【技术实现步骤摘要】
本技术涉及微流控制领域，具体而言，涉及一种基因分型检测微流控芯片。
技术介绍
1、微流控芯片技术，又称芯片实验室，可以把生物和化学等领域中所涉及的样本制备、生物与化学反应、分离检测等基本操作集成或基本集成于一块几平方厘米的芯片上，用以完成不同的生物或化学反应过程，并对其产物进行分析的一种技术能大大降低检测过程对场地、人员和设备的要求。随着设计制备技术的不断成熟，微流控芯片不仅能够将多种生化检测反应集成在一起，还可以将核酸提取、反应检测和结果判读等多个核酸检测流程集成，因此在核酸样本检测领域具有巨大潜力。
2、等温扩增因反应速度快、仪器设备要求低等在即时检测领域得到了越来越多的关注，但由于待测样本的复杂性，如血液、痰液、尿液、组织等，通常在等温扩增后还需与检测试剂反应来放大信号才能实现准确检测，称为核酸多重检测。核酸多重检测需要待测样本在多个反应室进行可控式转移，并且能防止样本回流引起交叉影响。现有的微流控芯片大多仅设置一个反应室用于核酸的扩增和检测，导致难以实现核酸多重检测。同时，在实现核酸多重检测的基础上，如果针对同一目的核酸，需要同时进行多种基因型的检测，则还需要再设计相应的基因分型检测微流控芯片。
3、现有的微流控芯片一般需要外加压力装置、离心力、虹吸作用作为驱动力。使用外加压力装置，如负压真空泵、注射泵等具有较强驱动力，但需要外接在芯片上，使检测平台结构复杂。将离心力作为驱动，存在电力和离心设备依赖的问题。虹吸作用的液流驱动方式虽无需设备，但驱动力较小，在进样过程中存在挥发的问题。为了能够实现基因
4、因此，急需找到一种结构更加简单、操作更加方便、仪器要求更低、低成本、集成化的基因分型检测微流控芯片。
技术实现思路
1、为解决上述问题，本技术提供了一种基因分型检测微流控芯片，所述芯片设有一个反应腔和多个检测腔，通过在检测腔置排气通道和防水透气膜，并在反应腔和检测腔之间增设阀块，利用阀块的升温相变性能和防水透气膜的特性，结合大气压内外平衡原理，巧妙地实现待测样本在不同腔室的可控式转移，并能有效防止样本回流；设计和改进各个检测腔之间各流道的位置关系和形状，并增设简易施压装置，实现待测样品顺利进入相应的检测腔，并在检测腔稳定存留和反应。该微流控芯片结构简单、体积小巧、操作便捷，适应更多简易检测环境，真正做到了低成本集成化，适于大规模生产应用。
2、一方面，本技术提供了一种微流控芯片，所述微流控芯片包括用于样品前处理的反应腔和用于检测样品的检测腔；
3、所述检测腔设有排气通道，排气通道的出口处设有防水透气膜，用于控制检测腔与外界大气之间的连通状态；
4、所述反应腔和检测腔之间设有阀块，用于控制反应腔、检测腔之间的流体连通的状态。
5、本技术提供的微流控芯片设有多个检测腔，适用于同一目的核酸的不同基因型检测。当然可以理解的是，本申请的微流控芯片并非只能用于基因分型检测，也适用于蛋白、抗体等其他类分子检测，反应腔可用于样品前处理，检测腔用于样本检测。
6、微流控芯片在使用过程中，需要保持竖直状态，进样口朝上放置。在一些方式中，可以将该微流控芯片插入配套使用的检测装置中，使微流控芯片保持进样口朝上竖直摆放，并能通过检测装置提供热源为微流控芯片特定位置(如反应腔、阀块等)加热；在一些方式中，还可以通过检测装置检测微流控芯片中的样品反应后产生的荧光物质，读取检测结果。
7、进一步地，所述阀块具有固态和液态两种形态；当阀块为固态时，反应腔和检测腔不能流体连通；当阀块为液态时，检测腔与反应腔流体连通。
8、微流控芯片由于设有多个检测腔，且检测腔的进样口共同汇集在一起，很容易出现样品回流，使样品从一个检测腔溢出，进入另一个检测腔，出现交叉影响，因此，怎样防止样品回流，保证检测结果的准确性是重中之重。
9、本技术提供的微流控芯片，通过在检测腔设置排气通道，同时在反应腔和检测腔之间设有阀块，利用阀块的升温相变性能，再结合大气压内外平衡原理，有助于使待测样本进入相应腔室后，都能稳定存留在该腔室内，不会发生回流现象，也不会流到其他腔室，从而保证每一步的反应都能顺利完成，直至最后实现精确检测。
10、每个检测腔设置的防水透气膜，能够实现检测腔气体的排出，但液体无法通过。当排气通道充满液体后，会使防水透气膜失去透气作用，从而使得整个体系处于封闭状态，体系内的液体停止流动。因此防水透气膜能够帮助检测腔内样本建立内外压力平衡，能够调控液体流动方向，使检测腔内样本难以回流。在一些方式中，防水透气膜采用聚合物材料制备。
11、待测样本在微流控芯片中的流动过程，主要有两步：第一步，待测样本进入反应腔进行反应；第二步，反应完成后，待测样本流出反应腔，同时进入各个检测腔进行反应和检测。
12、在第二步中，样品在反应腔完成反应后，阀块升温融化，反应腔和各个检测腔之间的流道连通，反应腔内的样品流入各个检测腔，融化的阀块密度较低，会漂浮在样品上方，随样品一起流入检测腔，并在排气口附近凝结，堵住排气通道(由于样品是定量的，至少都能到达检测腔的排气口附近)。此时会出现两种情况：一种是检测腔及其排气通道都充满样品，防水透气膜失去透气作用，检测腔内处于封闭状态，液体停止流动，样本难以回流；另一种是检测腔充满样品，但排气通道未能充满样品，但由于被阀块堵住，也使检测腔内处于封闭状态，液体停止流动，样本难以回流。
13、在一些方式中，由于各个检测腔位置不同，靠下的检测腔的排气通道更容易被样品迅速充满，使防水透气膜失去透气作用；靠上的检测腔更容易使阀块凝结在排气口堵住排气通道(因为阀块密度小，始终漂浮在样品上方)。
14、可见，阀块在本技术中可以起到多个用途，比如控制反应腔和检测腔的连通状态，控制反应腔、检测腔、大气之间的连通状态，控制检测腔和大气之间的连通状态，防止样本从检测腔流出等等。
15、进一步地，当阀块为固态时，位于连接反应腔和检测腔的流道内，用于防止反应腔内的待测样本流入检测腔；当阀块为液态时，会流向检测腔的第二排气通道，用于防止检测腔内的液体回流；所述阀块为石蜡或脂类物质，在常温下为固态，加热后融化成液态；阀块的密度小于水。
16、所述脂类物质包括正十六烷、正十八烷、石蜡、硬脂酸、棕榈酸等。
17、阀块密度小于水，使阀块转为液态后，能始终漂浮在待测样本上方，有助于在检测腔顶部的排气口进行凝结。
18、如果阀块密度大于水，阀块转为液态并与样本一起流入检测腔时，容易在检测腔的进样口堆积，导致进样口堵塞，因此阀块密度必须小于水。
19、在一些方式中，所述阀块为石蜡。
20、石蜡能够在50～90℃之间某一特定温度阈值实现相变。
21、进一步地，所述微流控芯片包括加样区和检测区，所述反应腔位于加样区，检本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种因分型检测微流控芯片，其特征在于，包括用于样品前处理的反应腔和用于检测样品的检测腔；
2.如权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述阀块具有固态和液态两种形态；当阀块为固态时，反应腔和检测腔不能流体连通；当阀块为液态时，检测腔与反应腔流体连通。
3.如权利要求2所述的微流控芯片，其特征在于，当阀块为固态时，位于连接反应腔和检测腔的流道内，用于防止反应腔内的待测样本流入检测腔；当阀块为液态时，会流向检测腔的第二排气通道，用于防止检测腔内的液体回流；所述阀块为石蜡或脂类物质，在常温下为固态，加热后融化成液态；阀块的密度小于水。
4.如权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述微流控芯片包括加样区和检测区，所述反应腔位于加样区，检测腔位于检测区，反应腔通过主流道与检测腔流体连通；所述阀块位于主流道上。
5.如权利要求4所述的微流控芯片，其特征在于，所述检测腔的数量为至少一个，分别通过进样流道与主流道流体连通。
6.如权利要求5所述的微流控芯片，其特征在于，所述检测腔设有进样口和排气口，所述排气口的位置高于进样口。
7.如权利要求6所述的微流控芯片，其特征在于，所述进样口位于反应腔的下部位置，与进样流道流体连通；所述排气口位于检测腔的上部位置，与排气通道流体连通；所述检测腔的数量为四个，其中两个检测腔在微流控芯片中的位置靠上，两个检测腔在微流控芯片中的位置靠下。
8.如权利要求7所述的微流控芯片，其特征在于，所述位置靠上的两个检测腔的进样流道为向上拱起的弧形流道，位置靠下的两个检测腔的进样流道为向下凹陷的弧形流道；所述主流道与四个检测腔的进样流道的汇集处设有止液阀，用于防止检测腔内样品回流。
9.如权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述反应腔用于样品的裂解和目的核酸的扩增，反应腔内置核酸扩增试剂；所述检测腔用于检测目的核酸扩增后产物的数量，检测腔内置检测试剂。
10.如权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述微流控芯片还包括施压区，所述施压区位于加样区的一侧，用于为反应腔内的液体增加压力，使反应腔内的液体流入检测腔内。
...【技术特征摘要】
1.一种因分型检测微流控芯片，其特征在于，包括用于样品前处理的反应腔和用于检测样品的检测腔；
2.如权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述阀块具有固态和液态两种形态；当阀块为固态时，反应腔和检测腔不能流体连通；当阀块为液态时，检测腔与反应腔流体连通。
3.如权利要求2所述的微流控芯片，其特征在于，当阀块为固态时，位于连接反应腔和检测腔的流道内，用于防止反应腔内的待测样本流入检测腔；当阀块为液态时，会流向检测腔的第二排气通道，用于防止检测腔内的液体回流；所述阀块为石蜡或脂类物质，在常温下为固态，加热后融化成液态；阀块的密度小于水。
4.如权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述微流控芯片包括加样区和检测区，所述反应腔位于加样区，检测腔位于检测区，反应腔通过主流道与检测腔流体连通；所述阀块位于主流道上。
5.如权利要求4所述的微流控芯片，其特征在于，所述检测腔的数量为至少一个，分别通过进样流道与主流道流体连通。
6.如权利要求5所述的微流控芯片，其特征在于，...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈文柱，王剑锋，柳江，于继彬，
申请(专利权)人：苏州先达基因科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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