一种微流控芯片及体外检测装置制造方法及图纸

技术编号:44543871 阅读:4 留言:0更新日期:2025-03-11 14:09
本技术公开了一种微流控芯片及体外检测装置,涉及实验用的容器或者器皿领域,其引流槽沿反应腔的切线延伸设置于反应腔的底部侧壁,且位于切线下方的第一侧壁设有圆弧段。引流槽不仅将液流切向导入反应腔的底部接触冻干球,避免液流直冲并堵塞排气流道,而且在反应腔的侧壁形成一个宽度变大的缺口,有助于破坏液流前端的界面能,使液体样本更容易进入反应腔。此外,反应腔的顶部侧壁还设有截流槽,充当毛细阀的作用,抑制液体样本先于气体进入排气流道。微流控芯片设有分液腔,对液流进行二次的优先分配。各分叉流道环状围绕于若干反应腔的外部,结构紧凑,并对连接不同分叉流道的反应腔进行分区。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及实验用的容器或者器皿领域,具体为一种微流控芯片及体外检测装置


技术介绍

1、微流控芯片技术被称为芯片上的实验室,可将实验中的各个环节集成在一张芯片上。微流控芯片具有集成度高、体积小、试剂使用量小、成本低、操作简便等优点。

2、现有微流控芯片存在以下问题:(1)进入反应腔的液体样本容易先进入排气流道,将排气流道堵塞,导致反应腔内的部分气体无法排出,形成气泡。(2)随着反应腔内的冻干球与液体样本接触并溶解,在反应腔内产生中空,形成大气泡,影响检测结果。期间,因加样或者冻干球溶解在液体样本中形成的小气泡也会朝大气泡汇聚,进一步影响检测结果。(3)现有微流控芯片中,少有用于时序控制的分流结构,导致各分叉流道的进液先后顺序难以确定,使得各分叉流道上的反应腔进液时序不可控。


技术实现思路

1、本技术的目的在于提供一种微流控芯片及体外检测装置,其目的主要在于克服现有技术中存在进入反应腔的液体样本容易先进入排气流道,将排气流道堵塞,导致反应腔内的部分气体无法排出,形成气泡的问题。

2、为实现上述目的,本技术提供如下技术方案:

3、一种微流控芯片,包括设置有至少一反应单元的芯片本体,上述反应单元包括沿液流方向依次连通的进液流道、引流槽、反应腔和排气流道;上述引流槽沿反应腔的切线延伸设置于反应腔的底部侧壁,且引流槽的第一侧壁和第二侧壁分别位于切线的两侧。

4、进一步,上述第二侧壁靠近反应腔的一端设有圆弧段,且圆弧段的凹面朝向反应腔的中心。p>

5、进一步,第一侧壁包括第一直线段和第一圆倒角,该第一直线段的一端衔接于进液流道,另一端通过第一圆倒角平滑衔接于反应腔的侧壁。

6、进一步,第二侧壁包括相切设置的第二直线段和上述圆弧段,且第二直线段衔接于进液流道,弧段通过第二圆倒角平滑衔接于反应腔的侧壁。

7、上述反应腔的顶部侧壁朝竖直方向延伸设置有上述截流槽。

8、进一步,上述引流槽的槽深沿液流方向逐渐变大。

9、作为优选,上述引流槽的底面为斜坡面。

10、作为优选,上述引流槽的槽深沿液流方向变大三倍。

11、进一步,上述截流槽包括沿液流方向依次连通的直筒段和渐变段,上述直筒段的宽度和长度均小于或等于1mm,上述渐变段的宽度沿液流方向逐渐变小。

12、作为优选,上述截流槽与反应腔的深度比值为1:2-2:3。

13、作为优选,上述渐变段的横截面呈半圆形。

14、进一步,上述芯片本体设有分液腔,上述分液腔的顶部设有主流道,分液腔的底部设有第二分叉流道,并在第二分叉流道的两侧均设有第一分叉流道,且第一分叉流道的宽度小于第二分叉流道的宽度;分液腔的左、右侧壁呈八字形排布,且底部在第一分叉流道与第二分叉流道之间呈阶梯状;第二分叉流道和第一分叉流道都连通有若干所述反应单元。

15、作为优选,上述阶梯状由依次连接的第一台面、过渡面和第二台面组成。

16、更进一步,上述第二分叉流道远离分液腔的一端对称设置有两个第三分叉流道,两上述第三分叉流道与两上述第一分叉流道环状分布设置成一个环形,并在第三分叉流道与第一分叉流道之间形成分界线;若干上述反应单元环状分布设置于该环形的内侧,且与第一分叉流道相连通的反应单元位于分界线的上方,与第三分叉流道相连通的反应单元位于分界线的下方。

17、更进一步,上述排气流道远离反应腔的一端设有第一排气孔,若干第一排气孔环状分布设置成两个环形,且相邻两上述第一排气孔位于不同环形上。

18、进一步,上述芯片本体在若干第一排气孔的外围固设有环形凸起,上述环形凸起的内侧依次铺设有疏水透气膜和盖板,上述盖板朝向若干第一排气孔的端面设有排气槽,且排气槽的中心位置设有第二排气孔。

19、进一步,上述芯片本体设置有加样腔,上述加样腔的加样口螺纹连接有密封盖,上述密封盖固设有塞体,上述塞体可活动地密封贴合于加样腔的内侧壁。

20、进一步,上述密封盖的内顶面固设有凸台,该凸台设有安装孔,上述塞体固设有卡接件,上述卡接件卡接于安装孔。

21、作为优选,上述凸台由密封盖的中部朝下凹陷而成,

22、作为优选,上述塞体设有环形翻边,上述环形翻边的内周面贴合于凸台,外周面密封贴合于加样腔的内侧壁。

23、一种体外检测装置,包括反应单元和结构如上任一所述的微流控芯片,上述反应单元用于检测反应腔内的液体样本。

24、与现有技术相比,本技术的有益效果是:

25、其一、本技术中,引流槽沿反应腔的切线延伸设置于反应腔的底部侧壁,并且其第一侧壁和第二侧壁分别位于切线的两侧。引流槽可以将液流切向导入反应腔的底部,随后接触冻干球,避免因液体样本进入反应腔后直冲排气流道而阻碍气泡的排出,有助于液体样本与冻干球的接触反应。此外,由于沿反应腔的切线延伸设置,在反应腔的侧壁形成一个宽度变大的缺口,且缺口具有不对称性,有助于破坏液流前端的界面能,使得液体样本更容易进入反应腔。

26、其二、本技术中,引流槽的第二侧壁包括相切设置的第二直线段和圆弧段。圆弧段可以将液体样本更好地导向冻干球的底部,加快冻干球的接触溶解,同时,圆弧段可以加剧缺口的不对称性,破坏液流前端的界面能。

27、其三、本技术中,在液体样本填充反应腔并漫延至截流槽时,截流槽充当毛细阀的作用,抑制液体样本先于气体进入排气流道。待反应腔底面的液体样本包裹过来,将液体样本上部的气体先挤入排气流道后,液体样本才会汇入截流槽,从而有效地抑制反应腔内部的大气泡形成。

28、其四、本专利技术中,分液腔的左、右侧壁呈八字形排布,顶部窄,底部宽,使分液腔的宽度沿液流方向逐渐变大。相比直筒状的矩形腔或其他非渐变的形状,在加样腔挤出的液体样本缓慢时,不会在分液腔中形成卷气,避免出现无法被样本液体填充的死体积。此外,分液腔的渐变方向与第一分叉流道的方向相互契合,能使液体样本的流动更加顺畅。

29、其五、本技术中,第一分叉流道的宽度小于第二分叉流道,并且分液腔的底部在第一分叉流道与第二分叉流道之间阶梯状,使第一分叉流道的入口更低。这些设计使得第一分叉流道的毛细力更大且入口更低,分液腔内的液体样本更容易进入并填充第一分叉流道,对液流进行二次的优先分配,实现优先选择功能。分液腔的左、右侧壁呈八字形排布,顶部窄,底部宽,由分液腔的侧壁和过渡面在第一分叉流道的入口外形成一个引流室,使液体样本更容易进入第一分叉流道。

30、其六、本技术中,各分叉流道、若干反应腔和若干第一排气孔形成多个相套的环形,各结构之间间距适宜,结构紧凑,可以有效的降低产品的加工难度,并控制产品的尺寸。此外,利用各分叉流道对若干反应单元进行分区,有助于区别各分叉流道所连接的反应单元。

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【技术保护点】

1.一种微流控芯片,包括设置有至少一反应单元(15)的芯片本体(1),所述反应单元(15)包括沿液流方向依次连通的进液流道(151)、引流槽(152)、反应腔(153)和排气流道(155);其特征在于:

2.根据权利要求1所述的一种微流控芯片,其特征在于:所述第二侧壁(152b)靠近反应腔(153)的一端设有圆弧段(152b-2),且圆弧段(152b-2)的凹面朝向反应腔(153)的中心。

3.根据权利要求1所述的一种微流控芯片,其特征在于:所述反应腔(153)的顶部侧壁朝竖直方向延伸设置有截流槽(154),且截流槽(154)的另一端连通于排气流道(155);所述截流槽(154)包括沿液流方向依次连通的直筒段(154-1)和渐变段(154-2),所述渐变段(154-2)的宽度沿液流方向逐渐变小。

4.根据权利要求1所述的一种微流控芯片,其特征在于:所述芯片本体(1)设有分液腔(13),分液腔(13)的顶部设有主流道(12),分液腔(13)的底部设有第二分叉流道(142),并在第二分叉流道(142)的两侧均设有第一分叉流道(141),且第一分叉流道(141)的宽度小于第二分叉流道(142)的宽度;所述分液腔(13)的左、右侧壁呈八字形排布,且底部在第一分叉流道(141)与第二分叉流道(142)之间呈阶梯状;所述第二分叉流道(142)和第一分叉流道(141)都连通有若干所述反应单元(15)。

5.根据权利要求4所述的一种微流控芯片,其特征在于:所述第二分叉流道(142)远离分液腔(13)的一端对称设置有两个第三分叉流道(143),两所述第三分叉流道(143)与两所述第一分叉流道(141)环状分布设置成一个环形,并在第三分叉流道(143)与第一分叉流道(141)之间形成分界线(e2);若干所述反应单元(15)环状分布设置于该环形的内侧,且与第一分叉流道(141)相连通的反应单元(15)位于分界线(e2)的上方,与第三分叉流道(143)相连通的反应单元(15)位于分界线(e2)的下方。

6.根据权利要求1所述的一种微流控芯片,其特征在于:所述排气流道(155)远离反应腔(153)的一端设有第一排气孔(1551),若干第一排气孔(1551)环状分布设置成两个环形,且相邻两所述第一排气孔(1551)位于不同环形上。

7.根据权利要求1所述的一种微流控芯片,其特征在于:所述芯片本体(1)设置有加样腔(11),所述加样腔(11)的加样口螺纹连接有密封盖(3),所述密封盖(3)固设有塞体(2),所述塞体(2)可活动地密封贴合于加样腔(11)的内侧壁。

8.根据权利要求7所述的一种微流控芯片,其特征在于:所述密封盖(3)的内顶面固设有凸台(31),该凸台(31)设有安装孔(311),所述塞体(2)设有卡接件(21)和环形翻边(22),所述卡接件(21)卡接于所述安装孔(311),环形翻边(22)的外周面密封贴合于加样腔(11)的内侧壁。

9.一种体外检测装置,其特征在于:包括反应单元和结构如权利要求1-8任一所述的微流控芯片,所述反应单元用于检测反应腔(153)内的液体样本。

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【技术特征摘要】

1.一种微流控芯片,包括设置有至少一反应单元(15)的芯片本体(1),所述反应单元(15)包括沿液流方向依次连通的进液流道(151)、引流槽(152)、反应腔(153)和排气流道(155);其特征在于:

2.根据权利要求1所述的一种微流控芯片,其特征在于:所述第二侧壁(152b)靠近反应腔(153)的一端设有圆弧段(152b-2),且圆弧段(152b-2)的凹面朝向反应腔(153)的中心。

3.根据权利要求1所述的一种微流控芯片,其特征在于:所述反应腔(153)的顶部侧壁朝竖直方向延伸设置有截流槽(154),且截流槽(154)的另一端连通于排气流道(155);所述截流槽(154)包括沿液流方向依次连通的直筒段(154-1)和渐变段(154-2),所述渐变段(154-2)的宽度沿液流方向逐渐变小。

4.根据权利要求1所述的一种微流控芯片,其特征在于:所述芯片本体(1)设有分液腔(13),分液腔(13)的顶部设有主流道(12),分液腔(13)的底部设有第二分叉流道(142),并在第二分叉流道(142)的两侧均设有第一分叉流道(141),且第一分叉流道(141)的宽度小于第二分叉流道(142)的宽度;所述分液腔(13)的左、右侧壁呈八字形排布,且底部在第一分叉流道(141)与第二分叉流道(142)之间呈阶梯状;所述第二分叉流道(142)和第一分叉流道(141)都连通有若干所述反应单元(15)。

5.根据权利要求4所述的一种微流控芯片,其特征在于:所述第二分叉流道(142)远离分液腔(13...

【专利技术属性】
技术研发人员:李军张誉琳郑喆明
申请(专利权)人:厦门宝太生物科技股份有限公司
类型:新型
国别省市:

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