖板，该顶盖板包括用于收容样品的开口。根据实施例，所述装置进一步包括从所述废物室到所述装置的外部的气孔。根据实施例，所述装置包括从由聚甲基丙烯酸甲酯或聚碳酸酯组成的组中选择的材料。根据实施例，所述装置被配置成用以从样品提取核酸并且使其纯化。根据实施例，所述装置被配置成用以进行聚合酶链式反应(PCR)。根据实施例，所述装置被配置成用以进行核酸原位杂交。根据实施例，所述检测室包括分子阵列。根据实施例，所述分子阵列包括单链核酸序列，其依次与感兴趣的预定核酸分子互补。本文公开了一种使用所述装置来提取核酸的方法，该方法包括：向所述反应室添加样品；向所述反应室添加来自所述多个试剂室中的一个试剂室的裂解缓冲液；向所述反应室添加磁珠溶液并且通过使核酸与磁珠缔合来提取核酸；向所述反应室施加磁场来将磁珠上的核酸固定到所述反应室的底部；向所述反应室添加清洗缓冲液并且将细胞裂解物清洗到所述废物室；添加洗脱缓冲液来使核酸从磁珠释放；向所述反应室施加磁场来将磁珠固定到所述反应室的底部；获得核酸。本文公开了一种使用权利要求1的装置来扩增核酸的方法，该方法包括：向所述检测室添加样品或在所述检测室中获得核酸；向所述检测室添加PCR试剂；通过使所述检测室的温度循环来进行PCR；获得扩增核酸。本文公开了一种使用权利要求1的装置来检测感兴趣核酸的方法，该方法包括：向所述检测室添加样品或在所述检测室中获得核酸；其中所述检测室包括作为探针用于原位杂交反应的分子阵列；向所述检测室添加变性缓冲液；使所述检测室经受变性温度并且使样品中的双链核酸分离成单链核酸；使所述检测室经受退火温度并且用分子阵列中的互补单链探针来使单链核酸退火；向所述检测室添加清洗缓冲液；检测感兴趣的核酸。【附图说明】图1A是示意性地示出了根据实施例的多功能微流体装置中的各种部件的流程图。图1B是示意性地示出了根据实施例的另一多功能微流体装置中的各种部件的流程图。图2A示意性地示出了根据实施例的多功能微流体装置的一种布置的横截面图。图2B示意性地示出了根据实施例的多功能微流体装置的另一布置的横截面图。图3示意性地示出了根据实施例的具有多层结构的多功能微流体装置的分解图。图4A示意性地示出了根据图3实施例的多功能微流体装置的顶盖的俯视图。图4B示意性地示出了根据图3实施例的多功能微流体装置的第一层的俯视图。图4C示意性地示出了根据图3实施例的多功能微流体装置的第二层的俯视图。图4D示意性地示出了根据图3实施例的多功能微流体装置的底板的俯视图。图5A示意性地示出了根据实施例的具有试剂室的备选设置的多功能微流体装置的另一布置的横截面图。图5B示意性地示出了根据实施例的具有试剂室的备选设置的多功能微流体装置的另一布置的横截面图。图6A-6D分别示意性地示出了根据各种实施例的多功能微流体装置的混合通道的布置的横截面图。图7A-7B分别示意性地示出了根据各种实施例的多功能微流体装置的检测室的布置的横截面图。图8示意性地示出了根据实施例的多功能微流体装置的布置。【具体实施方式】本公开内容提供了多功能微流体设备或装置，其可以从例如血液、唾液、尿液或细菌培养等生物样品提取核酸并且使其纯化，并且可以基于PCR、萤光PCR、RT-PCR等来扩增核酸，并且可以通过原位杂交或其他反应来识别一个或多个靶片段的存在。图1A-1B示意性地示出了多功能微流体装置10，其包括多个试剂室101A、101B；反应室103；检测室104和废物室105。试剂室流体式连接到反应室，并且可以存储用于核酸分离、纯化和识别的试剂。如在图2A-2B中示出地，八个试剂室301A、301B、301C、301D、301E、301F、301G、301H中的每个试剂室通过通道流体式连接到反应室。试剂室的数量通常基于要进行的反应或筛选的类型而预定。可以提供试剂室的各种设置。在一个示例中，试剂室501A、501B、501C、501D、501E、501F、501G、501H中的每个试剂室分别可以用其唯一通道本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种装置，包括：多个试剂室、样品输入端、反应室、检测室和废物室的集成；其中，所述多个试剂室流体式连接至所述反应室，并且所述多个试剂室被配置成用以存储多个试剂；其中，所述样品输入端流体式连接至所述反应室，并且所述样品输入端被配置成用以接收样品；其中，所述废物室流体式连接至所述反应室，并且所述废物室被配置成从所述反应室接收反应废物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种装置，包括：多个试剂室、样品输入端、反应室、检测室和废物室的集成；其中，所述多个试剂室流体式连接至所述反应室，并且所述多个试剂室被配置成用以存储多个试剂；其中，所述样品输入端流体式连接至所述反应室，并且所述样品输入端被配置成用以接收样品；其中，所述废物室流体式连接至所述反应室，并且所述废物室被配置成从所述反应室接收反应废物。2.根据权利要求1所述的装置，该装置进一步包括混合通道，其中，所述混合通道流体式连接至所述多个试剂室，并且被配置成用以使流经所述混合通道的流体混合。3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述反应室的侧壁包括朝向所述反应室内部的凸起。4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述多个试剂室被配置成联接至一个或多个致动器，其中，所述致动器被配置成在所述多个试剂室与所述反应室之间主动输送流体。5.根据权利要求4所述的装置，其中，所述一个或多个致动器包括注射器或者微型泵。6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述检测室被配置成联接至致动器，所述致动器被配置成将流体从所述检测室主动输送到所述装置的外部。7.根据权利要求1所述的装置，该装置进一步包括出口室；其中，所述出口室流体式连接至所述检测室；其中，所述出口室被配置成联接至致动器，所述致动器被配置成将流体从所述检测室主动输送至所述出口室。8.根据权利要求7所述的装置，其中，所述致动器包括注射器或者微型泵。9.根据权利要求1所述的装置，其中，所述反应室包括在所述反应室的底部处的第一开口，所述第一开口流体式连接至所述多个试剂室；其中，所述反应室包括在所述反应室的底部处的第二开口，所述第二开口流体式连接至所述检测室；其中，所述反应室包括远离所述反应室的底部的第三开口，所述第三开口流体式连接至所述废物室。10.根据权利要求1所述的装置，该装置进一步包括毛细管通道，所述毛细管通道被配置成在毛细管力作用下将流体从所述样品输入端输送至所述反应室。11.根据权利要求1所述的装置，该装置进一步包括一个或多个通道，所述通道被配置成在所述多个试剂室与所述反应室之间输送流体，或者将流体从所述反应室输送至所述废物室。12.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁锐，曹培炎，
申请(专利权)人：深圳源光科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44