System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种可以实现油相密封的离心微流控芯片及其使用方法技术_技高网

一种可以实现油相密封的离心微流控芯片及其使用方法技术

技术编号:41124269 阅读:10 留言:0更新日期:2024-04-30 17:51
本发明专利技术涉及离心微流控芯片技术领域,尤其是涉及一种可以实现油相密封的离心微流控芯片及其使用方法。所述芯片包括基片,基片上设有若干相互独立且结构相同的反应单元,单个所述反应单元包含依次连通的油相储存室、试剂储存室、多个反应仓、废液腔;油相存储室和试剂存储室之间通过可密封的微通道连接;所述试剂存储室、反应仓、废液腔之间通过分液通道连接;各所述反应仓由油相填充室和反应室组成;所述油相填充室通过第一颈部通道与分液通道连接,所述反应室通过第二颈部通道与油相填充室连接;所述第一颈部通道截面面积大于第二颈部通道截面面积。可以通过控制离心转速控制流体流动轨迹,实现油相对反应室的密封。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及离心微流控芯片,尤其是涉及一种可以实现油相密封的离心微流控芯片及其使用方法


技术介绍

1、随着微纳制造技术的发展,离心微流控芯片可以集成的功能模块越来越完善,微通道的结构设计也越来越复杂。在包含多个反应微腔的离心微流控芯片中,相邻腔室的交叉污染是很大的问题,而且,pcr反应需要较高的温度,可能会导致反应试剂的蒸发。因此,在pcr离心微流控芯片中如何在微通道结构设计时避免交叉污染和样品蒸发成为了主要问题。

2、目前普遍使用气动阀对反应微腔进行密封,该设计虽然充分利用了离心微流控芯片的无需外加驱动的优势,但仍然存在很多问题:如传统的密封系统是多层结构,制作流程比较繁琐,芯片的结构设计也比较复杂;pcr核酸检测的准确性、检测效率及自动化程度还需要提高。因此现有的pcr检测用离心微流控芯片结构还需要改进,以达到更准确的检测结果和更快的反应速度。


技术实现思路

1、本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本专利技术提出一种可以实现油相密封的离心微流控芯片,该芯片可以在离心力的作用下将反应试剂等量分发到反应室中,然后再将油相离心出来密封反应试剂,相对于传统的气动密封系统来说,结构更为简单,无需外加压力驱动或气泵,可以实现一体式试剂等量分发和密封,进一步提高检测效率和准确性。

2、本专利技术提供了一种可以实现油相密封的离心微流控芯片,包括基片,所述基片上设有若干相互独立且结构相同的反应单元,单个所述反应单元包含依次连通的油相储存室、试剂储存室、多个反应仓、废液腔;

3、所述油相存储室和试剂存储室之间通过可密封的微通道连接;

4、所述试剂存储室、反应仓、废液腔之间通过分液通道连接;

5、所述分液通道呈圆弧形;

6、所述油相储存室和试剂储存室依次周向布置在所述分液通道的内侧;各所述反应仓依次沿所述分液通道的外侧间隔布置;所述废液腔设于所述分液通道的末端;

7、各所述反应仓由油相填充室和反应室组成;所述油相填充室通过第一颈部通道与分液通道连接,所述反应室通过第二颈部通道与油相填充室连接;所述第一颈部通道截面面积大于第二颈部通道截面面积。

8、该离心微流控芯片的反应仓由油相填充室和反应室组成,其中油相填充室为油相的密封提供了足够的空间,待试剂完全填充反应室后,油相可在油相填充室中完全密封试剂,且保证在之后的反应过程中不会流出。第一颈部通道截面面积大于第二颈部通道截面面积,如此可以保证我们可以通过控制离心转速控制流体流动轨迹。具体地,使用时,针对试剂包括两次离心,第一次离心时转速较低,由于第一颈部通道大于第二颈部通道才好,这样保证即使试剂在第一次离心时流入油相填充室也不会流入反应室,第二次离心时,提高转速,试剂可从油相填充室完全流入反应室,进而调整转速,可以使油相进入油相填充室,对试剂进行密封。

9、优选地,所述第一颈部通道宽度大于第二颈部通道宽度,所述第一颈部通道深度等于第二颈部通道深度相同,便于加工控制,相对也容易调整转速。

10、优选地,所述芯片整体呈圆盘状,所述反应单元具有四个,环绕所述芯片本体的旋转中心间隔布置。

11、优选地,所述油相存储室和试剂存储室之间通的微通道通过蜡阀密封,蜡阀的作用主要是隔绝水相和油相,在水相(试剂)完成等量分发后可熔解蜡阀,释放油相,操作简便。

12、优选地,与第一颈部通道连接的分液通道截面面积大于第一颈部通道截面面积,当反应仓不止一个时,便于分流,提高速度。

13、优选地,所述试剂存储室和反应仓之间还设有缓冲室。这样可以通过缓冲室规定添加试剂时的体积,即在加样时试剂不可通过缓冲室流入分液通道。

14、优选地,所述油相存储室和试剂存储室呈扇形。

15、优选地,还设有若干排气孔,分别于所述油相储存室或分液通道连通,以便保证可以很好地添加试剂。

16、优选地,还包括与基片键合封装的盖片,所述盖片和基片通过溶剂键合的方式封装,键合强度高,密封效果更好,以便满足需要在高温下使用离心微流控芯片需求。

17、本专利技术还提供了一种上述的离心微流控芯片的使用方法,包括以下步骤:

18、步骤s1、分别添加反应试剂和油相到试剂存储室和油相存储室;

19、步骤s2、先离心转动使反应试剂流到分液通道,然后提高转速,试剂依次填充各反应仓的反应室,待反应室填满后,释放油相存储室的油相,调整转速,使油相依次流入各反应仓的油相填充室将反应室内的试剂密封。

20、本专利技术至少具有以下有益效果:本专利技术的微流控芯片,各所述反应仓由油相填充室和反应室组成,给油相密封提供足够的空间,配合不同的微通道尺寸设计可以在不同离心转速下控制流体轨迹,可以实现油相对反应室的密封,同时减少样品浪费,保证密封效果。芯片结构设计简单,无需外加压力驱动或气泵,可以实现一体式试剂等量分发和密封,进一步提高检测效率和准确性,除可应用于实时荧光定量pcr分析外,还可应用于需要进行等量分发和温度变化的生化分析。

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【技术保护点】

1.一种可以实现油相密封的离心微流控芯片,其特征在于:包括基片,所述基片上设有若干相互独立且结构相同的反应单元,单个所述反应单元包含依次连通的油相储存室、试剂储存室、多个反应仓、废液腔;

2.根据权利要求1所述的可以实现油相密封的离心微流控芯片,其特征在于:所述第一颈部通道宽度大于第二颈部通道宽度,所述第一颈部通道深度等于第二颈部通道深度相同。

3.根据权利要求1所述的可以实现油相密封的离心微流控芯片,其特征在于:所述芯片整体为圆盘状,所述反应单元具有四个,环绕所述芯片本体的旋转中心间隔布置。

4.根据权利要求1所述的可以实现油相密封的离心微流控芯片,其特征在于:所述油相存储室和试剂存储室之间的微通道通过蜡阀密封。

5.根据权利要求1所述的可以实现油相密封的离心微流控芯片,其特征在于:与第一颈部通道连接的分液通道截面面积大于第一颈部通道截面面积。

6.根据权利要求1所述的可以实现油相密封的离心微流控芯片,其特征在于:所述试剂存储室和反应仓之间还设有缓冲室。

7.根据权利要求1所述的可以实现油相密封的离心微流控芯片,其特征在于:所述油相存储室和试剂存储室呈扇形。

8.根据权利要求1所述的可以实现油相密封的离心微流控芯片,其特征在于:还设有若干排气孔,分别于所述油相储存室或分液通道连通。

9.根据权利要求1所述的可以实现油相密封的离心微流控芯片,其特征在于:还包括与基片键合封装的盖片,所述盖片和基片通过溶剂键合的方式封装。

10.一种如权利要求1-9任一项所述的离心微流控芯片的使用方法,其特征在于,包括以下步骤:

...

【技术特征摘要】

1.一种可以实现油相密封的离心微流控芯片,其特征在于:包括基片,所述基片上设有若干相互独立且结构相同的反应单元,单个所述反应单元包含依次连通的油相储存室、试剂储存室、多个反应仓、废液腔;

2.根据权利要求1所述的可以实现油相密封的离心微流控芯片,其特征在于:所述第一颈部通道宽度大于第二颈部通道宽度,所述第一颈部通道深度等于第二颈部通道深度相同。

3.根据权利要求1所述的可以实现油相密封的离心微流控芯片,其特征在于:所述芯片整体为圆盘状,所述反应单元具有四个,环绕所述芯片本体的旋转中心间隔布置。

4.根据权利要求1所述的可以实现油相密封的离心微流控芯片,其特征在于:所述油相存储室和试剂存储室之间的微通道通过蜡阀密封。

5.根据权利要求1所述的可以实现油相密封的离心微...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴波陈雪莲颜智斌张慧儒许杰盛周国富
申请(专利权)人:华南师范大学
类型:发明
国别省市:

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