CN101796419B - 用于检测流体中分析物的模块和具有该模块的芯片 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于高效地快速检测流体中分析物的模块和具有该模块的芯片。该模块包括微通道，该微通道具有过滤区域和反应区域，该过滤区域用于去除噪声物质，在该反应区域中进行用于分析物检测的标记反应和固定反应，样本流体因毛细管浮动移动通过该微通道。就在检测流体中分析物的过程中使用具有该模块的芯片的情况而言，可以使样本流体的静容量最小化，以实现高效的容积比。因此，可以在检测极小量的样本流体中的分析物的过程中使用该芯片。

Description

用于检测流体中分析物的模块和具有该模块的芯片
技术领域
本发明涉及用于检测流体中分析物的模块和具有该模块的芯片，特别是，涉及用于以高效率快速检测因毛细管浮动而移动通过微通道的流体中分析物的模块以及具有该模块的芯片。
背景技术
芯片实验室(lab-on-a-chip)是一种在小尺寸芯片实验室中进行各种测试处理的芯片，所述各种测试处理例如是对样本的分离、提炼、混合、标记、分析和清洗等。在设计芯片实验室的过程中，通常使用与微流控和微-LHS相关的技术。另外，在制造实现微流控和微-LHS的芯片结构方面，通过使用半导体电路设计技术在芯片内部形成微通道的芯片已经投入市场。例如，在微阵列芯片中，待检测的材料和待反应的探针(例如，蛋白质或DNA)以预设间隔附着到基底上，并且检测将与之结合的材料。因此，微阵列芯片用于诊断疾患或疾病。其中布置有蛋白质的芯片是微阵列蛋白质-芯片，而其中布置有DNA的芯片是微DNA芯片。血液中存在的分析物，诸如蛋白质、抗体等，存在的量非常少。因此，一直进行着如下的尝试：通过增大基底上排列的探针的集成度，提高检测效率。结果，已经报道了纳米阵列芯片，该纳米阵列芯片将探针的集成度提高至纳米级。
通常，对样本流体的分析常规用于分析从患者收集到的血液和体液并通过分析诊断疾病的过程中，并且用于化学和生物技术领域。由此，检测和分析样本流体(例如，血液、体液、尿液等)中包括的量非常小的分析物包括：使用光学工具(例如，荧光材料等)或电学工具，通过一检测信号，分析样本流体在移动通过芯片内部形成的具有管状结构的通道的同时，是否与之前已经固定到芯片上的蛋白质(例如，抗原、抗体等)、DNA/RNA、受体或其它材料发生反应。在分析样本流体的过程中，在生物芯片以及芯片实验室中，以极小量分析样本是非常重要的。
通常，用于分析样本流体的芯片实验室包括：样本注入部分，该样本注入部分用于向芯片提供样本流体；过滤区域，该过滤区域使用过滤纸来去除除了流体中分析物之外的噪声物质；反应区域，在该反应区域中，进行分析物和检测信号产生材料(例如，荧光材料)之间的结合，并且进行与检测信号产生材料结合的分析物与固定在基底上用于专门与分析物反应的材料之间的反应；以及检测区域，该检测区域用于通过使用芯片检测体液等中的分析物，例如血液、尿液、蛋白质，并且用于通过所连接的检测装置对检测信号进行检测。
全部血液包括血浆(46％～63％)和血球(37％～54％)，血球具有血红细胞(圆环状、直径7～8μm、厚度2μm、占血液的50％)、白血球(不规则的球体形状、直径10～20μm)和血小板(直径1～3μm)。除了血浆和血球之外，在血液中还存在可以用于诊断疾患和疾病的各种分析物，例如蛋白质、抗原和抗体、配位体、受体等。因此，已经开发出各种方法和装置来检测全部血液中与疾患和疾病相关的分析物。同时，在尿液中包括极小量的血球、移行上皮细胞(直径20～40μm)和鳞状上皮细胞(直径40～60μm)。
近来，通过在分析血液的过程中、使用芯片实验室，对从诊所中收集的末梢血中快速得到各条信息已经开展了研究。因此，已经开发出快速-芯片或快速-试剂盒。如图1所示，Armkel，LLC公司应用的美国专利注册号为NO.6485982中所公开的试剂盒包括作为必要方法流程的过滤步骤，在该过滤步骤中，稀释血液样本并且使用多孔隔膜。在反应区域中，在隔膜中进行：分析物和标记物之间的结合使得分析物能够被标记物(例如，荧光材料)所标记、标记物和探针之间的结合以及清洁的步骤。该试剂盒由于低血细胞比容而提供了相对高效的容积比，这是因为该试剂盒使用了稀释的血液样本。然而，存在的问题在于，该试剂盒不适于进行定量分析，并且诸如稀释等的预处理使其难以快速检测分析物(参见表1)。
表1
  体积(μl)
  特征   定性/半定量分析
  1.取样   ＞100
  2.过滤   18
  3.标记(结合)   8
  4.结合反应   10.2
  5.清洁   23.8
  有效容积比(3+4+5)/(1)   ＜42％
在芯片中的预处理单元中进行过滤(2)的步骤，并且在反应区域中进行标记(3)、结合反应(4)和清洁(5)的步骤。
同时，Biosite公司应用的美国专利注册号为No.6905882公开了一种芯片，在该芯片的结构中，可以通过微通道和基底的材料(亲水性/疏水性)控制流体的流量，并且该芯片的结构可以与已知的多孔隔膜结合起来使用。即，建议的是，可以通过选择性地使用微通道或基底的材料(亲水性/疏水性)，控制样本注入部分和反应区域中流体的移动速度。另外，Biostie公司发明的一种芯片具有反应区域，该反应区域在流体通道中而非隔膜中实现。因此，在微通道内进行标记物和分析物之间的结合、分析物和探针之间的反应以及清洁的这些所有步骤(参见表2)。就在血液分析中使用该芯片的情况而言，定量分析是可行的，并且可以使用全部血液而无需经过诸如稀释等的预处理。然而，由于样本的高血细胞比容，导致有效的容积比非常低，这就意味着参与反应的样本量(即，用于检测样本的初始注入量所需的样本量)非常低(参见表2)。另外，就不进行过滤的情况而言，除了分析物之外的大量噪声物质移动通过通道，使得得到精确的分析结果是非常困难的。因此，为了进行精确的分析，必须需要另外的过滤工具或步骤。
表2
 体积(μl)
  特征   定量分析
  1.取样   140～150
  2.过滤   105
  3.标记(结合)   1
  4.结合反应   5
  5.清洁   25
  有效容积比(3+4+5)/(1)   12～22％
在芯片的预处理单元中进行过滤(2)的步骤，并且在反应区域中进行标记(3)、结合反应(4)和清洁(5)的步骤。
其它的血液分析芯片(快速-芯片)基本上包括作为必要方法流程的过滤步骤。过滤(具体来讲，使用过滤纸的过滤)引起样本流体的静容量(deadvolume)，这是因为样本流体被吸收到过滤器中。因此，为了检测和分析样本中存在的分析物，需要极小注入量的样本(就血液分析而言，＞100μl)。这样不可能检测和分析极小量流体中存在的分析物。因此，已经继续开展了关于微流控的研究，以使其替代过滤纸。然而，实际上，直到现在都一直没有减少样本流体的静容量。
因此，本发明的发明人已经开发出一种模块，在该模块中，用于检测和分析流体中分析物的过滤区域和反应区域以微通道来实现，并且本发明的发明人已经制造出具有该模块的芯片。另外，已经进行了对极小量样本流体中的分析物的检测。结果，样本流体的静容量显著减小，使得得以确认的是，可以通过使用极小量的样本快速进行定量和定性分析。因此，基于以上遵从的事实，发明出本发明。
发明内容
技术问题
本发明是针对上述问题做出的，本发明提供了用于检测流体中分析物的模块，该模块包括过滤区域和反应区域，并且还包括微通道，该过滤区域用于去除噪声物质，在该反应区域中进行用于检测分析物的反应，样本流体移动通过该微通道。
另外，本发明还提供了具有该模块的芯片。
技术方案
根据本发明的一个方面，提供了一种用于检测流体中分析物的模块，所述模块具有：微通道，由于所述微通道的高度噪声物质被去除；反应区域，所述反应区域包含在闭合的微通道中，在所述反应区域中进行用于检测分析物的反应；以及过滤区域，所述过滤区域和所述反应区域一体形成在所述微通道中。
根据本发明的另一个方面，提供了一种用于检测流体中分析物的模块，所述模块包括：样本注入部分，所述样本注入部分用于注入样本流体；过滤区域，所述过滤区域用于去除噪声物质；以及反应区域，在所述反应区域中进行用于检测所述分析物的反应，其中所述过滤区域和所述反应区域包括在微通道中。所述微通道的高度为h或更大并且小于H，所述微通道的宽度为2H或更大并且小于L，高度h是使得所述流体中存在的分析物能够通过所述微通道的最小高度，高度H是使得所述流体中存在的噪声物质能够通过所述微通道的最小高度，并且L是基底的宽度。所述微通道的宽度优选地为2H，这使得除了噪声物质之外的分析物能够移动通过所述微通道。
根据本发明的另一个方面，提供了一种用于检测流体中分析物的芯片，所述芯片包括延伸到芯片外部的至少一个样本入口和延伸到芯片外部的至少一个样本出口，其中，所述样本入口和所述样本出口与至少一个模块相连通。
此外，本发明提供了一种用于检测流体中分析物的芯片，所述芯片具有其中包括延伸到芯片外部的样本入口和样本出口的结构，并且至少一个样本入口和至少一个样本排放开口通过至少一个模块彼此相连通。由此，在根据本发明的流体分析芯片中，当样本流体流入微通道中时，噪声物质由于毛细管力和微通道的有限高度而被基本上过滤掉，使得在反应区域中样本流体的[噪声物质]/[分析物]的值可以降低至非常接近0的水平。此外，不存在根据样本静容量所引起的有效容积比的减少，该样本静容量是由于使用传统的独立的过滤工具(例如，过滤纸)而产生的。
在本发明的用于检测流体中分析物的芯片中，在上基底上包括样本入口，或者从基底的侧表面延伸一通道，以与外部相连通(参见图6)。以下的表3和表4示出了使用根据本发明的芯片分析血液的情况与使用传统芯片分析血液的情况之间的比较。
表3
  仅使用多孔隔膜   隔膜+微通道   仅使用微通道
  血浆的分离   多孔隔膜   多孔隔膜   -
  反应   微通道   微通道   微通道
  清洁   微通道   微通道   微通道
  专利   美国专利注册号No.6485982   美国专利注册号No.6905882   本发明
表4
  仅使用多孔隔膜   隔膜+微通道   仅使用微通道
  分析类型   定性分析   定量分析   定量分析
  样本的量[μl]   5(血液)+95(稀释液体)→总共100   140～250   ＜5
  反应时间段   在15分钟之后和之前   在15分钟之后和之前   在5分钟内
  安排   样本的预处理(使用稀释液体来稀释血液)   没有预处理   没有预处理
由此，在根据本发明的模块和具有该模块的芯片中，可以快速检测和分析极小量的样本流体中样本所包含的极小量分析物。
根据一个实施例，根据本发明的模块和具有该模块的芯片包括设置在样本注入部分处的贮藏器，所述贮藏器具有扩展的凹陷形状，所述凹陷形状的截面积大于靠近所述样本入口下部的微通道的截面积。因此，微通道在通过贮藏器之后与样本入口相连通，并且该贮藏器的高度高于微通道(参见图4和图7)。贮藏器的高度高于微通道的高度，使得由于法林(Fahreus-Lindquist)效应(参考：生物力学：运动，流动，应力和生长)导致的流体流动的粘性系数在流体从贮藏器移动到微通道时显著降低。因此，就在血液分析中使用根据本发明的模块和芯片的情况而言，降低了微通道内的血细胞比容。
根据本发明的流体分析芯片可以包括至少一个样本入口、至少一个贮藏器、根据本发明的至少一个模块、以及至少一个样本出口(参见图8)。
如上所述，在根据本发明的芯片中，移动通过微通道的流体中的分析物结合到诸如蛋白质、抗原、抗体、DNA、RNA或受体的材料，这些材料固定到通道的底表面上并且专门与分析物发生反应，并且由检测装置对分析物进行检测和分析。根据需要，在将分析物结合到固定附着到基底上的材料之前，可以标记分析物。例如，就检测样本流体中的抗原A而言，在进行了抗原A和荧光材料之间的结合之后，在检测过程中使用抗原A，其使用方式为：通过使用与附着到基底的抗原A对应的抗体，固定抗原A和荧光材料之间的结合。以下[表5]示出了信号检测系统，该信号检测系统包括各种信号产生条件和信号检测方法，其可以用于检测根据本发明的芯片的模块内反应区域中的分析物。
表5
Figure G2008800228913D00081
由此，根据本发明的芯片可以广泛用于各种领域，包括检测各种化学化合物、通过使用被检测的化学化合物来检测对环境有害的材料、血液分析、尿液检查、通过抗原-抗体反应的免疫试验、通过配体-受体结合搜索作为新药物的候选物质、DNA/RNA分析等。此外，可以包括至少两个模块，使得可以同时检测和分析至少两个分析物。
图12示出用于将一个通道中的分析物a1与控制组b1进行比较的方法，并且图13示出用于将三个分析物a1、a2和a3与三个控制组b1、b2和b3进行比较并且检测它们的方法。另外，图14示出用于将三个分析物a1、a2和a3与一个控制组b1进行比较的方法。
根据一个实施例，从与贮藏器连接的另一个微通道分支出至少两个微通道，使得它们间接与贮藏器相连通。与贮藏器连接的微通道包括微阀门，并且设置有具有可以控制流体流量的结构的芯片(参见图9)。
根据一个实施例，根据本发明的模块和芯片用于血液分析。就根据本发明的芯片用于血液分析的情况而言，通过使用量小于5μl的全部血液可以在5分钟内检测分析物。如图3所示，根据本发明的血液分析芯片可以使用量小于5μl的全部血液，而不需要进行预处理。如果将血液注入如图4所示的根据本发明的血液分析芯片中，则血液样本因毛细管力向着样本出口移动。另外，血液内的噪声物质(例如，血球)由于通道的有限高度(1～10μm)而不能移动通过通道，并且保留在样本注入部分或者贮藏器中。因此，在微通道中进行过滤、标记分析、分析物和探针之间的结合和清洁所有这些方法流程。此时，表示为[注入的样本量-样本的损失量]/[注入的样本量]的有效容积比为50％～100％，这与传统技术相比表现出非常显著的结果。
有利效果
由此，根据本发明的模块和芯片可以通过微通道来去除和检测噪声物质。因此，实现了50％～100％的有效容积比，使得可以从极小量的流体中有效检测出流体中存在的分析物。本发明可以用于分析各种流体。
附图说明
从下面结合附图的详细说明中，本发明的上述和其它目的、特征和优点将变得更清楚，其中：
图1是示出使用采用了传统隔膜的芯片来检测流体内分析物的方法流程的视图；
图2是示出使用采用了传统微通道控制流体流量的芯片来检测流体内分析物的方法流程的视图；
图3是根据本发明的第一优选实施例的流体分析芯片的透视图；
图4是图3所示的流体分析芯片的剖视图，其中，芯片被沿着纵向方向切割；
图5是图3所示的流体分析芯片的剖视图，其中，芯片被沿着横向方向切割；
图6是根据本发明的第二优选实施例的流体分析芯片的剖视图，其中，芯片被沿着纵向方向切割；
图7是根据本发明的第三优选实施例的流体分析芯片的剖视图，其中，芯片被沿着纵向方向切割；
图8是根据本发明的第四优选实施例的流体分析芯片的剖视图，其中，芯片被沿着横向方向切割；
图9是根据本发明的第五优选实施例的流体分析芯片的剖视图，其中，芯片被沿着横向方向切割；
图10是示出通过使用全部血液来分析血液得到的结果的荧光显微照片；
图11是示出通过从全部血液中去除血球之后分析剩余血液得到的结果的荧光显微照片；
图12是示出用于将一个通道中的一个分析物与控制组进行比较的方法的示意图；
图13是示出用于将待分析的三个分析物分别与三个控制组进行比较并且检测分析物的方法的示意图；以及
图14是示出用于将三个分析物a1、a2和a3与一个控制组b1进行比较的方法的示意图。
具体实施方式
下文中，将参照附图描述本发明的示例性实施例。
如本发明所使用的术语，“闭合通道”意味着形成在芯片内部并且具有类管状结构的通道，在该通道中，流体在移动通过通道时没有暴露到芯片的外部。
如本发明所使用的术语，“通道内壁”意味着在芯片内部、流体从其流过的通道有限空间的每个表面。
如本发明所使用的术语，“有效容积比”意味着[流控样本注入量-样本流体的静容量的量]/[样本流体的注入量]。
如本发明所使用的术语，“预处理单元”是一种执行如下方法流程的单元：稀释样本流体等，以检测和分析样本流体中的分析物。
如本发明所使用的术语，样本流体的“过滤区域”意味着用于去除噪声物质以检测和分析样本流体中的分析物的区域。
如本发明所使用的术语，“反应区域”是微通道内的区域，在反应区域中，分析物和信号产生材料彼此发生反应，并且分析物被移动到基底上。
下文中，将参照附图详细描述根据一个实施例制造的流体分析芯片。
实施例1：制造流体分析芯片
图3是根据本发明的第一优选实施例的流体分析芯片的透视图，图4是图3所示的流体分析芯片的剖视图，其中，芯片被沿着纵向方向切割，并且图5是图3所示的流体分析芯片的剖视图，其中，芯片被沿着横向方向切割。
如图所示，根据本发明的第一优选实施例的芯片具有的结构为：上板10和下板20彼此组装在一起。芯片中包括的模块包括微通道11，微通道11在上板10上凹陷预定深度并且沿着纵向方向延伸，从而当上板10与下板20组装在一起时形成密封空间。微通道的一端具有过滤区域，其与延伸到微通道的外部的样本入口12连接，以使得微通道11能够与外部相连通，另一端与样本出口13连接。
如图4所示，微通道11的高度高于注入样本流体中存在的分析物的高度h，并且低于注入样本流体中存在的噪声物质的高度H。如图5所示，微通道11的宽度b比注入样本流体中存在的噪声材料的高度H高2倍，并且比基底的宽度L小。
就在血液分析或尿液分析中使用根据本发明的第一优选实施例的芯片的情况而言，优选地，微通道11的高度a为1～10μm，以中断血球(噪声物质)的流动。
当作为样本流体的全部血液通过样本入口12注入到根据本发明的第一优选实施例如上描述的构造的芯片中时，流控样本因毛细管力通过微通道11之后向着样本出口13移动，并且由于微通道11的高度a，导致作为全部血液中噪声物质的血球不能移动到微通道11中，而是保持在它们现在所处的位置。另外，反应区域在微通道11中实现。当血球数量减少的状态下的血液在微通道11内移动时，在反应区域中进行标记分析、分析物和探针之间的结合和清洁的步骤。
类似地，如图6所示，根据本发明的第二优选实施例的流体分析芯片具有微通道，该微通道的一端延伸到芯片外部，以使得微通道能够直接与外部连接，并且该微通道包括在微通道11的一端形成的样本入口12。另外，芯片的剩余结构及其功能与本发明的第一优选实施例相同。此时，还可行的是，微通道的另一端延伸到芯片外部，以使得微通道能够直接与外部连接，并且样本出口13形成在微通道11的另一端。
类似地，如图7所示，根据本发明的第三优选实施例的流体分析芯片具有贮藏器14，贮藏器14形成在样本入口12和微通道11彼此连接的部分。贮藏器14的截面积大于微通道11的截面积，从而使得注入的样本流体能够暂时保留在贮藏器中。另外，芯片的剩余结构和功能与根据本发明的第一优选实施例的芯片相同。
在根据本发明的第三优选实施例的如上描述的流体分析芯片结构中，当样本流体通过样本入口12注入到芯片时，流控样本暂时保留在贮藏器14中。因此，由于堆叠在贮藏器14中的样本流体的势能，导致压力施加到被引入微通道11中的样本流体，使得流入微通道11中的样本流体的速度增大。
类似地，如图8所示，根据本发明的第四优选实施例的流体分析芯片具有的结构为：从一个贮藏器14分支出多个微通道11，并且多个微通道11优选地沿着一个方向分支出(如图所示)。然而，微通道彼此沿着不同的方向从一个贮藏器14分支出的情况也是可行的。另外，从贮藏器14分支出至少三个微通道的结构是可行的。
此外，剩余结构和功能与根据本发明的第三优选实施例的芯片的剩余结构和功能相同。
在根据本发明的第四优选实施例的如上描述的流体分析芯片结构中，当样本流体通过样本入口12注入芯片中时，流控样本暂时保留在贮藏器14中。因此，由于贮藏器14中堆叠的样本流体的势能，导致压力施加到被引入多个微通道11中的流控样本，使得流入微通道11中的样本流体的速度增大。
类似地，如图9所示，根据本发明的第五优选实施例的流体分析芯片具有的结构为：中间通道15与贮藏器14相连通，并且从中间通道15分支出多个微通道11。中间通道15的形成方式为：中间通道15在上板10上凹陷预定深度，使得在将上板和下板组装在一起时形成了内部容纳空间，该内部容纳空间的截面积大于每个微通道11的截面积。另外，剩余结构和功能与根据本发明的第四优选实施例的芯片的剩余结构和功能相同。
在根据本发明的第五优选实施例的如上描述的流体分析芯片结构中，当样本流体通过样本入口12注入芯片中时，在样本流体暂时保留在贮藏器14中时产生样本流体的势能，使得由于势能导致样本流体的前进速度增大。当样本流体在通过贮藏器14之后引入中间通道15时，样本流体在通过中间通道15的同时顺序流入各个微通道11。另外，中间通道有阀门，使得可以适当变化流体的流量。
类似地，虽然图中没有示出，但是根据本发明的第六优选实施例的具有流体分析芯片的系统是一种用于检测流体中分析物的模块，该模块包括：样本注入部分，该样本注入部分用于注入样本流体；过滤区域，该过滤区域用于去除噪声物质；以及反应区域，在该反应区域中进行用于检测分析物的反应。过滤区域和反应区域包含在闭合的微通道中，样本流体因毛细管浮动流过微通道。模块的微通道的高度为h或更大并且小于H，并且微通道的宽度为2H或更大并且小于L。高度h是使样本流体中存在的分析物能够通过微通道的最小高度，并且高度H是使样本流体中存在的噪声物质能够通过微通道的最小高度。另外，L是基底的高度。该系统是一种样本流体的有效容积比为50％或更大的系统。
实施例2：检测全部血液中的肌钙蛋白(Troponin)I
通过使用与根据本发明的实施例1中的微通道11具有相同结构并且具有高度为8μm的微通道的芯片，全部血液中的肌钙蛋白I得以检测。用荧光材料(橘红(540/560)、英杰(Invitrogen))标记以标记肌钙蛋白I的抗肌钙蛋白I抗体(克隆(clone)16A11、单克隆和海特斯特(Hytest))暂时被移动到基底上。将全部血液注入到样本入口，以从微通道的入口处去除血球，并且血液中存在的肌钙蛋白I结合到暂时移动到基底上的抗肌钙蛋白I。将全部血液注入到样本入口孔，并且从微通道的入口去除血细胞。随后，通过清洁芯片，去除没有参与反应的用荧光材料标记的额外的肌钙蛋白I。通过使用荧光显微镜检测荧光水平(参见图10)。由此，通过使用已从全部血液中去除了血球之后剩下的血液，检测肌钙蛋白I(参见图12)。如图10、图11和图12所示，就使用全部血液的情况而言，根据本发明的芯片表现出与使用没有血球的血液的情况下的检测敏感性几乎相同的检测敏感性。
这样的实施例可以应用于表6所示的检查疾病过程中使用的各种分析物的检测。
表6
 疾病  被检测材料
 传染病  流感等
 Ba-se-dow病  甲状腺激素(TSH)三碘甲腺原氨酸(T3)甲状腺素(T4)游离三碘甲状腺原氨酸(FT3)游离甲状腺素(FT4)等
 骨质疏松  NTx等
 心脏病  肌钙蛋白ICK-MB肌红蛋白NT-proBNPD-二聚体等
 炎症性疾病  (hs-)CRP等
 激素  生长激素黄体激素(LH)皮质醇雌二醇黄体酮hCG睾酮促卵胞成熟激素(FSH)等

Claims (15)

1.一种用于检测流体中分析物的模块，所述模块包括：
样本注入部分，用于注入样本流体；
过滤区域，用于去除噪声物质；以及
反应区域，在所述反应区域中进行用于检测所述分析物的反应，
其中所述过滤区域和所述反应区域包含在闭合微通道中，所述样本流体因毛细管浮动移动通过所述闭合微通道，所述样本流体保留在贮藏器中，所述贮藏器的截面积大于所述微通道的截面积；由于所述样本流体的势能，所述样本流体的移动速度增大，并且所述样本流体的有效容积比大于等于50％。
2.根据权利要求1所述的用于检测流体中分析物的模块，其中所述微通道的高度为h或更大并且小于H，所述微通道的宽度为2H或更大并且小于L，高度h是使得所述流体中存在的分析物能够通过所述微通道的最小高度，高度H是使得所述流体中存在的噪声物质能够通过所述微通道的最小高度，并且L是基底的宽度。
3.一种用于检测流体中分析物的芯片，所述芯片包括：
样本入口，所述样本入口延伸到所述芯片的外部；以及
样本出口，所述样本出口延伸到所述芯片的外部，
其中所述芯片的结构为：所述样本入口和所述样本出口通过所述权利要求1或2所述的模块彼此相连通。
4.根据权利要求3所述的用于检测流体中分析物的芯片，其中所述样本入口和所述样本出口通过多个模块彼此相连通。
5.根据权利要求3所述的用于检测流体中分析物的芯片，其中还包括形成在所述多个微通道之间的中间通道，所述中间通道具有扩展内部空间，所述扩展内部空间的截面积大于所述微通道的截面积。
6.根据权利要求4所述的用于检测流体中分析物的芯片，其中还包括形成在所述多个微通道之间的中间通道，所述中间通道具有扩展内部空间，所述扩展内部空间的截面积大于所述微通道的截面积。
7.根据权利要求3所述的用于检测流体中分析物的芯片，其中在所述样本入口的下端部包括作为贮藏器的所述样本注入部分，所述样本注入部分的高度高于微通道的高度并且截面积大于所述微通道的截面积。
8.根据权利要求4所述的用于检测流体中分析物的芯片，其中在所述样本入口的下端部包括作为贮藏器的所述样本注入部分，所述样本注入部分的高度高于微通道的高度并且截面积大于所述微通道的截面积。
9.根据权利要求5所述的用于检测流体中分析物的芯片，其中在所述样本入口的下端部包括作为贮藏器的所述样本注入部分，所述样本注入部分的高度高于微通道的高度并且截面积大于所述微通道的截面积。
10.根据权利要求6所述的用于检测流体中分析物的芯片，其中在所述样本入口的下端部包括作为贮藏器的所述样本注入部分，所述样本注入部分的高度高于微通道的高度并且截面积大于所述微通道的截面积。
11.根据权利要求3至5中任一项所述的用于检测流体中分析物的芯片，其中所述样本流体是血液样本。
12.根据权利要求11所述的用于检测流体中分析物的芯片，其中所述模块的所述微通道的高度为1μm至30μm，并且使用的全部血液小于100μl。
13.根据权利要求1至2中任一项所述的用于检测流体中分析物的模块，其中具有扩展空间的扩展部分形成在所述模块的所述微通道两侧的每个内壁的部分或全部，所述扩展空间的截面积大于所述微通道的截面积。
14.根据权利要求3至10中任一项所述的用于检测流体中分析物的芯片，其中具有扩展空间的扩展部分形成在所述模块的所述微通道两侧的每个内壁的部分或全部，所述扩展空间的截面积大于所述微通道的截面积。
15.根据权利要求12所述的用于检测流体中分析物的芯片，其中具有扩展空间的扩展部分形成在所述模块的所述微通道两侧的每个内壁的部分或全部，所述扩展空间的截面积大于所述微通道的截面积。
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