一种一体化生物反应芯片制造技术

本发明专利技术提供了一种一体化生物反应芯片，可应用于体外生物合成体系中，实现真空包装，常温保存，一键式反应开启、加样、反应、终止及产品收集，省去额外电子或机械开关的整合与制作成本，该芯片系统设计合理、操作简单、使用便捷、成本低廉，可更加有效的普及。

An Integrated Biological Reaction Chip

【技术实现步骤摘要】
一种一体化生物反应芯片
本专利技术涉及生物
，具体地涉及一种用于生物反应的生物反应芯片。
技术介绍
微全分析系统是由瑞士科学家Manz在1890年首次提出，随着微流控技术的逐渐发展与成熟，《福布斯》杂志将微流控芯片技术列为15件影响人类未来的最重要专利技术之一，作为本世纪最重要的前沿技术之一的微流控技术逐渐被认可，并在生物、化学、医药等领域发挥着重要的作用，成为科学家手中流动的“芯”。微流控芯片具有流体可控、低样品耗损、易集成、反应快速、低成本等特征，在生物分子的体外合成、体外分离、体外检测方面具有广泛的应用。微流控芯片一般由聚二甲基硅氧烷(PDMS)材料制成，以图案化的抛光硅片为模板(利用紫外光刻蚀法将不同图案的光刻胶固化在硅片表面形成模板)，形成具有多种功能区的反应芯片，功能化芯片的操作往往需要专业人士对样品的注入、反应、输出进行专业按序操作，同时配备注射器，注射泵，显微镜等专业设备。自动化反应、检测芯片的研制是未来微流控芯片发展的趋势。综上，本领域迫切需要开发一种芯片，其能降低芯片使用过程中的专业化要求，并易于普及。
技术实现思路
本专利技术的目的是开发一种芯片，其能降低芯片使用过程中的专业化要求，并易于普及。本专利技术提供了一种一体化生物反应芯片包括：一外包壳体(1)、所述的外包壳体的内表面上固定有存放室(2)和反应室(3)；其中，所述的存放室位于所述的反应室的上方，所述的存放室通过第一高弹性软管(4)与所述的反应室相连通；所述的第一高弹性软管通过第一固定带(5)以弯曲折叠状态固定于位于所述的存放室与反应室之间的上支撑部(6)，从而使存放室与反应室之间的管道处于封闭状态；所述的反应室通过第二高弹性软管(8)与所述芯片位于壳体上的出口(35)相连通，且所述第二高弹性软管通过第二固定带(9)以弯曲折叠状态固定在位于反应室下方的下支撑部(10)，从而使反应室和出口之间的管道处于闭合状态；且所述的壳体内还包括第一切断装置，所述的第一切断装置用于切断所述的第一固定带，从而使存放室与反应室之间的管道处于开启状态；所述的壳体内还包括第二切断装置，所述的第二切断装置用于切断所述的第二固定带，从而使反应室和出口之间的管道处于开启状态。在另一优选例中，其特征在于，所述的存放室还与第一气体导管(12)的第一末端连接，且所述的反应室还与第二气体导管(13)的第一末端连接，所述的第一气体导管的第二末端和所述的第二气体导管的第二末端封闭并固定于所述的上支撑部。在另一优选例中，所述的外包壳体的外侧还设置有一外控开关(14)，用于控制所述的第一切断装置和第二切断装置。在另一优选例中，所述的外控开关包括：固定于壳体上方外表面的第一圆柱体(15)，所述的第一圆柱体内侧具有第一内侧托台(20)，以及第一内侧空轨(22)；嵌套于第一圆柱体内的第二圆柱体(16)，所述第二圆柱体的外柱面具有与所述的第一内侧托台和第一内侧空轨相适应的第一突出部(18)，且所述第二圆柱体的内柱面具有第二内侧托台(21)和第二内侧空轨(23)；以及嵌套于第二圆柱体内的第三圆柱体(17)；所述的第三圆柱体外柱面上具有与第二内侧托台以及第二内侧空轨相适应的第二突出部(19)。在另一优选例中，所述的第一切断装置包括：一内连接管（25）和上刀片（26）；以及所述的第二切断装置包括：一外连接管（24）和下刀片（27）；其中，所述的第二圆柱体下端设置有所述的外连接管(24)，所述的第三圆柱体下端设置有所述的内连接管(25)，所述的内连接管嵌套于所述的外连接管内；所述的内连接管的下端设置有所述的上刀片(26)，所述的上刀片靠近所述的上支撑部，且所述的上刀片具有第一状态和第二状态，当从第一状态运行至第二状态时，所述的上刀片切断所述的第一固定带，从而使第一高弹性软管从封闭状态变为开启状态；所述的外连接管的下端设置有所述的下刀片(27)，所述的下刀片靠近所述的下支撑部，且所述的下刀片具有第一状态和第二状态，当从第一状态运行至第二状态时，所述的下刀片切断所述的第二固定带，从而使第二高弹性软管从封闭状态变为开启状态。在另一优选例中，所述的外连接管包括开放连接段(28)，所述的开放连接段与所述上支撑部位于同一高度。在另一优选例中，所述的开放连接段还具有一个或多个间隙。在另一优选例中，所述第一气体导管(12)、第二气体导管(13)和第一固定带(5)从所述的开放式连接结构的空隙处穿过所述的外连接管，并固定于所述的上支撑部。在另一优选例中，所述的第三圆柱体可以以所述的第三圆柱体的柱心为轴进行轴向转动，从而使所述的第二突出部从第二内侧托台进入第二内侧空轨，并沿所述的第二内侧空轨移动，从而带动所述的上刀片从第一状态运行至第二状态；所述的第二圆柱体可以以所述的第二圆柱体的柱心为轴进行轴向转动，从而使所述的第一突出部从第一内侧托台进入第一内侧空轨，并沿所述的第一内侧空轨移动，从而带动所述的下刀片从第一状态运行至第二状态。在另一优选例中，所述的上支撑部通过第一连接柱(7)固定于壳体内表面。在另一优选例中，所述的下支撑部位于所述的反应室的下方并通过第二连接柱(11)固定于壳体内表面。在另一优选例中，所述的第二内侧空轨(23)的长度可以使所述的上刀片(26)下移并切断所述的气体导管和所述的第一固定带，且第三圆柱体外露部分的长度不小于使所述的上刀片(26)完全切断所述的气体导管(12及13)和所述的第一固定带(5)的下移距离。在另一优选例中，所述的第一内侧空轨(22)的长度可以使下刀片(27)下移足够距离并完全切断第二固定带(9)，第二圆柱体外露部分的长度不小于使下刀片(27)完全切断所述的第二固定带(9)的下移距离。在另一优选例中，所述的外控开关(14)还用于控制所述的存放室及所述的反应室在气体流通状态与气体密封状态之间转换。在另一优选例中，所述的上刀片由第一状态运行至第二状态时，还切断所述的气体导管，从而使所述的存放室及所述的反应室由气体密封状态变为气体流通状态。在另一优选例中，所述的第一内侧空轨设置于所述的第一内侧托台的侧边，和/或所述的第二内侧空轨设置于所述的第二内侧托台的侧边。在另一优选例中，所述的第二内侧托台低于所述的第二圆柱体顶面，和/或所述的第一内侧托台低于所述的第一圆柱体顶面。在另一优选例中，通过旋转所述的第三圆柱体，可将第二突出部(19)由第二圆柱体的所述的第二内侧托台位置旋转至第二内侧空轨(23)上端，向下按压第三圆柱体，使固定于所述的内连接管的上刀片(26)竖直下移，切断第一固定带(5)及气体导管(12、13)，第一高弹性软管(4)从弯曲折叠的闭合状态恢复到原始的管道自然开放状态，气体导管(12、13)连接外部大气，实现液体样品从存放室流向反应室，开始反应。在另一优选例中，反应结束后，通过旋转第二圆柱体，可将第一突出部(18)由第一圆柱的第一内侧体托台位置旋转至第一内侧空轨上端，向下按压第二圆柱体，即可使固定于外连接管的下刀片(27)竖直下移，切断第二固定带(9)，第二高弹性软管(8)从弯曲折叠的闭合状态恢复到原始的管道自然开放状态，反应液从反应室流出。在另一优选例中，所述的外包壳体的内表面上还固定有具有外圈凹槽(32)的定滑轮(31)，所述的定滑轮用于固定所述高弹性软管并用于使所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种一体化生物反应芯片，其特征在于，包括：一外包壳体(1)、所述的外包壳体的内表面上固定有存放室(2)和反应室(3)；其中，所述的存放室位于所述的反应室的上方，所述的存放室通过第一高弹性软管(4)与所述的反应室相连通；所述的第一高弹性软管通过第一固定带(5)以弯曲折叠状态固定于位于所述的存放室与反应室之间的上支撑部(6)，从而使存放室与反应室之间的管道处于封闭状态；所述的反应室通过第二高弹性软管(8)与所述芯片位于壳体上的出口(35)相连通，且所述第二高弹性软管通过第二固定带(9)以弯曲折叠状态固定在位于反应室下方的下支撑部(10)，从而使反应室和出口之间的管道处于闭合状态；且所述的壳体内还包括第一切断装置，所述的第一切断装置用于切断所述的第一固定带，从而使存放室与反应室之间的管道处于开启状态；所述的壳体内还包括第二切断装置，所述的第二切断装置用于切断所述的第二固定带，从而使反应室和出口之间的管道处于开启状态。

【技术特征摘要】
1.一种一体化生物反应芯片，其特征在于，包括：一外包壳体(1)、所述的外包壳体的内表面上固定有存放室(2)和反应室(3)；其中，所述的存放室位于所述的反应室的上方，所述的存放室通过第一高弹性软管(4)与所述的反应室相连通；所述的第一高弹性软管通过第一固定带(5)以弯曲折叠状态固定于位于所述的存放室与反应室之间的上支撑部(6)，从而使存放室与反应室之间的管道处于封闭状态；所述的反应室通过第二高弹性软管(8)与所述芯片位于壳体上的出口(35)相连通，且所述第二高弹性软管通过第二固定带(9)以弯曲折叠状态固定在位于反应室下方的下支撑部(10)，从而使反应室和出口之间的管道处于闭合状态；且所述的壳体内还包括第一切断装置，所述的第一切断装置用于切断所述的第一固定带，从而使存放室与反应室之间的管道处于开启状态；所述的壳体内还包括第二切断装置，所述的第二切断装置用于切断所述的第二固定带，从而使反应室和出口之间的管道处于开启状态。2.如权利要求1所述的芯片，其特征在于，所述的存放室还与第一气体导管(12)的第一末端连接，且所述的反应室还与第二气体导管(13)的第一末端连接，所述的第一气体导管的第二末端和所述的第二气体导管的第二末端封闭并固定于所述的上支撑部。3.如权利要求1所述的芯片，其特征在于，所述的外包壳体的外侧还设置有一外控开关(14)，用于控制所述的第一切断装置和第二切断装置。4.如权利要求3所述的芯片，其特征在于，所述的外控开关包括：固定于壳体上方外表面的第一圆柱体(15)，所述的第一圆柱体内侧具有第一内侧托台(20)，以及第一内侧空轨(22)；嵌套于第一圆柱体内的第二圆柱体(16)，所述第二圆柱体的外柱面具有与所述的第一内侧托台和第一内侧空轨相适应的第一突出部(18)，且所述第二圆柱体的内柱面具有第二内侧托台(21)和第二内侧空轨(23)；以及嵌套于第二圆柱体内的第三圆柱体(17)；所述的第三圆柱体外柱面上具有与第二内侧托台以及第二内侧空轨相适应的第二突出部(19)。5.如权利要求4所述的芯片，其特征在于，所述的第一切断装置包括：一内连接管...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭敏，吴亮，于雪，
申请(专利权)人：康码上海生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31