【技术实现步骤摘要】
本技术涉及微流控，具体而言，涉及一种微流控芯片及核酸提取检测一体化芯片。
技术介绍
1、传统的qpcr体系在ep管内的进行。ep管方式的qpcr扩增形式主要存在两个缺陷：(1)ep管材的厚度较大，厚度受限于注塑成型工艺的最小极限值，通常管壁的厚度需要在0.5mm以上，这样会导致ep的热传导效率较低，使得ep管的qpcr过程需要更长的时间进行热交换，以此来满足qpcr过程中单个循环的变性、退火及延伸的时间；(2)单个ep管的样本的靶标检测数量通常受限于检测设备pcr荧光模块的荧光通道数，例如一个6色的荧光模块，最多只能检测6种不同基因片段，通常需要除去一个作为质控的荧光检测通道，只能达到5种靶标基因的检测。因此，受限于检测设备的荧光模块，无法实现更多的靶基因的多重检测。
2、以微流控芯片为载体的qpcr形式，可以通过微流控芯片在材料选择和结构设计方面规避传统的qpcr方式固有的慢速、低效及低检测重数的缺陷。其中显著的以微流控为技术代表的赛沛poct的qpcr耗材通过尾端设计扁平的微腔室及双面薄膜方式的芯片封装方式提高了qpcr的扩增速率，以其甲乙流合胞病毒的检测试剂盒为例，其qpcr的阶段用时约20min。无独有偶，国内京东方知微生物的试剂盒有同样的设计方式，其qpcr的阶段用时也约20min。但是该类的微流控芯片都只是单腔室的扩增，不能实现多腔室的多重扩增。现有技术对于基因序列的可检测数量受限于检测荧光通道数。
3、鉴于此，特提出本技术。
技术实现思路
1、
2、本技术是这样实现的：
3、本技术提供了一种微流控芯片，其包括：芯片主体和盖板，芯片主体与盖板紧密贴合以形成封闭的微流控芯片；
4、芯片主体上设置有进样管路、至少一个分配腔、流体控制阀、反应腔室和末端容纳槽；进样管路与分配腔连通，流体控制阀设置在分配腔与反应腔室之间的管路上，反应腔室通过管路与末端容纳槽连通；末端容纳槽开设有出气孔，且出气孔内壁和/或外侧设置有防水透气膜；
5、末端容纳槽内设置有多孔自密封件；
6、反应腔室为多个，且每个反应腔室对应至少一个流体控制阀；
7、盖板上开设有至少一个上样孔，盖板上开设有与出气孔对应的透气孔；或，与芯片主体的进样管路相反的一面设置有密封膜，在密封膜对应出气孔的位置开孔；或，盖板上开设有上样孔，与芯片主体的进样管路相反的一面设置有密封膜，在密封膜对应出气孔的位置开孔。
8、本技术基于微流控的核酸检测芯片替代传统的ep管耗材，同时由于芯片在结构上可多变设计和集成，能实现更加自主的设计，在同一个样本的单个的耗材的检测上可以更加丰富，增大其检测的靶标重数，若进一步结合检测方法学可更大限度提高其检测靶标的能力。
9、本技术通过微流控技术，在微流控芯片上设计多个独立的微阀(即流体控制阀)和微腔室(包括反应腔室、分配腔、末端容纳槽)，可以实现同一种样本的超多重荧光检测。盖板上的上样孔、透气孔可以根据实际检测的需要进行调整设计。本技术提供的方案有助于打破检测荧光通道数对于基因序列的可检测数量的限制。每一个反应腔室可根据荧光通道数设置多组的靶标，例如一共有m个荧光通道，n个反应腔室，则理论上可检测的基因片段数量则为(m×n)个。
10、上述微流控芯片可以单独作为检测芯片使用，也可在上样孔前端设置核酸的提取纯化结构组件，形成提取-检测一体化的芯片，作为poct装置使用。
11、防水透气膜为多孔膜，其设置在pcr反应腔室管路的一端，用于通气孔处的气体排出，同时又防止液体外溢。防水透气膜根据实际使用需求可以选择厚度1-1000μm、孔径0.01-10μm的孔径、孔隙率为20％-90％的膜材，膜材可为pp、ptfe等，优选ptfe的材质。
12、多孔自密封件设置在pcr反应腔室的末端末端容纳槽内，在防水透气膜之上，该多孔自密封件的特点是内含有一定的孔隙，在干燥状态下具有透气性，当其被润湿后，多孔自密封件内的成分(例如封闭剂)发挥作用，填埋多孔自密封件的孔径，致使多孔自密封件起到封闭阻隔液体的作用。通过多孔自密封件与防水透气膜的协同作用，可以使液态检测试剂由上样孔分配到各个腔室内顺利进行，腔室内的气体在液体进入pcr反应腔的过程中逐渐通过末端气孔排出，在液体到达末端后又进行阻隔封闭。
13、在本技术应用较佳的实施方式中，多孔自密封件内设置有多孔自密封材料；多孔自密封材料与流体接触后能够填埋多孔自密封件的孔径，封闭阻隔流体从反应腔室向外流出。
14、多孔自密封材料包括不限于：对于湿度敏感的封闭剂。例如选自选自聚酯、聚乳酸、聚烯烃、聚酰胺、人造丝以及它们的组合中的至少一种的非织造物。多孔自密封材料选自挤压成型的网、稀松布以及它们的组合中的至少一种。
15、多孔自密封件为外周开有多个孔隙的柱塞密封件。
16、在本技术应用较佳的实施方式中，每个反应腔室与分配腔的距离相等。
17、在本技术应用较佳的实施方式中，出气孔位于末端容纳槽的顶部。反应腔室包埋有引物、探针和酶中的至少一种以便于检测。
18、在本技术应用较佳的实施方式中，流体控制阀为隔膜阀、膨胀阀或按压阀；盖板为非透明的材料或透明材料；盖板的厚度为0.05μm-1mm；芯片主体与盖板焊接。
19、盖板的厚度为0.05μm、0.1μm、0.5μm、1μm、10μm、50μm、100μm、500μm或1000μm。或者选自上述厚度点值之间的任意一个点值。
20、流体控制阀包括不限于气动式、电磁式或手动式。
21、本技术通过微流控灵活的结构设计和材料选择实现快速的热传导，提高了qpcr的扩增效率，实现了快速、多重的效果。
22、为了解决热传导效率低的问题，专利技术人采用降低盖板厚度，选择导热率高的材料、调整加热体或加热面的加热方向。
23、导热率高的材料包括不限于铝箔等材料，加热方向可以根据芯片主体和盖板的材料、厚度进行调整。
24、每个反应腔室可利用超薄的膜材或是导热性好的膜材实现快速的热传导，相比ep管方式能够降低其管壁的热阻，提高qpcr的扩增效率，从而可实现芯片上的快速pcr检测。
25、在本技术应用较佳的实施方式中，流体控制阀为膨胀阀时，在芯片主体上设置有用于安装膨胀阀的安装槽，膨胀阀为膨胀材料，且膨胀材料在受外部刺激响应前其横切面积小于安装槽的横切面积，在受外部刺激响应前膨胀材料的高度小于安装槽的深度；膨胀材料在受外部刺激响应后其横截面大于或等于安装槽的横切面积，膨胀材料的高度大于或等于安装槽的深度以使得膨胀材料受外部刺激相应后整体尺寸大于或等于安装槽的尺寸，可堵死安装槽的空间。
26、在未受外部的响应刺激时，由于尺寸小于该阀的尺寸，处于常开本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种微流控芯片，其特征在于，其包括：芯片主体和盖板，所述芯片主体与所述盖板紧密贴合以形成封闭的微流控芯片；
2.根据权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述多孔自密封件内设置有多孔自密封材料；所述多孔自密封材料与流体接触后能够填埋所述多孔自密封件的孔径，封闭阻隔流体从所述反应腔室向外流出；
3.根据权利要求2所述的微流控芯片，其特征在于，每个所述反应腔室与所述分配腔的距离相等；所述反应腔室包埋有引物、探针和酶中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述流体控制阀为隔膜阀、膨胀阀或按压阀；所述盖板为非透明的材料或透明材料；所述盖板的厚度为0.05μm-1mm；所述芯片主体与所述盖板焊接。
5.根据权利要求4所述的微流控芯片，其特征在于，所述流体控制阀为膨胀阀时，在所述芯片主体上设置有用于安装所述膨胀阀的安装槽，所述膨胀阀为膨胀材料，且所述膨胀材料在受外部刺激响应前其横切面积小于所述安装槽的横切面积，在受外部刺激响应前所述膨胀材料的高度小于所述安装槽的深度；所述膨胀材料在受外部刺激响应后其横截面大于或等于
6.根据权利要求4所述的微流控芯片，其特征在于，所述流体控制阀为隔膜阀时，所述分配腔与每个所述反应腔室之间的分配管路具有断路区域，在所述断路区域内设置所述隔膜阀。
7.根据权利要求6所述的微流控芯片，其特征在于，所述断路区域内芯片与盖板未形成焊接密闭，且从所述分配腔延伸出的所述分配管路的一端伸入所述断路区域内，从所述反应腔室延伸出的所述分配管路的一端也伸入所述断路区域内，在所述断路区域内所述分配管路互不连通；
8.根据权利要求4所述的微流控芯片，其特征在于，所述流体控制阀为按压阀时，所述按压阀包括阀塞，所述盖板包括上盖板和下盖板，所述下盖板设置于所述芯片主体的底部，所述上盖板上开设有上样孔，所述上盖板上开设有与所述出气孔对应的透气孔；所述芯片在与所述分配腔相连的分配管路的端部开设有至少一个用于安装阀塞的阀塞孔，所述阀塞孔贯穿所述芯片主体；所述芯片主体具有至少两个延伸部延伸到所述阀塞孔内，且所述两个延伸部的端部具有凸起与所述阀塞接触，同一个所述阀塞孔内的相邻两个延伸部之间留有按压阀通孔，以使得所述按压阀处于非按压状态下流体能从分配腔的分配管路、所述按压阀通孔、所述凸起与所述阀塞的间隙、所述阀塞孔与阀塞周边的间隙、分配管路进入反应腔室。
9.根据权利要求8所述的微流控芯片，其特征在于，所述阀塞为易受力形变的材料，所述凸起的高度为0.05-0.5mm；
10.一种核酸提取检测一体化芯片，其特征在于，其包括权利要求1-9任一项所述的微流控芯片，且所述微流控芯片的上样孔前端设置有核酸提取纯化结构。
...【技术特征摘要】
1.一种微流控芯片，其特征在于，其包括：芯片主体和盖板，所述芯片主体与所述盖板紧密贴合以形成封闭的微流控芯片；
2.根据权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述多孔自密封件内设置有多孔自密封材料；所述多孔自密封材料与流体接触后能够填埋所述多孔自密封件的孔径，封闭阻隔流体从所述反应腔室向外流出；
3.根据权利要求2所述的微流控芯片，其特征在于，每个所述反应腔室与所述分配腔的距离相等；所述反应腔室包埋有引物、探针和酶中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述流体控制阀为隔膜阀、膨胀阀或按压阀；所述盖板为非透明的材料或透明材料；所述盖板的厚度为0.05μm-1mm；所述芯片主体与所述盖板焊接。
5.根据权利要求4所述的微流控芯片，其特征在于，所述流体控制阀为膨胀阀时，在所述芯片主体上设置有用于安装所述膨胀阀的安装槽，所述膨胀阀为膨胀材料，且所述膨胀材料在受外部刺激响应前其横切面积小于所述安装槽的横切面积，在受外部刺激响应前所述膨胀材料的高度小于所述安装槽的深度；所述膨胀材料在受外部刺激响应后其横截面大于或等于所述安装槽的横切面积，所述膨胀材料的高度大于或等于安装槽的深度以使得所述膨胀材料受外部刺激相应后整体尺寸大于或等于所述安装槽的尺寸。
6.根据权利要求4所述的微流控芯片，其特征在于，所述流体控制阀为隔膜阀时，所述分配腔与每个所述反应腔室之间的...
【专利技术属性】
技术研发人员：廖辉，王栋斌，陈占文，何浩东，李桂洋，
申请(专利权)人：广东凯普科技智造有限公司，
类型：新型
国别省市：
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