一种盘式分子诊断检测的微流控芯片制造技术

本发明专利技术涉及医疗器械技术领域，特别是指一种盘式分子诊断检测的微流控芯片，包括：盘式基体和转阀；盘式基体包括位于中心位置的活塞腔，以及环绕活塞腔的样本腔，以及多个试剂管腔；样本腔，以及多个试剂管腔的外侧设置样本缓冲腔；转阀包括第一转阀液体流道、第二转阀液体流道和转阀排气流道，转阀中心开设转阀中心孔，第一转阀液体流道连通转阀中心孔，转阀中心孔连通活塞腔；第一转阀液体流道位于第二转阀液体流道上侧，转阀底部设置转阀滤膜，第二转阀液体流道通过转阀滤膜连通所述转阀中心孔。本发明专利技术通过对转阀和活塞的驱动，实现采样、核酸的提取、扩增和荧光检测的全流程自动化检测。化检测。化检测。

【技术实现步骤摘要】
一种盘式分子诊断检测的微流控芯片


[0001]本专利技术涉及医疗器械
，特别是指一种盘式分子诊断检测的微流控芯片。

技术介绍

[0002]分子诊断是体外诊断的重要分支。PCR(聚合酶链式反应)技术是分子诊断技术中心应用最为广泛的技术之一。PCR技术包含复杂的处理流程，包括试剂制备、核酸提取、核酸扩增、结果分析等。传统PCR存在如下缺点：(1)实验室场地要求高，为避免样本污染，样本制备、试剂制备、核酸提取、核酸扩增四个环节必须严格分区，四个分区内的气压逐渐降低，实验室内人流和物流路线也需要严格遵守规定；(2)人员操作要求高，分子诊断检测人员需具备一定的专业技能，需持证上岗；(3)成本高，分子诊断流程涉及多种专用设备，成本昂贵。
[0003]微流控技术指使用微管道处理或操纵微小流体的系统所涉及的科学和技术，是一门涉及化学、流体物理、微电子、新材料、生物学和生物医学工程的新兴交叉学科。微流控技术可将检测过程集中在厘米至微米级的芯片上，使整个检测实现微型化和自动化，从而大大降低检测过程对场地、人员和设备的要求，实现“样本进、结果出”的一步法检测。
[0004]PCR检测对场地、人员、设备有很高的要求，微流控技术有可以有效实现检测的集成化和自动化，因此，微流控技术成为分子诊断领域一条很有前景的技术路线。
[0005]美国专利US8673238B2公开了Cephe i d公司的GeneXpert分子诊断试剂盒和专门对该试剂盒进行全自动分析的测试仪器，是一个典型分子诊断微流控产品，该专利公开了试剂盒内部分为多个腔室，中间的腔室设计一个可以上下移动的活塞。通过试剂盒底部的一个旋转阀，可将中间的活塞腔室分别与四周的试剂腔室联通，从而实现试剂的流动控制。在试剂盒后部设计有一个反应管，提取好的核酸和PCR试剂的混合液打入反应管，实现核酸扩增。但是该试剂盒结构复杂，有多个密封环节，尤其是旋转阀，需要实现运动密封，对生产工艺有很高的要求。
[0006]美国专利US8940526B2公开了BioF i re公司的Fi lmArray微流控芯片，该专利对同一个血液样品进行一次测试便可以检测24种病原体，该专利具体公开了芯片分为上面的储液管部分和下面的反应层部分。储液管部分预置冻干试剂，芯片使用时再加入溶解液复融，且样本需要预处理后向微流控芯片加入样本溶液。反应层部分采用柔性袋实现细胞裂解区、核酸纯化区、扩增区的分区设计，液体在不同区之间流动是通过设备内的气囊挤压实现。该微流控芯片材料成本低，但加工难度较大。另外该专利柔性膜难以实现精确定位，且气囊挤压存在死角，因此芯片内部试剂无法精确控制，会存在死角，试剂总用量较大。

技术实现思路

[0007]为了解决现有技术中微流控芯片试剂用量大，难以实现多个靶标同时检测的技术问题，本专利技术的一个实施例提供了一种盘式分子诊断检测的微流控芯片，所述微流控芯片包括：盘式基体和转阀；
[0008]所述盘式基体包括位于中心位置的活塞腔，以及环绕所述活塞腔的样本腔，以及
多个试剂管腔；所述样本腔，以及多个所述试剂管腔的外侧设置样本缓冲腔；
[0009]所述转阀包括第一转阀液体流道、第二转阀液体流道和转阀排气流道，所述转阀中心开设转阀中心孔，所述第一转阀液体流道连通所述转阀中心孔，所述转阀中心孔连通所述活塞腔；
[0010]其中，所述第一转阀液体流道位于所述第二转阀液体流道上侧，所述转阀底部设置转阀滤膜，所述第二转阀液体流道通过所述转阀滤膜连通所述转阀中心孔；
[0011]当所述转阀旋转时，所述第一转阀液体流道的第一外侧孔通过旋转的方式，将所述样本腔、多个所述试剂管腔、所述样本缓冲腔与所述活塞腔导通或截断；
[0012]当所述转阀旋转时，所述第二转阀液体流道的第二外侧孔通过旋转的方式，将所述样本腔、多个所述试剂管腔与所述活塞腔导通或截断。
[0013]在一个较佳的实施例中，所述转阀底部还设置转阀封膜，所述转阀封膜覆盖所述转阀滤膜和所述第二转阀液体流道。
[0014]在一个较佳的实施例中，所述转阀上设置转阀盖片，所述转阀盖片与盘式基体之间设置转阀密封垫。
[0015]在一个较佳的实施例中，当所述转阀的所述第一转阀液体流道的第一外侧孔，旋转至将所述样本缓冲腔与所述活塞腔导通时，所述转阀排气流道将多个所述试剂管腔中的一个试剂管腔与所述样本缓冲腔导通。
[0016]在一个较佳的实施例中，所述样本缓冲腔外侧设置样本分配腔，所述样本分配腔内远离所述盘式基体中心的一侧阵列多个样本定量腔；所述样本分配腔外侧阵列多个对应所述样本定量腔的样本扩增腔；
[0017]所述样本缓冲腔连通所述样本分配腔，多个所述样本定量腔分别连通对应的多个所述样本扩增腔，多个所述样本扩增腔连通样本通气腔。
[0018]在一个较佳的实施例中，所述样本缓冲腔通过第一回转通道连通所述样本分配腔，
[0019]所述样本分配腔连接所述第一回转通道的位置的回转半径，大于所述样本缓冲腔连接所述第一回转通道的位置的回转半径。
[0020]在一个较佳的实施例中，多个所述试剂管腔，用于容纳不同的试剂管；多个所述试剂管腔底部设置底部穿刺针。
[0021]在一个较佳的实施例中，所述盘式基体还包括环绕所述活塞腔的对照液腔和对照液废液腔；
[0022]所述对照液腔和所述对照液废液腔的外侧设置对照缓冲腔，所述对照缓冲腔外侧设置对照分配腔，所述对照分配腔内远离所述盘式基体中心的一侧阵列多个对照定量腔；所述对照分配腔外侧阵列多个对应所述对照定量腔的对照扩增腔；
[0023]所述对照液腔连通所述对照缓冲腔，所述对照缓冲腔连通所述对照分配腔，多个所述对照定量腔分别连通对应的多个所述对照扩增腔，多个所述对照扩增腔连通对照通气腔。
[0024]在一个较佳的实施例中，所述对照缓冲腔通过第二回转通道连通所述对照分配腔，
[0025]所述对照分配腔连接所述第二回转通道的位置的回转半径，大于所述对照缓冲腔
连接所述第二回转通道的位置的回转半径。
[0026]在一个较佳的实施例中，所述盘式基体上方安装穿刺针架，所述穿刺针架上设置顶部穿刺针，所述穿刺针架上方以旋拧的方式安装旋帽；
[0027]所述盘式基体上侧键合上侧封膜，所述盘式基体下侧键合下侧封膜。
[0028]本专利技术实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
[0029]本专利技术提出一种盘式分子诊断检测的微流控芯片，样本加入芯片后，可实现芯片内部全封闭，从而避免了气溶胶污染。通过对转阀和活塞的驱动，实现采样、核酸的提取、扩增和荧光检测的全流程自动化检测。
[0030]本专利技术提出一种盘式分子诊断检测的微流控芯片，转阀底部设置转阀滤膜，第二转阀液体流道通过转阀滤膜连通转阀中心孔，通过转阀滤膜特异性吸附核酸，芯片内无需再添加磁珠即可完成核酸清洗和洗脱。芯片内部阵列布置多个样本扩增腔和多个对照扩增腔，多个样本扩增腔和多个对照扩增腔内预置多种冻干PCR扩增试剂，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种盘式分子诊断检测的微流控芯片，其特征在于，所述微流控芯片包括：盘式基体和转阀；所述盘式基体包括位于中心位置的活塞腔，以及环绕所述活塞腔的样本腔，以及多个试剂管腔；所述样本腔，以及多个所述试剂管腔的外侧设置样本缓冲腔；所述转阀包括第一转阀液体流道、第二转阀液体流道和转阀排气流道，所述转阀中心开设转阀中心孔，所述第一转阀液体流道连通所述转阀中心孔，所述转阀中心孔连通所述活塞腔；其中，所述第一转阀液体流道位于所述第二转阀液体流道上侧，所述转阀底部设置转阀滤膜，所述第二转阀液体流道通过所述转阀滤膜连通所述转阀中心孔；当所述转阀旋转时，所述第一转阀液体流道的第一外侧孔通过旋转的方式，将所述样本腔、多个所述试剂管腔、所述样本缓冲腔与所述活塞腔导通或截断；当所述转阀旋转时，所述第二转阀液体流道的第二外侧孔通过旋转的方式，将所述样本腔、多个所述试剂管腔与所述活塞腔导通或截断。2.根据权利要求1所述的盘式分子诊断检测的微流控芯片，其特征在于，所述转阀底部还设置转阀封膜，所述转阀封膜覆盖所述转阀滤膜和所述第二转阀液体流道。3.根据权利要求2所述的盘式分子诊断检测的微流控芯片，其特征在于，所述转阀上设置转阀盖片，所述转阀盖片与盘式基体之间设置转阀密封垫。4.根据权利要求1所述的盘式分子诊断检测的微流控芯片，其特征在于，当所述转阀的所述第一转阀液体流道的第一外侧孔，旋转至将所述样本缓冲腔与所述活塞腔导通时，所述转阀排气流道将多个所述试剂管腔中的一个试剂管腔与所述样本缓冲腔导通。5.根据权利要求1所述的盘式分子诊断检测的微流控芯片，其特征在于，所述样本缓冲腔外侧设置样本分配腔，所述样本分配腔内远离所述盘式基体中心的一侧阵列多个样本定量腔；所述样本分配腔外侧阵列多个对应...

【专利技术属性】
技术研发人员：张雷，张萌，余占江，
申请(专利权)人：苏州思迈德生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：