微流道芯片及其使用方法技术

本发明专利技术提供一种微流道芯片，包括：样本检测槽、样本混合区、设置于样本检测槽与样本混合区之间的阀门、形成样本混合区的上表面的作动组件、设置于作动组件上的作动控制槽及磁珠，其中作动控制槽用以控制作动组件的上升及下压，当真空吸力施加于作动控制槽时，作动组件会上升，且当气体压力施加于作动控制槽时，作动组件会下压；以及磁珠与液体样本混合形成样本混合液，并容置于样本检测槽中，在阀门打开的状态下，作动组件反复的上升及下压使样本混合液反复进出样本混合区，以增加液体样本中的物质与磁珠的结合机率。的物质与磁珠的结合机率。的物质与磁珠的结合机率。

【技术实现步骤摘要】
微流道芯片及其使用方法


[0001]本专利技术涉及一种微流道芯片及其使用方法，特别涉及一种自动化检测生物液体样本中生物物质的微流道芯片及其使用方法。

技术介绍

[0002]许多研究指出癌症仍然难以早期诊断。目前检测癌症的方式主要是靠计算机断层扫描及超声波检查。然而，这些方式需要肿瘤有一定的大小时才能确定是癌变，尤其是几种常发生在人体深处而没有任何疼痛的癌症。
[0003]循环肿瘤细胞(Circulating Tumor Cells，CTC)已被广泛作为癌症诊断和预后的潜在工具，因为它们在血液中的存在可能暗示着转移性复发。然而，因为CTC会从原发性肿瘤脱落进入脉管系统中，并以非常低的浓度在血液中不规则地循环，造成难以将CTC从全血样品中分离出来，因此检测CTC仍然是一个挑战。目前已广泛分离CTC的方法中，CTC的回收率低且纯度不高，会回收大量的白血球。因此，为了检测血液样品中的稀有CTC，需要一种能够执行所有实验过程而无需任何人工干预的自动、快速且灵敏的系统。
[0004]本专利技术的申请人鉴于现有技术中的不足，经过悉心试验与研究，并本着锲而不舍的精神，终构思出本专利技术，能够克服先前技术的不足，以下为本专利技术的简要说明。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供的微流道芯片及其使用方法可以进行免疫磁技术从全血样品中捕获目标癌细胞。本专利技术的微流道芯片与使用传统抗体生物标记方法相比，本专利技术的微流道芯片可以在短时间内有效执行整个过程，而无需人工干预，达到高回收率、高纯度的结果。
[0006]因此，本专利技术提供一种检测生物液体样本中的生物物质的微流道芯片，包括：基板；流道层，具有底面且黏合于所述基板上，其中所述流道层的所述底面包括：第一凹槽，与所述基板间形成样本混合区；第一通孔，在所述基板上形成样本检测槽的底部；第一驱动膜，是所述第一凹槽的上表面；以及第一未黏合区，位于所述第一凹槽及所述第一通孔间，形成所述样本混合区与所述样本检测槽间的第一阀门；以及气道层，具有顶面与底面，且黏合于所述流道层上，其中所述气道层的所述底面包括：第二凹槽，位置与所述第一凹槽对应，且具有延伸至所述顶面的第一驱动膜控制气孔，其中所述第一驱动膜设置于所述第一凹槽与所述第二凹槽间，且所述第一驱动膜控制气孔用以控制所述第一驱动膜的上升及下压；第二通孔，位置与所述第一通孔对应，且与所述第一通孔共同形成所述样本检测槽；以及第一阀门控制槽，位置与所述第一阀门对应，且具有延伸至所述顶面的第一阀门控制气孔，用以控制所述第一阀门的打开及闭合；以及磁珠，与所述生物液体样本混合形成样本混合液，且所述样本混合液容置于所述样本检测槽中，其中经由控制所述第一驱动膜的上升及下压及所述第一阀门的打开及闭合使所述样本混合液反复进出所述样本混合区，以增加所述生物物质与所述磁珠的结合机率。
[0007]本专利技术另提出一种检测生物液体样本中的生物物质的方法，包括：提供本专利技术的
微流道芯片；将所述样本混合液容置于所述样本检测槽中；经由所述第一阀门控制气孔施加第一真空吸力于所述第一阀门控制槽，使所述第一阀门上升而打开；在所述第一阀门打开的状态下，经由所述第一驱动膜控制气孔施加第二真空吸力于所述第二凹槽，使所述第一驱动膜上升，进而促使所述样本混合液进入所述样本混合区中；在所述第一阀门打开的状态下，经由所述第一驱动膜控制气孔施加气体压力于所述第二凹槽，使所述第一驱动膜下压，进而促使所述样本混合液被推出所述样本混合区；反复执行所述第一驱动膜的上升及下压步骤，使所述样本混合液反复进出所述样本混合区，其中所述样本混合液进入所述样本混合区时，产生漩涡造成所述磁珠自旋，进而增加所述生物物质与所述磁珠的结合机率。
[0008]本专利技术再提出一种微流道芯片，包括：基板；样本检测槽，设置于所述基板上；样本混合区，设置于所述基板上；阀门，设置于所述样本检测槽与所述样本混合区之间，其中所述阀门于常压下与所述基板接触形成闭合状态；阀门控制槽，设置于所述阀门上，用以控制所述阀门的开合，其中当第一真空吸力施加于所述阀门控制槽时，所述阀门控制槽使所述阀门上升而打开；作动组件，形成所述样本混合区的上表面，其中所述作动组件于所述常压下处于平坦状态；作动控制槽，设置于所述作动组件上，用以控制所述作动组件的上升及下压，其中当第二真空吸力施加于所述作动控制槽时，所述作动控制槽形成负压而使所述作动组件上升，且当气体压力施加于所述作动控制槽时，所述作动控制槽形成正压而使所述作动组件下压；以及磁珠，与液体样本混合形成样本混合液，并容置于所述样本检测槽中，其中在所述阀门打开的状态下，所述作动组件反复的上升及下压使所述样本混合液反复进出所述样本混合区，以增加所述液体样本中的物质与所述磁珠的结合机率。
[0009]本专利技术又提出一种微流道芯片，包括：样本检测槽；样本混合区；阀门，设置于所述样本检测槽与所述样本混合区之间；作动组件，形成所述样本混合区的上表面，其中所述作动组件于常压下处于平坦状态；作动控制槽，设置于所述作动组件上，用以控制所述作动组件的上升及下压，其中当真空吸力施加于所述作动控制槽时，所述作动控制槽形成负压而使所述作动组件上升，且当气体压力施加于所述作动控制槽时，所述作动控制槽形成正压而使所述作动组件下压；以及磁珠，与液体样本混合形成样本混合液，并容置于所述样本检测槽中，其中在所述阀门打开的状态下，所述作动组件反复的上升及下压使所述样本混合液反复进出所述样本混合区，以增加所述液体样本中的物质与所述磁珠的结合机率。
【附图说明】
[0010]本专利技术的上述目的及优点在参阅以下详细说明及附随附图之后对那些所属
中的普通技术人员将变得更立即地显而易见。[图1]为本专利技术的微流道芯片的立体示意图。[图2]为本专利技术的微流道芯片的俯视示意图。[图3]为本专利技术的微流道芯片的爆炸示意图。[图4]为本专利技术的微流道芯片的流道层黏合于基板后的立体示意图。[图5A～图5C]为本专利技术的微流道芯片中样本检测槽与样本混合区的截面示意图。[图6]为本专利技术第一驱动单元的压力与样本混合液的进样体积的关系图。[图7]为本专利技术磁珠使用量与肿瘤细胞的回收率的关系图。
[图8]为显微镜下肿瘤细胞上吸附磁珠的影像图。[图9]为肿瘤细胞数与回收率的关系图。[图10]为混合时间与肿瘤细胞的回收率的关系图。[图11]为利用本专利技术的微流道芯片检测生物液体样本中的生物物质的方法流程图。[图12]为本专利技术的检测方法中的清洗步骤流程图。[图13]为本专利技术的检测方法中的反应步骤流程图。[图14]为本专利技术的微流道芯片的荧光显微镜影像图。【实施方式】
[0011]以下在实施方式中详细叙述本专利技术的详细特征以及优点，其内容足以使任何本领域技术人员了解本专利技术的
技术实现思路
并据以实施，且根据本说明书所公开的内容、申请专利范围及附图，任何本领域技术人员可轻易地理解本专利技术相关的目的及优点。以下的实施方案为进一步详细说明本专利技术的观点，但不以任何观点限制本专利技术的范围。
[0012]本专利技术的微流道芯片可以用于检测生物液体样本中的生物物质。在优选实施方案本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种检测生物液体样本中的生物物质的微流道芯片，包括：基板；流道层，具有底面且黏合于所述基板上，其中所述流道层的所述底面包括：第一凹槽，与所述基板间形成样本混合区；第一通孔，在所述基板上形成样本检测槽的底部；第一驱动膜，是所述第一凹槽的上表面；以及第一未黏合区，位于所述第一凹槽及所述第一通孔间，形成所述样本混合区与所述样本检测槽间的第一阀门；以及气道层，具有顶面与底面，且黏合于所述流道层上，其中所述气道层的所述底面包括：第二凹槽，位置与所述第一凹槽对应，且具有延伸至所述顶面的第一驱动膜控制气孔，其中所述第一驱动膜设置于所述第一凹槽与所述第二凹槽间，且所述第一驱动膜控制气孔用以控制所述第一驱动膜的上升及下压；第二通孔，位置与所述第一通孔对应，且与所述第一通孔共同形成所述样本检测槽；以及第一阀门控制槽，位置与所述第一阀门对应，且具有延伸至所述顶面的第一阀门控制气孔，用以控制所述第一阀门的打开及闭合；以及磁珠，与所述生物液体样本混合形成样本混合液，且所述样本混合液容置于所述样本检测槽中，其中经由控制所述第一驱动膜的上升及下压及所述第一阀门的打开及闭合使所述样本混合液反复进出所述样本混合区，以增加所述生物物质与所述磁珠的结合机率。2.如权利要求1所述的微流道芯片，其中：所述第一阀门于常压下与所述基板接触形成闭合状态，且当第一真空吸力经由所述第一阀门控制气孔施加于所述第一阀门控制槽，所述第一阀门控制槽形成负压使所述第一阀门上升而打开；以及所述第一驱动膜于所述常压下处于平坦状态，当第二真空吸力经由所述第一驱动膜控制气孔施加于所述第二凹槽，所述第二凹槽形成负压而使所述第一驱动膜上升，且当气体压力经由所述第一驱动膜控制气孔施加于所述第二凹槽，所述第二凹槽形成正压而使所述第一驱动膜下压。3.如权利要求1所述的微流道芯片，其中：所述流道层的所述底面还包括：第三凹槽，与所述基板间形成试剂混合区；以及第二未黏合区，位于所述第三凹槽及所述第一通孔间，形成所述试剂混合区与所述样本检测槽间的第二阀门；复数个第三通孔，在所述基板上形成复数个试剂槽的底部；第二驱动膜，是所述第三凹槽的上表面；以及复数个第三未黏合区，位于所述复数个第三通孔及所述第三凹槽间，形成所述复数个试剂槽与所述试剂混合区间的复数个第三阀门；以及所述气道层的所述底面还包括：第四凹槽，位置与所述第三凹槽对应，且具有延伸至所述顶面的第二驱动膜控制气孔，其中所述第二驱动膜设置于所述第三凹槽与所述第四凹槽间，且所述第二驱动膜控制气孔
用以控制所述第二驱动膜的上升及下压；第二阀门控制槽，位置与所述第二阀门对应，且具有延伸至所述顶面的第二阀门控制气孔，用以控制所述第二阀门的打开及闭合；复数个第四通孔，位置与所述复数个第三通孔对应，且分别与所述复数个第三通孔共同形成所述复数个试剂槽，用以容置至少一个试剂；以及复数个第三阀门控制槽，位置与所述复数个第三阀门对应，且具有延伸至所述顶面的复数个第三阀门控制气孔，用以分别控制所述复数个第三阀门的打开及闭合，其中所述至少一个试剂经由所述第二驱动膜的上升及下压与所述复数个第三阀门的打开及闭合进入所述样本检测槽中，以与结合于所述磁珠上的所述生物物质反应。4.如权利要求3所述的微流道芯片，其中：所述流道层的底面还包括：清洗液通孔，在所述基板上形成清洗液槽的底部；以及第四未黏合区，位于所述清洗液通孔及所述第一凹槽间，形成所述样本混合区与所述清洗液槽间的第四阀门；以及所述气道层的底面还包括：清洗液凹槽，覆盖于所述清洗液通孔上，与所述清洗液通孔共同形成所述清洗液槽，用以容置清洗液，其中所述清洗液经由所述第一驱动膜的上升及下压与所述第一阀门及所述第四阀门的打开及闭合进入所述样本检测槽中，以清洗所述样本检测槽。5.如权利要求4所述的微流道芯片，其中：所述流道层的底面还包括：废液通孔，在所述基板上形成废液槽的底部；以及第五未黏合区，位于所述废...

【专利技术属性】
技术研发人员：董久源，蔡松锜，
申请(专利权)人：来富可得生物科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：