取样装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种取样装置，所述取样装置包括微流控流道，所述微流控流道具有用于输入生物流体样本的进样口(1)、在进样口下游的含有用于处理生物流体样本的试剂的试剂包埋部(2)、在试剂包埋部下游的混合区段(4)、在混合区段下游的检测区(5)、在检测区下游的废液区段(6)和排气孔(7)，所述微流控流道具有亲水表面，所述微流控流道构造成，使得生物流体样本能在微流控流道中通过由流体表面张力和毛细力构成的自驱力从进样口流动至检测区。该取样装置可以成本有利地制造，零件数量少，工作可靠。

【技术实现步骤摘要】
取样装置
本公开涉及医学
，更具体地，涉及一种用于生物流体样本的取样装置，尤其是一次性使用的耗材。
技术介绍
在生命科学研究、生物制药、医疗诊断等等中可以涉及生物流体样本的检测。生物流体样本例如可以是人类或动物的血液、尿液、体液、植物的提取物，它们可以是未经预处理的或者经预处理的。例如对于全血样本可以检测红细胞的数量、白细胞的数量、细胞活性等等。生物流体样本的检测例如可以涉及分子诊断、免疫荧光测定和荧光抗体技术等方面的应用。公开文件US8906697B2公开一种用于对液体分析物进行评价的取样装置，其中，待检测的液体样本通过泵进行驱动。这在取样装置的制造成本、结构尺寸、零件数量和工作可靠性等方面可以是不利的。
技术实现思路
本公开的目的是，提供一种用于生物流体样本的取样装置，其可以成本有利地制造，零件数量少，尺寸紧凑，可以可靠地使用。为此，提供一种取样装置，所述取样装置包括微流控流道，所述微流控流道具有用于输入生物流体样本的进样口、在进样口下游的含有用于处理生物流体样本的试剂的试剂包埋部、在试剂包埋部下游的混合区段、在混合区段下游的检测区、在检测区下游的废液区段和排气孔，所述微流控流道具有亲水表面，所述微流控流道构造成，使得生物流体样本能在微流控流道中通过由流体表面张力和毛细力构成的自驱力从进样口流动至检测区。在按本专利技术的取样装置中，通过自驱力可以实现生物流体样本的适宜的流动，而不需要如在现有技术中的专门用于驱动的泵。在一些实施方式中，在进样口与试剂包埋部之间和/或在试剂包埋部与混合区段之间可以设置有微阀，所述微阀构造成用于控制生物流体样本的流速。适宜的流速可以有利于包含在试剂包埋部中的试剂添加到从进样口输入的生物流体样本中。在一些实施方式中，所述混合区段可以具有从以下组中选择的至少一个结构：弯折部、变径部、微柱。通过所述结构可以促进生物流体样本在混合区段中的涡流的产生，并且因此促进试剂在生物流体样本中的混匀。在一些实施方式中，所述混合区段可以包括多个并排的子段，每个子段可以具有从所述组中选择的至少一个结构。在一些实施方式中，每个子段可以具有多个弯折部以及多个变径部。在一些实施方式中，每个弯折部可以具有20°～160°的夹角，例如30°～150°的夹角，优选45°～135°的夹角。在一些实施方式中，所述检测区可以构造成面状区域。在一些实施方式中，参考生物流体样本的流动方向，所述检测区可以在中央与在两侧相比具有减小的高度尺寸。借此可以进一步防止在检测区中形成死区，其中，生物流体样本不能到达所述死区，在所述死区中可以形成气泡。在一些实施方式中，所述取样装置可以构造成长形的平面元件，例如矩形构件。在一些实施方式中，所述进样口可以构成为从平面元件伸出的环形颈圈。上面提及的各个技术特征和下面将要提及的各个技术特征以及可以从附图中得出的技术特征可以任意地相互组合，只要相互组合的各单个技术特征不是相互矛盾的。附图说明下面参考附图借助示例性的具体实施方式更详细地说明本专利技术，但本专利技术不限制于此。其中：图1是按本专利技术的一种实施方式的取样装置的线路简图。图2是图1的取样装置的示意性的平面图。具体实施方式图1是按本专利技术的一种实施方式的取样装置的线路简图，并且图2是图1的取样装置的示意性的平面图。在图2中，取样装置以透明图的形式描述，并且从而可以在图2中看到取样装置的内部的微流控流道。如图1和图2所示的实施方式中，取样装置可以包括微流控流道，所述微流控流道具有用于输入生物流体样本的进样口1。取样装置可以构成为平面元件，例如长形的或圆形的平面元件。在所示的实施方式中，该平面元件构成为矩形构件。所述进样口1可以构成为从平面元件伸出的环形颈圈。待检测的生物流体样本可以例如借助于移液管添加到进样口1中。优选地，取样装置可以具有一个唯一的进样口1。微流控流道原则上可以具有任意的横截面形状，然而优选宽浅型的横截面。在进样口1下游，在微流控流道中设有试剂包埋部2，其含有用于处理生物流体样本的试剂。试剂包埋部可以是单点的或者多点的，或者面状的。当从进样口1输入的生物流体样本从试剂包埋部2流过时，包含在试剂包埋部2中的试剂加入到、例如溶解到生物流体样本中。可选地，在进样口1与试剂包埋部2之间可以设置至少一个微阀3。作为替换或补充，在试剂包埋部2与混合区段4之间可以设置至少一个微阀3。所述微阀3可以构造成用于控制生物流体样本的流速，使得该流速与试剂向生物流体样本中的加入相适配。在试剂包埋部2下游，微流控流道可以具有已提及的混合区段4。已加入到生物流体样本中的试剂可以在混合区段4中与生物流体样本混匀。所述混合区段4可以具有从以下组中选择的至少一个结构：弯折部、变径部、微柱。如图2所示，所述混合区段4可以包括多个并排的子段10，每个子段可以具有多个弯折部11以及多个变径部12。这些弯折部可以具有例如在60°～120°范围内、例如大约90°的夹角。弯折部和变径部都可以在流过的生物流体样本中促进涡流的产生，并且因此促进试剂与生物流体样本的混匀。在混合区段4下游，微流控流道可以具有检测区5。在检测区5下游可以设有废液区段6和排气孔7。被生物流体样本的液流排挤的空气可以从排气孔7中排出。所述检测区5可以构造成面状区域。参考生物流体样本的流动方向，所述检测区5可以在中央与在两侧相比具有减小的高度尺寸，借此可以进一步防止死区的产生，在所述死区中可能存在气泡。例如可能的是，在检测区中对生物流体样本进行目视检测或者利用专用设备进行荧光检测或者辉光检测。所述微流控流道可以具有亲水表面，所述微流控流道构造成，使得生物流体样本能在微流控流道中通过由流体表面张力和毛细力构成的自驱力从进样口1至少流动至检测区5。所述检测装置例如可以包括一个第一片材和一个第二片材，其中，微流控流道的结构可以在第一片材中制出，并且第二片材构成为封闭构件，其中，第二片材与第一片材相互材料锁合地连接，例如粘合或焊接在一起。各片材例如可以由硅片或者聚二甲基硅氧烷(PDMS)制成。自驱力可以主要来源于毛细力和表面张力。在微尺度下表面张力(黏性力、压力)作用可以更加明显。影响微流道中的流体运动的主要无量纲数有雷诺数Re、韦伯数Wb、毛细数Ca等，主要因素可以包括壁面浸润性和液体间的黏度比。在此可以适用公式Ca＝μv/γ，其中，μ是流体的测定黏度kg/(m·s)，v是流体的平均线流速(m/s)，γ是张力系数。当Ca值在10-4～10-1之间时，毛细作用可以是明显的。微流道可以为宽浅型的微通道，即截面宽度w比深度h的关系满足w≥h，例如1.5h≤w≤2h。流体与流道壁面之间液膜的厚度e～wCa2/3，即与流道的截面宽度和毛细数Ca有关。微流道壁面对液体表现出不同的浸润特性，主要为表面亲/疏水性对滑移的影响。表面亲/疏水性与固体表面有关，即与液体和固体分子之间的相互作用强弱有关。对于亲水表面，接触角θ>本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种取样装置，其特征在于，所述取样装置包括微流控流道，所述微流控流道具有用于输入生物流体样本的进样口(1)、在进样口下游的含有用于处理生物流体样本的试剂的试剂包埋部(2)、在试剂包埋部下游的混合区段(4)、在混合区段下游的检测区(5)、在检测区下游的废液区段(6)和排气孔(7)，所述微流控流道具有亲水表面，所述微流控流道构造成，使得生物流体样本能在微流控流道中通过由流体表面张力和毛细力构成的自驱力从进样口流动至检测区。/n

【技术特征摘要】
1.一种取样装置，其特征在于，所述取样装置包括微流控流道，所述微流控流道具有用于输入生物流体样本的进样口(1)、在进样口下游的含有用于处理生物流体样本的试剂的试剂包埋部(2)、在试剂包埋部下游的混合区段(4)、在混合区段下游的检测区(5)、在检测区下游的废液区段(6)和排气孔(7)，所述微流控流道具有亲水表面，所述微流控流道构造成，使得生物流体样本能在微流控流道中通过由流体表面张力和毛细力构成的自驱力从进样口流动至检测区。


2.根据权利要求1所述的取样装置，其特征在于，在进样口与试剂包埋部之间和/或在试剂包埋部与混合区段之间设置有微阀(3)，所述微阀构造成用于控制生物流体样本的流速。


3.根据权利要求1或2所述的取样装置，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯子寅，
申请(专利权)人：上海浚真生命科学有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31