【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及微流控，尤其涉及一种结合三维微流控的危害因子检测芯片。
技术介绍
1、当前生物危害因子、化学危害因子等已成为全球关注的重点，它们引起的疾病健康、产品质量、农业生产等问题严重影响人民生命安全并造成无可估计的经济损失。针对各种危害因子的检测开发了不同的检测技术及设备，主要集中在核酸检测、免疫检测、电化学检测、光谱检测技术体系。以这些技术为基础研究人员开发了大量的检测设备。如荧光定量pcr仪器、酶标仪、电化学工作站、拉曼检测仪等，这些仪器的应用为危害因子的研究和防控起到了积极的作用，但依然存在操作繁琐、设备昂贵、多机检测，假阴漏检等问题。尤其是面对未知样品的检测，往往需要多种技术和设备联合使用。如何使得多种危害因子能在同一检测技术体系中实现快速多联检测，并最大化样品的使用效率和保证检测结果的准确性，是一个亟待解决的问题。
2、以微流控技术为基础的检测方法具有防污染、集成化、成本低、分析速度快及可并行检测等特点，是一种实现高通量、多靶标检测的理想策略。但目前主流的平面型微流控芯片存在驱动控制限制、可拓展空间不足、难模块化集成等问题导致其使用功能和场景受到限制。
技术实现思路
1、本专利技术为了解决上述问题，提出一种能够集成混匀、磁分离、纯化、一步多联检测的三维微流控危害因子检测芯片。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、一种三维微流控危害因子检测芯片，至少包括一微流控芯片主体和一检测反应底座，所述微流控芯片主体呈柱状，微
4、磁力棒容置孔，所述磁力棒容置孔竖向设置且顶部敞口，磁力棒容置孔内设有一可拆卸的磁力棒；
5、螺旋通道，所述螺旋通道环绕磁力棒容置孔的下部设置，且螺旋通道的中心轴线与磁力棒容置孔的中心轴线重合；
6、加液腔，所述加液腔的顶部敞口，底部与螺旋通道的上端连通；
7、废液腔，所述废液腔与螺旋通道的下端连通；
8、检测反应底座定位口，所述检测反应底座定位口位于微流控芯片主体的底部；
9、出液口，所述出液口位于检测反应底座定位口的内侧顶部，且出液口与螺旋通道的下端连通；
10、第一吸气通道，所述第一吸气通道的一端连通至微流控芯片主体外壁，另一端与废液腔连通；
11、第二吸气通道，所述第二吸气通道的一端连通至微流控芯片主体外壁，另一端连通至检测反应底座定位口的内侧顶部；
12、所述检测反应底座可拆卸地设于微流控芯片主体底部的检测反应底座定位口处，检测反应底座和检测反应底座定位口之间密封配合。
13、作为优选，所述螺旋通道呈上部开口大、下部开口小的锥形螺旋状。
14、作为优选，所述出液口为向下凸起的喷嘴结构。
15、作为优选，所述检测反应底座由密封座和检测阵列芯片组成，所述密封座的上部呈圆柱状，该圆柱状结构外侧环向设有密封圈，所述检测反应底座定位口呈与密封座上部密封配合的圆柱状，密封座的顶部设有检测阵列芯片定位凹槽，所述检测阵列芯片设于检测阵列芯片定位凹槽内，检测阵列芯片的顶部设有试剂容置槽，所述出液口位于检测阵列芯片顶部的试剂容置槽上侧。
16、作为优选，所述检测阵列芯片的内侧底部设有若干呈阵列式独立分布的凹型单靶标检测微槽，检测阵列芯片呈凹型，顶部敞口，四边较高，内侧可容纳待测液体。
17、作为优选，所述加液腔的底部呈漏斗状。
18、作为优选，还包括一废液腔堵头，所述微流控芯片主体上设有一废液排泄口，所述废液排泄口内侧与废液腔连通，外侧通过废液腔堵头封堵。
19、作为优选，所述废液腔堵头的前侧呈横向的圆柱状，该圆柱状结构外侧环向设有密封圈，废液腔堵头通过该密封圈与废液排泄口密封配合。
20、本专利技术具有如下有益效果：
21、1、内部设置有螺旋通道，使得含待测样品的溶液和含有探针/抗体等修饰过磁珠的混合液在螺旋通道内向下螺旋移动时，在螺旋离心力、重力、磁力的持续变动作用下，在较长的螺旋通道中，可以使修饰磁珠与待测靶标能充分混匀接触，有效地提升磁珠的捕获率；
22、2、螺旋通道设置成上部开口大、下部开口小的锥形螺旋状，上部螺旋通道距离磁力棒较远，磁性较弱，保障混合液的流动性，磁珠不会被集中吸附而堵塞通道；随着与磁力棒的距离靠近，磁性变强，磁珠逐渐被吸附在螺旋通道内壁；下部螺旋通道距离磁力棒较近，磁性较强，防止剩余未被吸附的磁珠流过螺旋通道，进入废液腔，造成待测靶标的漏检；
23、3、磁力棒采用可插拔的设计，取出磁力棒后，通过洗脱液即可将吸附在螺旋通道内壁的磁珠洗脱下来，并滴入检测反应底座上的检测阵列芯片进行特异性识别反应。待测液体浸泡全部的凹型单靶标检测微槽，结合了修饰磁珠的待测靶标以相同的几率与凹型单靶标检测微槽中探针/抗原进行特异性结合。恒温摇晃孵育一段时间后，取出检测阵列芯片并洗板洗去未结合的磁珠，经干燥处理后直接进行高清摄影成像，通过图像识别完成检测结果判定；
24、4、每个凹型单靶标检测微槽可以根据检测需要包被不同的检测探针/抗体，从而实现对不同类型的危害因子的同步检测，并通过检测阵列芯片进行空间编码从而实现精准识别，无需多重荧光标记等复杂操作；
25、5、微流控芯片将高效磁分离和富集纯化后的样品直接滴入检测阵列芯片并覆盖所有凹型单靶标检测微槽，所有待测靶标磁珠复合物将以同等几率接触检测微槽中已包被的探针/抗体。实现样品无需进行分液和分流便可一次性多靶标检测的功能，减少漏检和假阴性的情况。
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1.一种三维微流控危害因子检测芯片，其特征在于，至少包括一微流控芯片主体（1）和一检测反应底座（2），所述微流控芯片主体（1）呈柱状，微流控芯片主体（1）内设有：
2.根据权利要求1所述的一种三维微流控危害因子检测芯片，其特征在于：所述螺旋通道（5）呈上部开口大、下部开口小的锥形螺旋状。
3.根据权利要求1所述的一种三维微流控危害因子检测芯片，其特征在于：所述出液口（9）为向下凸起的喷嘴结构。
4.根据权利要求1或3所述的一种三维微流控危害因子检测芯片，其特征在于：所述检测反应底座（2）由密封座（201）和检测阵列芯片（202）组成，所述密封座（201）的上部呈圆柱状，该圆柱状结构外侧环向设有密封圈，所述检测反应底座定位口（8）呈与密封座（201）上部密封配合的圆柱状，密封座（201）的顶部设有检测阵列芯片定位凹槽（203），所述检测阵列芯片（202）设于检测阵列芯片定位凹槽（203）内，检测阵列芯片（202）的顶部设有试剂容置槽，所述出液口（9）位于检测阵列芯片（202）顶部的试剂容置槽上侧。
5.根据权利要求4所述的一种三维微流
6.根据权利要求1所述的一种三维微流控危害因子检测芯片，其特征在于：所述加液腔（6）的底部呈漏斗状。
7.根据权利要求1所述的一种三维微流控危害因子检测芯片，其特征在于：还包括一废液腔堵头（12），所述微流控芯片主体（1）上设有一废液排泄口（13），所述废液排泄口（13）内侧与废液腔（7）连通，外侧通过废液腔堵头（12）封堵。
8.根据权利要求7所述的一种三维微流控危害因子检测芯片，其特征在于：所述废液腔堵头（12）的前侧呈横向的圆柱状，该圆柱状结构外侧环向设有密封圈，废液腔堵头（12）通过该密封圈与废液排泄口（13）密封配合。
...【技术特征摘要】
1.一种三维微流控危害因子检测芯片，其特征在于，至少包括一微流控芯片主体（1）和一检测反应底座（2），所述微流控芯片主体（1）呈柱状，微流控芯片主体（1）内设有：
2.根据权利要求1所述的一种三维微流控危害因子检测芯片，其特征在于：所述螺旋通道（5）呈上部开口大、下部开口小的锥形螺旋状。
3.根据权利要求1所述的一种三维微流控危害因子检测芯片，其特征在于：所述出液口（9）为向下凸起的喷嘴结构。
4.根据权利要求1或3所述的一种三维微流控危害因子检测芯片，其特征在于：所述检测反应底座（2）由密封座（201）和检测阵列芯片（202）组成，所述密封座（201）的上部呈圆柱状，该圆柱状结构外侧环向设有密封圈，所述检测反应底座定位口（8）呈与密封座（201）上部密封配合的圆柱状，密封座（201）的顶部设有检测阵列芯片定位凹槽（203），所述检测阵列芯片（202）设于检测阵列芯片定位凹槽（203）内，检测阵列芯...
【专利技术属性】
技术研发人员：唐乔，黄钊杰，张雪娇，汪雯，马骉，张明洲，申屠旭萍，叶子弘，俞晓平，
申请(专利权)人：中国计量大学，
类型：发明
国别省市：
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