一种核酸检测芯片制造技术

本发明专利技术提供一种核酸检测芯片，所述核酸检测芯片包括若干个反应单元，每个所述反应单元由一端至另一端依次包括连通设置的第一储液件(1)、第一被动阀(2)、第二储液件(3)、第二被动阀(4)、进样缓冲件(5)和PCR检测件(6)。本申请技术方案提供一种免纯化、样本核酸快速释放的高通量核酸检测芯片，在短时间内可以对几十个样本进行快速扩增及高灵敏检测。个样本进行快速扩增及高灵敏检测。个样本进行快速扩增及高灵敏检测。

【技术实现步骤摘要】
一种核酸检测芯片


[0001]本专利技术涉及生物检测领域，特别是涉及一种核酸检测芯片。

技术介绍

[0002]核酸检测技术是目前病原体直接检测的主要手段，检测下限可以达到几十个甚至几个拷 贝数。其相较于基于免疫学的检测方法，可以从根本上检测到是否存在被检测病原体的靶序 列，有效减少检测结果中假阴性的存在。在检测过程中，样品的制备即核酸提取步骤是检测 过程中最为繁琐的步骤，且该步骤耗时长、易发生样本间交叉污染。因此，集成样本制备与 检测系统、同时具备高通量检测与便携性的一体化装置是本领域人员一项待解决的技术问题。
[0003]基于此问题，研究人员提出并设计了用于简化样本制备或核酸检测的装置。Hau VanNguyen团队(Biosensors and Bioelectronics，2021)研发的装置呈圆盘状，可用于多样本核酸 提取与纯化处理，每个单元包括了两个储液腔分别用于注入待处理的样品与反应试剂，通过 基于纸基的固相萃取技术捕获核酸分子。最后，在方向离心力驱动下，洗脱下吸附的核酸分 子并实现废液与纯化后核酸的分离。Juxin Yin团队(Lab On Chip，2020)研发的装置基于核 酸纯化磁珠技术，包括4个储液池用来储存纯化过程中多种试剂，通过手持磁铁在芯片底部 拖动来实现携带核酸分子的磁珠在试剂中完成反应。在负压驱动下，纯化后核酸溶液流入数 字PCR区进行扩增反应。上述装置实现了多个样本的同时提取纯化或对单个样本实现核酸提 取纯化与检测一体化。但是，操作过程中依赖于基于正压或负压的进样方式或需要手持磁铁 以手动方式完成试剂间混合反应，不仅对操作人用专业技能要求高且实验结果往往难以重复。 因此，高通量的核酸提取纯化与检测一体化装置在病原体检测领域的应用还存在尚需解决的 问题。

技术实现思路

[0004]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种核酸检测芯片，其免纯化、 样本核酸快速释放、高通量，能在短时间内对几十个样本进行快速扩增及检测，并且结合了 数字PCR检测具有较高灵敏度，用于解决现有技术中的问题。
[0005]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术是通过以下技术方案获得的。
[0006]本专利技术提供一种核酸检测芯片，所述核酸检测芯片包括若干个反应单元，每个所述反应 单元由一端至另一端依次包括连通设置的第一储液件、第一被动阀、第二储液件、第二被动 阀、进样缓冲件和PCR检测件。
[0007]根据一个实施例，若干个反应单元的所述第一储液件依次连通，且形成同一第一进样口 和第一出样口。
[0008]根据一个实施例，若干个反应单元的所述第二储液件依次连通，且形成同一第二进样口和 第二出样口。
[0009]根据一个实施例，若干个反应单元设于同一载体上，且在载体上呈放射状分布。
[0010]根据一个实施例，所述载体呈圆盘状，任意所述反应单元沿着所述圆盘状载体的半径设置， 且任意所述反应单元的一端靠近圆盘状载体的中心。
[0011]根据一个实施例，所述第一储液件包括第一储液室、第一进样通道和第一出样通道；所述 第一储液室形成有第一储液腔，所述第一进样通道和所述第一出样通道均与所述第一储液室 的储液腔连通；
[0012]根据一个实施例，所述第二储液件包括第二储液室、第二进样通道和第二出样通道；所述 第二储液室形成有第二储液腔，所述第二进样通道和所述第二出样通道均与所述第二储液室 的储液腔连通。
[0013]根据一个实施例，所述第一储液件还包括第一隔离柱，所述第一隔离柱设于所述第一储液 腔内且固定于所述第一储液室的顶部。
[0014]根据一个实施例，所述第一进样通道和第一出样通道之间的夹角不小于90
°
。
[0015]根据一个实施例，所述第二储液件还包括第二隔离柱，所述第二隔离柱设于所述第二储液 腔内且固定于所述第二储液室的顶部。
[0016]根据一个实施例，所述第二进样通道和第二出样通道之间的夹角不小于90
°
。
[0017]根据一个实施例，所述第一被动阀和所述第二被动阀均包括依次连通的第一疏水阀、毛细 管连接管道和第二疏水阀；所述第一疏水阀和所述第二疏水阀均包括管道和设于所述管道内 的若干个阵列排布的疏水柱。
[0018]根据一个实施例，所述进样缓冲件包括缓冲腔和设于缓冲腔上部且与所述缓冲腔连通的点 样池；所述第二储液件与所述缓冲腔连通。
[0019]根据一个实施例，所述PCR检测件包括检测室，所述检测室形成有检测腔，且所述检测 室的内底面设有阵列结构排布的微腔。
[0020]根据一个实施例，微腔开口轮廓呈正六边形。
[0021]根据一个实施例，所述核酸检测芯片还包括空气缓冲件，所述空气缓冲件包括空气缓冲腔 和连接于所述空气缓冲腔两端的气体通道，两端所述气体通道分别与第二储液腔和所述缓冲 腔连通。
[0022]根据一个实施例，所述进样缓冲件与所述PCR检测件之间通过管道连通且管道上连通有 缓冲件。
[0023]本专利技术上述技术方案具有以下有益效果：
[0024]本申请技术方案提供一种免纯化、样本核酸快速释放的高通量核酸检测芯片，在短时间内 可以对几十个样本进行快速扩增及高灵敏检测。
附图说明
[0025]图1显示为本专利技术的核酸检测芯片的结构示意图。
[0026]图2显示为本专利技术核酸检测芯片中的反应单元的结构示意图。
[0027]图3显示为本专利技术核酸检测芯片中的被动阀的结构示意图。
[0028]图4显示为本专利技术核酸检测芯片中的PCR检测件中的微腔的结构示意图。
[0029]图1～图4中附图标记如下：
[0030]1 为第一储液件；
[0031]11 为第一储液室；
[0032]12 为第一进样通道；
[0033]13 为第一出样通道；
[0034]14 为第一隔离柱；
[0035]2 为第一被动阀；
[0036]21 为第一疏水阀；
[0037]22 为毛细管连接管道；
[0038]23 为第二疏水阀；
[0039]3 为第二储液件；
[0040]31 为第二储液室；
[0041]32 为第二进样通道；
[0042]33 为第二出样通道；
[0043]34 为第二隔离柱；
[0044]4 为第二被动阀；
[0045]5 为进样缓冲件；
[0046]51 为缓冲腔；
[0047]52 为点样池；
[0048]6 为PCR检测件；
[0049]7 为空气缓冲件；
[0050]8 为缓冲件；
[0051]9 为载体；
[0052]100 为第一进样口；
[0053]110 为第一出样口；
[0054]120 为第二进样口；
[0055]130 为第二出样口。
具体实施方式...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种核酸检测芯片，其特征在于，所述核酸检测芯片包括若干个反应单元，每个所述反应单元由一端至另一端依次包括连通设置的第一储液件(1)、第一被动阀(2)、第二储液件(3)、第二被动阀(4)、进样缓冲件(5)和PCR检测件(6)。2.根据权利要求1所述的核酸检测芯片，其特征在于，若干个反应单元的所述第一储液件(1)依次连通，且形成同一第一进样口(100)和第一出样口(110)；和/或，若干个反应单元的所述第二储液件(3)依次连通，且形成同一第二进样口(120)和第二出样口(130)；和/或，所述PCR检测件(6)包括检测室，所述检测室形成有检测腔，且所述检测室的内底面设有阵列结构排布的微腔。3.根据权利要求1所述的核酸检测芯片，其特征在于，若干个反应单元设于同一载体(9)上，且在载体(9)上呈放射状分布。4.根据权利要求3所述的核酸检测芯片，其特征在于，所述载体(9)呈圆盘状，任意所述反应单元沿着所述圆盘状载体的半径设置，且任意所述反应单元的一端靠近圆盘状载体的中心。5.根据权利要求1所述的核酸检测芯片，其特征在于，所述第一储液件(1)包括第一储液室(11)、第一进样通道(12)和第一出样通道(13)；所述第一储液室(11)形成有第一储液腔，所述第一进样通道(12)和所述第一出样通道(13)均与所述第一储液室(11)的储液腔连通；和/或，所述第二储液件(3)包括第二储液室(31)、第二进样通道(32)和第二出样通道(33)；所述第二储液室(31)形成有第二储液腔，所述第二进样通道(32)和所述第二出样通道(33)均与所述第二储液室(31)的第二储液腔连通。6.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾春平，冯世伦，黄宇航，赵建龙，
申请(专利权)人：中国科学院上海微系统与信息技术研究所，
类型：发明
国别省市：