离心式微流控芯片制造技术

本实用新型专利技术公开了一种离心式微流控芯片，该检测芯片具有旋转中心，且该检测芯片包括至少一个可独立进行检测的检测单元，所述检测单元包括用于提供反应空间的混合培育槽，所述检测芯片的外部的下方固定设置有弹簧，所述弹簧的自由端连接有磁铁；所述检测芯片不旋转时，所述磁铁处于工作区域之外；所述检测芯片绕所述旋转中心以一定速度旋转时，磁铁完全覆盖工作区域。本实用新型专利技术通过设计移动式磁场对混合培育槽内的磁性颗粒进行操作，在冲洗过程中，对混合培育槽内的磁性颗粒产生吸引作用，使磁性颗粒能保持在混合培育槽内不被冲走；本实用新型专利技术将固体试剂和液体试剂预封在芯片中，仅需一次性注入样本，即可自动完成复杂的加样及反应步骤。应步骤。应步骤。

【技术实现步骤摘要】
离心式微流控芯片


[0001]本技术涉及微流控芯片
，特别涉及一种离心式微流控芯片。

技术介绍

[0002]为了简化传统检测步骤存在冗长且繁杂的缺陷，常结合微流控芯片技术进行检测(如：生化检测、免疫检测、分子检测等)。然而，微流控检测芯片仍有许多难点无法攻克，(一)、加样步骤繁杂(检测流程常需进行多次加样步骤，如：样本、质控品/校准品、稀释液、清洗液、多种试剂等。(二)、现有技术中常将需参与反应的抗体/抗原连接在磁性颗粒表面，以在反应槽内与样本进行反应，而在清洗步骤时，为了避免磁性颗粒被冲刷出反应槽通常采用的方案为：通过磁场发生设备，在反应槽区域产生磁场，在清洗阶段控制磁场加入导反应槽，以通过磁力使磁性颗粒保留在反应槽中，而在其他阶段，如混合阶段，则需控制撤去磁场。该方案存在的缺点有：需要增加控制磁场有无的步骤，增加了反应过程的控制操作；由于需要控制磁场加入或撤去，通常或者是采用移动机构控制磁场进行移动或是采用电控的磁场发生设备，这样会导致设备复杂性和成本上升。
[0003]所以如何设计微流控芯片的结构，至少解决上述之一问题，以将传统的冗长、繁杂的检测方案整合成简单、快速、适用工业化量产的检测方案是一项重要的课题。

技术实现思路

[0004]为了解决上述至少之一的技术问题，本技术提供一种离心式微流控芯片。
[0005]本技术采用的技术方案是：一种离心式微流控芯片，该检测芯片具有旋转中心，且该检测芯片包括至少一个可独立进行检测的检测单元，所述检测单元包括用于提供反应空间的混合培育槽，所述检测芯片的外部的下方固定设置有弹簧，所述弹簧的自由端连接有磁铁；
[0006]其中，所述检测芯片不旋转时，所述磁铁与所述混合培育槽在沿所述检测芯片厚度方向的正下方的投影无重合区域；所述检测芯片绕所述旋转中心以一定速度旋转时，磁铁因离心作用而使所述弹簧的自由端压缩或伸长，使所述混合培育槽在正下方的投影区域可被所述磁铁沿所述检测芯片厚度方向的投影区域完全覆盖；
[0007]其中，所述弹簧压缩或伸长方向的延长线会通过所述旋转中心。
[0008]优选的是，所述弹簧的固定端远离所述旋转中心，所述弹簧的自由端和磁铁靠近所述旋转中心；
[0009]所述检测芯片不旋转时，所述弹簧处于自然状态，所述弹簧的自由端上的磁铁朝向所述旋转中心方向越过所述混合培育槽在沿所述检测芯片厚度方向的正下方区域；
[0010]所述检测芯片旋转时，所述弹簧被压缩，所述磁铁背向所述旋转中心方向移动至所述混合培育槽的正下方区域，且所述混合培育槽在沿所述检测芯片厚度方向的正下方的投影区域被所述磁铁沿所述检测芯片厚度方向的投影区域完全覆盖。
[0011]优选的是，所述弹簧的固定端靠近所述旋转中心，所述弹簧的自由端和磁铁远离
所述旋转中心；
[0012]所述检测芯片不旋转时，所述弹簧处于自然状态，所述弹簧的自由端上的磁铁处于所述旋转中心和所述混合培育槽在沿所述检测芯片厚度方向的正下方的投影区域之间的区域；
[0013]所述检测芯片旋转时，所述弹簧被伸长，所述磁铁背向所述旋转中心方向移动至所述混合培育槽的正下方区域，且所述混合培育槽在沿所述检测芯片厚度方向的正下方的投影区域被所述磁铁沿所述检测芯片厚度方向的投影区域完全覆盖。
[0014]优选的是，所述检测单元还包括全血存储槽、与所述全血存储槽连通的供待测血样注入的全血注入孔、通过全血传输通道与所述全血存储槽连通的血浆血清定量槽、将所述血浆血清定量槽连通至所述混合培育槽的血浆血清传输通道、通过废液传输通道与所述混合培育槽连通的废液槽以及与所述废液槽连通的通气孔。
[0015]优选的是，所述全血传输通道上处于所述定量槽上游的位置连通有剩余血球储存槽；
[0016]所述血浆血清定量槽的靠近所述旋转中心的一侧设置有溢流口，所述溢流口上连通有血浆血清废液槽。
[0017]优选的是，所述全血传输通道包括与所述全血存储槽的出口端连通的径向段通道和与所述径向段通道的末端连通的周向段通道，所述周向段通道的末端与所述血浆血清定量槽连通，所述血浆血清定量槽处于所述周向段通道的靠近所述旋转中心的一侧；
[0018]所述剩余血球储存槽与所述周向段通道的中部连通，且所述剩余血球储存槽处于所述周向段通道的远离所述旋转中心的一侧。
[0019]优选的是，与所述混合培育槽的出口端处连通的所述废液传输通道上设置有微流阀门；
[0020]所述血浆血清传输通道具有第一倒U型段，所述废液传输通道具有第二倒U型段。
[0021]优选的是，所述混合培育槽内设置有存储着N种不同的固体试剂的固体试剂存储槽；
[0022]其中，所述固体试剂包括外部均包覆有保护膜的第一、第二、...、第N固体试剂，所述第一固体试剂的外部包覆有第一保护膜，所述第二固体试剂的外部由外向内依次包覆有第一保护膜和第二保护膜，以此类推，所述第N固体试剂的外部由外向内依次包覆有第一保护膜、第二保护膜、...、第N保护膜；
[0023]所述第一至第N保护膜均可于所述混合培育槽中在所述检测单元提供的溶解试剂的作用下溶解，使所述第一至第N固体试剂外部包覆的保护膜具有不同的溶解时间。
[0024]优选的是，还包括与所述混合培育槽连通的至少一个溶解试剂存储槽和至少一个反应试剂存储槽；
[0025]所述第一至第N保护膜设置为相同的且可被所述溶解试剂存储槽中存储的溶解试剂溶解的材质。
[0026]优选的是，所述溶解试剂存储槽和反应试剂存储槽中的液体试剂均通过预封袋密封包装，所述预封袋可在外力作用下而局部破裂，释放其中的液体试剂，并提供至所述混合培育槽中。
[0027]优选的是，该检测芯片的本体包括底板、上盖和开设在底板上的微流道，上盖密封
扣合在所述底板上，使所述底板和上盖之间的微流道形成所述检测单元；
[0028]处于所述液体试剂存储槽上方的所述上盖上开设有穿刺孔，所述预封袋可通过外部的刺破装置穿过所述穿刺孔而刺破，以释放其中的液体试剂。
[0029]本技术至少包括以下有益效果是：
[0030]1、本技术的离心式微流控芯片通过设计移动式磁场对混合培育槽内的磁性颗粒进行操作，在冲洗过程中，对混合培育槽内的磁性颗粒产生吸引作用，使磁性颗粒能保持在混合培育槽内不被冲走；整个过程是依据反应过程中是否需要旋转条件而自动匹配，不需要额外增加对磁场进入与撤离的控制操作，即冲洗时，检测芯片需要旋转，而通过旋转正好能将磁场加入工作区域，吸引住磁性颗粒；当混合使，不需要磁场，检测芯片也不需要旋转，此时磁铁能自动从工作区域退出；
[0031]2、本技术将固体试剂和液体试剂预封在芯片中，仅需一次性注入样本，即可自动完成复杂的加样及反应步骤；
[0032]3、本技术仅需少量样本(几十微升)即可进行检测。
附图说明
[0033]图1为本技术的总体构思中的离心式微流控芯片的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种离心式微流控芯片，该检测芯片具有旋转中心，且该检测芯片包括至少一个可独立进行检测的检测单元，所述检测单元包括用于提供反应空间的混合培育槽，其特征在于，所述检测芯片的外部的下方固定设置有弹簧，所述弹簧的自由端连接有磁铁；其中，所述检测芯片不旋转时，所述磁铁与所述混合培育槽在沿所述检测芯片厚度方向的正下方的投影无重合区域；所述检测芯片绕所述旋转中心以一定速度旋转时，磁铁因离心作用而使所述弹簧的自由端压缩或伸长，使所述混合培育槽在正下方的投影区域可被所述磁铁沿所述检测芯片厚度方向的投影区域完全覆盖；其中，所述弹簧压缩或伸长方向的延长线会通过所述旋转中心。2.根据权利要求1所述的离心式微流控芯片，其特征在于，所述弹簧的固定端远离所述旋转中心，所述弹簧的自由端和磁铁靠近所述旋转中心；所述检测芯片不旋转时，所述弹簧处于自然状态，所述弹簧的自由端上的磁铁朝向所述旋转中心方向越过所述混合培育槽在沿所述检测芯片厚度方向的正下方区域；所述检测芯片旋转时，所述弹簧被压缩，所述磁铁背向所述旋转中心方向移动至所述混合培育槽的正下方区域，且所述混合培育槽在沿所述检测芯片厚度方向的正下方的投影区域被所述磁铁沿所述检测芯片厚度方向的投影区域完全覆盖。3.根据权利要求1所述的离心式微流控芯片，其特征在于，所述弹簧的固定端靠近所述旋转中心，所述弹簧的自由端和磁铁远离所述旋转中心；所述检测芯片不旋转时，所述弹簧处于自然状态，所述弹簧的自由端上的磁铁处于所述旋转中心和所述混合培育槽在沿所述检测芯片厚度方向的正下方的投影区域之间的区域；所述检测芯片旋转时，所述弹簧被伸长，所述磁铁背向所述旋转中心方向移动至所述混合培育槽的正下方区域，且所述混合培育槽在沿所述检测芯片厚度方向的正下方的投影区域被所述磁铁沿所述检测芯片厚度方向的投影区域完全覆盖。4.根据权利要求2或3所述的离心式微流控芯片，其特征在于，所述检测单元还包括全血存储槽、与所述全血存储槽连通的供待测血样注入的全血注入孔、通过全血传输通道与所述全血存储槽连通的血浆血清定量槽、将所述血浆血清定量槽连通至所述混合培育槽的血浆血清传输通道、通过废液传输通道与所述混合培育槽连通的废液槽以及与所述废液槽连通的通气孔。5.根据权利要求4所述的离心式微流控芯片，其特征在于，所述全血传输通道上处于所述定量槽上游的位置连通有剩余血球储存槽；所述血浆...

【专利技术属性】
技术研发人员：林佳慧，沈昊，潘虹霞，杨意枫，钱东林，钱颖，
申请(专利权)人：苏州国科均豪生物科技有限公司，
类型：新型
国别省市：