一种用于核酸扩增检测的封闭式微流控芯片制造技术

本发明专利技术提供一种用于核酸扩增检测的封闭式微流控芯片，包括压盖和至少一个芯片；压盖的第一面设置有至少一个安装槽，第二面对应每一个安装槽设置有至少一个压盖进样口和压盖出气口；芯片内部形成有至少一个扩增部，芯片安装在安装槽内；安装槽底部设置有弹性胶带，弹性胶带将芯片固定在安装槽内；弹性胶带内部形成有至少两个微腔孔，至少两个微腔孔密封压盖进样口与扩增部的连通处、压盖出气口与扩增部的连通处；压盖的第二面设置有至少一个密封机构，密封机构用于密封压盖进样口和压盖出气口。在核酸扩增检测过程中，可以防止液体样本出现泄漏，从而实现全封闭的PCR环境，其制作工艺简单，成本低廉，便于规模化应用和推广。便于规模化应用和推广。便于规模化应用和推广。

【技术实现步骤摘要】
一种用于核酸扩增检测的封闭式微流控芯片


[0001]本专利技术涉及体外诊断核酸检测领域，具体涉及一种用于核酸扩增检测的封闭式微流控芯片。

技术介绍

[0002]作为体外诊断领域的主要检测方式之一，核酸检测是实现病原体早期、快速、特异检测的最直接、最可靠、最灵敏的方法，其能快速对检测样本中病原体核酸进行检测，为感染病例确诊提供科学检验依据。核酸扩增检测是通过酶的作用将待检核酸序列进行扩增，其中PCR（聚合酶链式反应）技术因为特异性好、成本低等诸多优势，应用最为广泛。PCR由变性
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退火
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延伸三个基本反应步骤构成，反应时间一直是PCR技术应用的限制因素，目前已出现针对PCR反应时间进行改进的仪器，如专利文献CN 111269825 A公开了一种含有快速升降温模块的快速核酸即时检测器，但当前的PCR反应容器热传导效率较低，对于需要循环升降温的PCR反应而言，PCR反应容器热传导效率较低导致升降温速度慢，从而整个过程耗时较长。
[0003]微流控芯片技术是将传统的生化分析集成到一块几平方厘米甚至更小的芯片上，在芯片内的微纳尺度通道以及微腔室中完成检测分析。但因微流控芯片在核酸检测中需要合适的导热材料，使得制造难度、成本大大升高，且难以实现全封闭的PCR扩增环境，限制了其进一步在临床上的应用。因此急需一种封闭式、热导效率高的微流控芯片，在提升微流控芯片的热传导效率、降低检测时间的同时能实现全封闭的PCR扩增环境，并且减少芯片的制作成本。

技术实现思路

[0004]鉴于以上所述现有技术的全部或部分不足，本专利技术提供一种用于核酸扩增检测的封闭式微流控芯片，在核酸扩增检测过程中，可以防止液体样本出现泄漏，从而实现全封闭的PCR环境，其制作工艺简单，成本低廉，便于规模化应用和推广。
[0005]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：一种用于核酸扩增检测的封闭式微流控芯片，包括压盖和至少一个芯片；所述压盖的第一面设置有至少一个安装槽，第二面对应每一个安装槽设置有至少一个压盖进样口和压盖出气口；所述芯片内部形成有至少一个扩增部，所述芯片安装在所述安装槽内；所述安装槽底部设置有弹性胶带，所述弹性胶带将所述芯片固定在所述安装槽内；所述弹性胶带内部形成有至少两个微腔孔，至少两个所述微腔孔密封所述压盖进样口与扩增部的连通处、所述压盖出气口与扩增部的连通处；所述压盖的第二面设置有至少一个密封机构，所述密封机构用于密封所述压盖进样口和所述压盖出气口。
[0006]弹性胶带具有弹性缓冲作用，一方面通过具有粘性的胶带将芯片贴合在所述安装槽内，可以起到固定芯片的作用；另一方面，在所述微流控芯片与外部设备（例如PCR设备）贴在一起使用时，利用弹性胶带的弹性缓冲作用可以对所述压盖进样口与芯片扩增部之间
的连通处、所述压盖出气口与芯片扩增部之间的连通处进行密封。液体样本从所述压盖进样口进入所述芯片扩增部，芯片内的气体从所述芯片扩增部排出至所述压盖出气口，通过弹性胶带的密封作用可以防止样本出现泄漏。通过密封机构对所述压盖进样口和所述压盖出气口的密封，可以实现全封闭的PCR扩增环境。密封机构可以有一个或多个，一个密封机构可以用于密封一个或多个压盖进样口和压盖出气口。
[0007]所述压盖的第一面设置有四个所述安装槽，第二面对应每一个所述安装槽设置有一个所述压盖进样口和一个所述压盖出气口；每一个所述安装槽内安装有一个所述芯片，每一个所述芯片内部形成有一个扩增部。一个扩增部可以进行一份样本检测，一个芯片中存在一个扩增部时，一个芯片可以进行一份样本检测。一个安装槽内可选择性地安装有一个芯片，一个压盖上存在四个安装槽时，可同时检测四份样本。
[0008]所述压盖的第一面设置有至少一个铁片，所述铁片与外部设备上的磁铁相互作用产生吸力。所述铁片可以通过在压盖的注塑过程中采用嵌入工艺而形成于所述压盖上，设置的铁片与外部设备上装配的磁铁相互作用产生吸力，使得安装槽内的弹性胶带受到一作用力而形成挤压（弹性胶带和芯片必须具有一定的厚度，才能在压盖上的铁片与外部设备的磁铁产生吸力时使得弹性胶带被挤压）。铁片与磁铁之间的吸力作用使弹性胶带的密封效果进一步增强，使得反应液体在升降温过程中不会泄漏到空气中而导致气溶胶污染。
[0009]所述压盖的第一面设置的铁片共两个，两个所述铁片对称设置在所述压盖的两侧、所述安装槽的外周。两个铁片设置在压盖的两侧可以使芯片的多个方位均受到周围铁片与磁铁之间吸力产生的作用力，从而对弹性胶带产生多方位的压力，进一步增强密封效果。
[0010]所述密封机构包括固定在所述压盖上的固定结构、以及与所述固定结构相连的若干密封塞，所述密封塞用于密封所述压盖进样口和压盖出气口。若干所述密封塞可以为一排且作为一个整体，一排密封塞可与一个固定结构相连，同时密封多个压盖进样口和压盖出气口。密封塞通过固定结构与压盖连接，可以方便对压盖进样口和压盖出气口的密封。所述密封塞的材料为硅胶或覆胶层的弹性基材，采用硅胶密封塞可以防止密封材料与样本发生反应。
[0011]所述弹性胶带为耐高温的泡棉胶带，但不限于这种材质，本专利保护范围包括聚丙烯酸酯材质、硅胶材质等具有弹性且耐高温的材料为主要的化学材质。所述耐高温是指可以在100℃的温度条件下维持30min以上。核酸扩增过程中存在多个升降温阶段，选用耐高温的泡棉胶带可以使反应液体在快速的升降温过程中不会泄漏到空气中而导致气溶胶污染，从而实现全封闭的PCR环境。
[0012]所述芯片包括第一材料层和第二材料层，所述第一材料层位于所述弹性胶带与所述第二材料层之间；所述第一材料层为样本进出流通层，所述第二材料层为扩增层。第二材料层为扩增部的主要部分，样本在第二材料层发生扩增反应，而第一材料层作为样本进样和排出的通道，复合式双层芯片主体结构使芯片的加工工艺更加简便。
[0013]所述芯片还包括导热片，所述导热片位于所述第二材料层背离所述第一材料层的一侧表面，所述导热片与外部热源相连。导热片可以是非金属导热片或金属导热片，非金属导热片包括导热硅胶片、导热相变化材料构成的导热片或导热石墨片等，金属导热片包括铜或铝等金属导热片。第二材料层内部形成有扩增部，而在核酸扩增过程中，存在多个升降
温过程。将导热片与形成有扩增部的第二材料层直接接触，热量通过外部热源（例如将导热片置于PCR设备的传热座上，并将传热座与外部热源相连）传递给导热片，导热片再将热量传递给芯片的第二材料层。
[0014]所述第一材料层内部形成有至少一个进样孔和出气孔，所述第二材料层内部形成有至少一个进液微通道、扩增腔和出液微通道；所述压盖进样口、进样孔、进液微通道、扩增腔依次连通，所述压盖出气口、出气孔、出液微通道、扩增腔依次连通。所述弹性胶带内部形成的微腔孔分别位于所述压盖进样口和进样孔之间、所述压盖出气口和出气孔之间，对压盖进样口和进样孔之间、压盖出气口和出气孔之间分别进行密封。扩增腔、进液微通道、出液微通道的形成可以通过刻蚀工艺完成，在所述第二材料层内形成类似沟本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于核酸扩增检测的封闭式微流控芯片，其特征在于：包括压盖和至少一个芯片；所述压盖的第一面设置有至少一个安装槽，第二面对应每一个安装槽设置有至少一个压盖进样口和压盖出气口；所述芯片内部形成有至少一个扩增部，所述芯片安装在所述安装槽内；所述安装槽底部设置有弹性胶带，所述弹性胶带将所述芯片固定在所述安装槽内；所述弹性胶带内部形成有至少两个微腔孔，至少两个所述微腔孔密封所述压盖进样口与扩增部的连通处、所述压盖出气口与扩增部的连通处；所述压盖的第二面设置有至少一个密封机构，所述密封机构用于密封所述压盖进样口和所述压盖出气口。2.根据权利要求1所述的一种用于核酸扩增检测的封闭式微流控芯片，其特征在于：所述压盖的第一面设置有四个所述安装槽，第二面对应每一个所述安装槽设置有一个所述压盖进样口和一个所述压盖出气口；每一个所述安装槽内安装有一个所述芯片，每一个所述芯片内部形成有一个扩增部。3.根据权利要求1或2所述的一种用于核酸扩增检测的封闭式微流控芯片，其特征在于：所述压盖的第一面设置有至少一个铁片，所述铁片与外部设备上的磁铁相互作用产生吸力。4.根据权利要求3所述的一种用于核酸扩增检测的封闭式微流控芯片，其特征在于：所述压盖的第一面设置的铁片共两个，两个所述铁片对称设置在所述压盖的两侧、所述安装槽的外周。5.根据权利要求1或2所述的一种用于核酸扩增检测的封闭式微流控芯片，其特征在于：所述密封机构包括固定在所述压盖上的固定结构、以及与所述固定结构相连的若干密封塞，所述密封塞用于密封所述压盖进样口和压盖出气口。6.根据权利要求5所述的一种用于核酸扩增检测的封闭式微流控芯片，其特征在于：所述密封...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱江洪，
申请(专利权)人：上海驷格生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：