CN102899238A - 连续流pcr与毛细管电泳功能集成的微流控芯片装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种连续流PCR与毛细管电泳功能集成的微流控芯片装置，包括连续流动式PCR芯片和毛细管电泳芯片，其特征在于所述连续流动式PCR芯片的输出通道直接连入毛细管电泳芯片的试样池内，所述毛细管电泳芯片设置有进样通道和分离通道，所述进样通道和分离通道呈十字交叉，所述进样通道的顶端为试样池和样品废液池，所述分离通道的顶端为缓冲液池和废液池。该装置提高DNA检测的自动化程度和全过程运行的速度，减少了操作步骤，便于仪器的小型化和便携式。

Description

连续流PCR与毛细管电泳功能集成的微流控芯片装置

技术领域

本发明属于分子生物检测技术领域，具体涉及一种连续流PCR与毛细管电泳功能集成的微流控芯片装置。 

背景技术

聚合酶链式反应(PCR)又被称为无细胞分子克隆或特异性DNA序列体外引物定向酶促扩增技术，是一种体外快速扩增DNA技术，作为一种主要的扩增复制手段，已经在医学诊断、基因分析、法医鉴定等广泛领域得到应用，逐渐成为核酸分析和扩增的核心技术之一，并给基因相关研究带来了深远的影响。 

PCR技术通过调控聚合酶在DNA某些位点的活性来操纵DNA分子复制，该反应具有特异、敏感、产率高、快速、简便、重复性好、易自动化等突出优点，并且能在数小时内将试管内所要研究的目的DNA分子或者片断，扩增复制出几十万乃至几百万倍在一定的检测仪器下用肉眼能够直接观察和判断。PCR技术能够从微量的样品中扩增出足够量的DNA分子供分析研究和检测鉴定，实现痕量样品的分析与检测。过去几天甚至几个星期才能完成的样品分析过程，用PCR技术几个小时便可完成。 

随着集成电路和微电子机械系统(Micro Electro Mechanicals system，MEMS)技术的日趋成熟，以硅/玻璃/聚合物为基底材料的PCR生物芯片得到了飞速的发展，它们都具有集成化程度高、热循环速率快、交互式污染小及样品消耗少等优点，使整个生化反应过程集成化、微型化和连续化，将促进微全分析系统(MicroTotal Analysis system-μTAS)的真正实现，并对医药开发、病毒检测、生命科学、医学诊断及食品与环境检测等领域产生重大影响。 

随着PCR芯片在诸多领域的广泛应用，以及人们对分析仪器集成化、微型化的要求，传统的PCR扩增仪器己经不能满足人们对PCR反应的需要，寻求一种更加有效、更集成化的PCR反应装置成为日益迫切的任务。MEMS技术和集成电路的飞速发展，为研制新型PCR反应装置提供了有力的保障，促进了PCR芯片研究的飞速发展。 

到目前为止，PCR生物芯片主要有两种结构形式:①微反应腔式PCR芯 片(Micro chamber PCR chip，MC-PCR)，②连续流动式PCR芯片(Continuous-flow PCR chip，CF-PCR)。 

微反应腔式PCR芯片实际上是传统PCR的微型化，它将反应混合物固定在微反应池中，通过在外部对微反应池不断的加热与降温，实现三个温区温度的循环，它是一种时域式PCR反应装置。MC-PCR芯片成本低，体积小，结构简单，热循环次数不受限制，容易实现批量生产，易于制作成一次性PCR芯片。但是，微反应池的尺寸常常限制了样品的体积和反应时间，其能量消耗主要受系统的热容量所控制，加热和冷却的速度相对较慢，为了取得较快的加热/冷却速度，需要对系统热容量进行精确的优化。 

鉴于微反应腔式PCR芯片存在的问题，研究人员设计了连续流动式PCR芯片，主要工作原理是:扩增试剂在PCR反应所需的三个固定温区内连续流动，样品在每温区滞留的时间由其流经的路程决定，每流过三个温区就完成了一次温度循环，即完一次扩增。CF-PCR芯片利用空域方式实现PCR反应，已成为PCR芯片的重要研究方向之一。CF-PCR芯片的主要优点包括:(l)扩增反应所需的加热/冷却速度仅由混合物的流动速度来控制，不受系统的热容量所限制。(2)操纵小体积样品液体运动时，不仅方便易行，且密闭性良好，可有效避免样品溶液的蒸发。(3)可通过连续提供不同生物样品的方法，实现不同生物样品的连续扩增，这不仅大大节省了反应时间，而且简化了操作程序。(4)PCR混合物的体积可在μl-ml量级范围内改变。(5)利用CF-PCR芯片，可以把样品制备、PCR扩增以及产物检测等多项功能集成在一起，以连续流动的方式进行快速的、集成化分析。 

目前，CF-PCR芯片可分为基于MEMS技术的片式芯片和非芯片式两种。前者是通过微加工技术将微通道加工在硅/玻璃/聚合物衬底材料上，集成化程度高，系统所占空间体积较小。1998年，Martin U.Kopp等首次提出了一种CF-PCR芯片，该芯片的三个温度区(95℃、77℃和60℃)分别利用了三个恒温铜块来实现加热，Pt电阻温度传感器固定在玻璃的背面，由恒流泵驱动样品和缓冲液在微通道内的流动。该系统最快可在90s内实现20个循环。根据实验要求将芯片加工成“蜿蜒”型或“螺旋”型通道，其循环数目通常是不可改变。 

为了使循环数目可调节，有人提出基于毛细管的单向型CF-PCR芯片。 这种形式的PCR扩增体系把毛细管环绕在PCR扩增所需的3个恒温系统上，循环数目易于改变。这种非芯片连续流动式PCR的3个温度带总是呈圆(柱)形式，这可避免已解链的单链DNA样品经过延伸温度带时，可能与模板链或它们的互补链结合形成双链而降低PCR扩增效率。但是，该结构中的3个恒温体系大都采用热容较大的液体浴或者金属块来实现，能量消耗较大，不易利用电池为PCR装置提供能量，不能实现便携式连续流动PCR微装置。 

毛细管电泳(capillary Electrophoresis，CE)是以毛细管为分离通道、以高压直流电场为驱动力的液相分离分析技术，它使分析科学从微升量级进入纳升水平，并使单细胞分析、乃至单分子分析成为可能。电泳的宏观表现是指带电粒子在一定介质中因电场作用而发生定向运动的物理现象，这种电迁移现象被用于物质的分离，形成为一系列电泳技术。电泳的基本原理是利用不同物质分子的相对分子质量、带电量和体积等存在差异，在外加电场的作用下受到不同的电场力和阻力，使得不同分子具有不同的运动状态，如速度、运动方向和位置的不同，通过适当的手段及检测设备就可以分辨出不同的分子，实现物质的成分分析。当一荷电粒子置于电场中时，它受到一个正比于它的有效电荷q和电场强度E产生的力F作用，即:F=qE；在电场作用下，荷电粒子以速度v作平移运动，与此同时它又受到一个与其速度成正比的粘滞阻力(F’)的作用，即:F’=fv，f为比例常数，称为平动摩擦系数，与粒子大小和形状有关。当这两个作用力相对平衡时，F=F’，粒子以稳态速度v’运动，于是:v’=qE/f，对于球形粒子:v’=(εξ eE)/6πη；对于棒状粒子:v’=(εξeE)/4πη，其中η为介质粘度，ξe为zeta电势。 

由此可见，荷电粒子在电场中的迁移速度，除了与电场强度和介质特性有关外，还与粒子的有效电荷、大小及其形状有关。因此，粒子的大小和形状，以及有效电荷的差异，就构成了电泳的分析基础。毛细管电泳芯片是在常规毛细管电泳理论和技术的基础上利用微机械加工（MEMS）技术，在硅、玻璃、塑料、橡胶等为材料的基片上形成微细沟道，然后用盖片将管道封接，在外加电场的作用下，通过不同的管道、反应器、检测单元等的设计和布局，实现样品的进样、反应、分离和检测。整个过程可以在一块几平方厘米的基片上得以实现。 

毛细管电泳芯片与传统毛细管相比具有以下优点：1、减少了样品、缓 冲液用量、可以节约试剂用量，减少废液产生量，降低环境污染。2、比传统的毛细管散热能力强，可以进一步提高电场的强度，达到高速高效分离。3、可制得高性能、连通的管道网络。4、采用MEMS技术可以将反应器、过滤器甚至检测器等集成在一个芯片上，使得进样、反应、分离、检测等过程能在一个芯片中进行，即所谓的芯片实验室（lab-on-a-chip），达到小型化、系统化、集成化的目的。5、利用MEMS技术可以在一个基片上制作微管道阵列，可同时对一系列样品进行分离和分析，具有并行处理的能力。6、利于低成本大规模生产。 

毛细管电泳芯片通常设计有进样沟道和分离沟道，如竖向的沟道为进样沟道，横向的沟道为分离沟道，进样沟道与分离沟道交叉成“十”字型，交叉处为样品进样口，在沟道的顶端设计了四个储液池，分别是样品池、缓冲液池、样品废液池和废液池，微沟道长度一般为3-20厘米，宽为10-100微米，深为10-100微米，检测口设在距离废液池0.1-10厘米处。 

毛细管电泳芯片的材料有单晶硅、无定形硅、玻璃、石英、金属和有机聚合物，如环氧树脂、聚甲基丙烯酸甲脂（PMMA）、聚二甲基硅氧烷（PDMS）、聚碳酸酯（PC）、环烯烃共聚物（COC）等。材料的选择主要取决于其机械强度、化学稳定性、光学性能、生物兼容性、易加工、容易键合、热传导率和绝缘性。表1为各种材料作为毛细管电泳芯片的性能对比结果。 

表1各种材料作为毛细管电泳芯片的性能对比结果 

单晶硅具有强度好、耐腐蚀等优点，但是硅是半导体，实验表明，硅在外加电压不到1000v时便会被击穿，此外，深度刻蚀困难。玻璃和石英则是应用最多的基片材料，因为玻璃和石英的微加工技术较为成熟，它们的光学、电学和化学性能较好，有较多的表面键合技术，封装较容易，并且具有较好的散热性能，电泳分离时产生的焦耳热能得到有效的散发，可以在通道中施 加较高的驱动电压。 

微流动通道不仅提供流体流动和进行微流控操作的场所，而且经过特殊设计的微通道网络本身可以作为微流体控制的一种手段。毛细管电泳芯片的基本通道设计主要有十字形通道、T形和双T形等形式。由于T形通道很难控制进入分离通道中的样品量和形状，在芯片电泳时很少有人使用，但在混合和反应进样中应用较多。十字形通道与双T形通道的进样方式基本相同，十字型电泳芯片竖向两个沟道与横向分离沟道相交于同一点，而双T形电泳芯片竖向两个沟道与分离沟道相交于不同的点。设计双T型沟道的目的是保证在交叉口处有足够的样品量，降低对检测器灵敏度的要求。 

根据电压调节的不同，又可以分为简单进样（floating injection）、门进样（gated injection）和收缩进样（pinched injection）三种方式。十字通道进样是毛细管电泳中最为常用的进样方法，该进样系统由垂直交叉的两条通道（进样通道和分离通道）组成，通过电压在进样通道和分离通道之间的切换可以实现进样操作，具有方便、快速、进样体积小及易自动化的特点。 

最简单的十字通道进样方法被称为简单进样法，其操作过程分为充样和进样(含分离)两步，其中缓冲液池、试样池、两个废液池为试剂槽，也是高电压电极的引入点。试剂首先被注入试样池，在试样池和与其水平的废液池之间施加高电压，为了遏制样品溶液向缓冲液池和垂直方向的废液池方向扩散，在缓冲液池和垂直方向的废液池之间也加上一定的电压，使样品主要从试样池流向与其水平的废液池。在电渗流的作用下，试样由试样池流向与其水平的废液池的过程中，将十字交叉口处的通道充满试样。进入分离阶段时，将电压切换到缓冲液池和垂直方向的废液池之间，使储存在十字交叉口处的一小段试样溶液在电渗流的推动下进入十字交叉口到垂直方向的废液池之间的分离通道，样品通过细长的毛细管后就实现了碱基片段的分离。分离通道接近垂直方向的废液池的附近处设置检测点，就可以检测出DNA片段的信息。 

微全分析系统（μTAS)是将样品提取、扩增、分离、检测等多种微分析操作单元集成在一个系统中，PCR芯片做为一种有效的扩增工具，是微全分析系统的重要组成部分。目前，PCR芯片研究的发展趋势除了实现快速高效的扩增之外，就是通过和其它芯片(如毛细管电泳芯片或杂交芯片等)的联接， 实现全过程自动控制的微全分析，将对医药开发、病毒检测、生命科学、医学诊断、法医鉴定及食品与环境检测等领域产生重大影响。连续流动式PCR芯片(CF-PCR)是一种动态、快速的PCR芯片，它比其它类型的PCR芯片更易与生物芯片集成，从而实现整个生化分析过程的集成化。目前，与PCR扩增单元集成在一起的主要是毛细管电泳芯片。毛细管电泳(capillary Electrophoresis，CE)是以毛细管为分离通道、高压直流电场为驱动力的液相分离分析技术，它使分析科学从微升量级进入纳升水平，并使单细胞分析乃至单分子分析成为可能，并且两者的集成可以减少操作步骤，显著的降低分析过程中出现的误差。本发明因此而来。 

发明内容

本发明目的在于提供一种连续流PCR与毛细管电泳功能集成的微流控芯片装置，解决了现有技术中连续流PCR扩增和毛细管电泳仪器分析耗费较多DNA检测的试剂和仪器成本，不利于仪器小型化和便携式等问题。 

为了解决现有技术中的这些问题，本发明提供的技术方案是： 

一种连续流PCR与毛细管电泳功能集成的微流控芯片装置，包括连续流动式PCR芯片和毛细管电泳芯片，其特征在于所述连续流动式PCR芯片的输出通道直接连入毛细管电泳芯片的试样池内，所述毛细管电泳芯片设置有进样通道和分离通道，所述进样通道和分离通道呈十字交叉，所述进样通道的顶端为试样池和样品废液池，所述分离通道的顶端为缓冲液池和废液池。 

优选的，所述装置为基片-盖片复合结构，基片上设置盖片，盖片内设置连续流动式PCR通道和毛细管电泳通道，基片与键合，基片背面设置加热电极。 

优选的，所述装置为基片-盖片复合结构，基片上设置盖片，盖片内设置连续流动式PCR通道，盖片的PCR反应腔下端设置加热电极，并通过设置在盖片与基片之间的隔膜隔离PCR反应腔。 

优选的，所述盖片上端设置导入通孔和导出通孔，盖片内的CF-PCR微流通沟道的变性、退火、延伸三个温度区域的长度比为2:2:5或者4:4:9。 

优选的，所述盖片内的CF-PCR微流通沟道的宽度为1-200微米，深度 为1-100微米。 

优选的，所述试样池、样品废液池、缓冲液池和废液池的内径大小均在1-5mm范围内。 

本发明为实现分析过程的微型化和集成化，提出了将CF-PCR芯片与毛细管电泳芯片集成，并设计出CF-PCR-CE功能集成芯片，将DNA片段的进样、扩增、分离和检测等过程集成。CF-PCR与CE的连接方式是CF-PCR与CE做在一块芯片上通过微通道连接。 

制作PCR微流控芯片的常用材料主要有硅、玻璃和高聚物等。 

硅是最常用的半导体材料，在PCR微流控芯片发展的过程中，起着极其重要的作用。目前PCR微流控芯片中的微反应池／微反应通道绝大多数都是由硅材料构成的，这是因为硅材料具有优良的化学惰性和热传导性，其热导率为157W/(m·K)，与传统的集成电路工艺的兼容性很好，便于集成。但是，硅基PCR微流控芯片的制作工艺较为复杂，并且容易碎，电绝缘性、透光性和生物兼容性都较差。 

玻璃也是早期常用的材料之一，它的透光性好，易于检测，也有很好的绝缘性。但是其刻蚀的成本较高，工艺较复杂。此外，玻璃的热导率较低，普通玻璃热导率一般为0.7～1.1W/(m·K)，硼硅酸玻璃（Pyrex）的热导率仅为0.78W/(m·K)。对于静态微腔式PCR微流控芯片来说，硅和玻璃具有相对较好的导热性能，适宜用作基底材料，当温度循环变化时，微腔内混合液的温度会随温控装置的温度迅速的变换。 

近年来，高分子聚合物作为PCR微流控芯片的衬底材料越来越受到研究者的重视，是由于其不需要镀膜，制作方法简单，材料价格便宜，成本大大的降低，促进了PCR微流控芯片的推广和应用。常见的聚合物有下面几种： 

聚甲基丙烯酸甲酯（polymethyl methacrylate，PMMA）俗称有机玻璃，为刚性硬质无色透明材料，透光率达92%，有良好的透光性和电绝缘性能。但是其表面硬度低，容易擦伤，耐热不高。其热导率为0.19W/(M·K)。 

聚碳酸酯(PC)是一种非晶体热塑性工程塑料，热导率为0.19W/(m·K)，软化温度为150℃，具有极为优良的力学性能、热稳定性、透明度(透光率80%～90%)及生物兼容性等综合性能，它已在许多领域得到广泛的应用。 

聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane，PDMS)是最为常用的硅氧烷，其热导率为0.2W/(M·K)。具有良好的化学稳定性、电绝缘性和耐候性、疏水性好，良好的透光性能，并具有很高的抗剪切能力，可在-50℃～200℃下长期使用，还具有良好的生物兼容性。聚酰亚胺(PI)具有良好的力学性能、电绝缘性、耐热性和高的尺寸稳定性等，也正是由于PI的玻璃化转变温度(350℃)很高，在波长为600～3000nm范围内都具有高的透明度，在集成DNA分析微芯片中有可能是PCR微芯片反应池较好的候选材料。 

聚对苯二甲酸乙二酯(PET)是开发最早、产量最大、应用最广的聚酯，它具有价格低廉、耐摩擦、尺寸稳定性好、透明行好、电绝缘性能好、受温度影响小、抗化学药品稳定性好、耐热性高及韧性好等优点，被越来越广泛使用。目前，在PCR微流控芯片中，高聚物材料已经有了广泛的应用。它们具有很多硅和玻璃不具有的优点，如透光性能较好便于检测，热稳定性高、化学稳定性高、尺寸稳定性高、具有优良的生物兼容性，加工简便、成本低廉，便于大批量生产。 

各种材料有不同的应用，根据需要选择不同的芯片材料。 

相对于现有技术中的方案，本发明的优点是： 

本发明采用CF-PCR-CE功能集成芯片，其中连续流式PCR微流控芯片使得热容降低，升/降温速率有了大幅度的提高（一般为15-40度/s）,而且微流控通道中的运动增加了分子之间的碰撞，反应时间也相应的成倍缩短。微流控芯片的通道尺寸一般为微米量级甚至更低，从而减少了反应试剂的消耗。 

本发明CF-PCR-CE功能集成芯片易于集成化，提高自动化程度和全过程运行的速度。将PCR和毛细管电泳集成减少了操作步骤，便于仪器的小型化和便携式。由于仪器功能的集成化和便于工程实现，减少了DNA检测的试剂和仪器成本。 

附图说明

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述： 

图1为本发明CF-PCR-CE芯片结构示意图； 

图2为本发明加热集成CF-PCR-CE芯片的结构示意图； 

图3为本发明加热集成CF-PCR-CE芯片的另一结构示意图； 

图4为本发明CF-PCR-CE芯片结构的详细结构示意图。 

1为CE芯片；2为CF-PCR芯片；11为样品池；12为样品废液池；13为缓冲池；14为废液池；21为变性区；22为退火区；23为延伸区；24为微泵；25为导入通孔；26为导出通孔；3为盖片；4为基板；5为连续流动式PCR通道；6为加热电极。 

具体实施方式

以下结合具体实施例对上述方案做进一步说明。应理解，这些实施例是用于说明本发明而不限于限制本发明的范围。实施例中采用的实施条件可以根据具体厂家的条件做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。 

实施例1CF-PCR-CE功能集成芯片及其制备 

1、CF-PCR-CE芯片结构 

利用玻璃的良好的光学性能和PDMS便于微通道的形成价格便宜的特性，制作玻璃-PDMS结构的微流通芯片。因为进行PCR需要温度，或者将加热器和温度传感器集成在芯片上，或者将加热器和温度传感器与芯片分离。将加热器和温度传感器与芯片分离的结构如图所示。利用软光刻技术，在上层PDMS盖片上制作出可选择扩增数目的微流通循环与分离沟道，并通过打孔技术制作出导入和导出通孔，采用键合技术与下层玻璃基片键合在一起制成微流通沟道芯片。然后将芯片固定在外部的加热器和传感器上，用以实现变性、退火、延伸三个温度区域的温度检测与控制。 

将加热器和温度传感器集成在芯片上，两者都含有PDMS盖片和玻璃基片。PDMS盖片中有适当高度的PCR反应腔室；加热电极为Pt、铜、铝、氧化铟锡等。第一种结构如图2所示，电极位于PCR反应腔正下面，由一层位于PDMS盖片与玻璃基片间的PDMS薄膜隔开；第二种结构电极位于PCR反应腔正下方玻璃基底的背面，PDMS薄膜依然处于PDMS盖片与玻璃基片间，如图3所示。 

2、芯片微流通道设计 

详细结构如图4所示，根据一般生物样品对扩增循环的需要，设计的循环数在15-40个循环之间，CF-PCR微流通沟道的变性、退火、延伸三个温 度区域的长度比约为2:2:5或者4:4:9，沟道设计的宽度为1-200微米，宽度为1-100微米，沟间距与宽度相同。将沟道的弯曲处设计成圆弧形，可以使试样更加畅通的流经微循环沟道，具有尽可能少的“死区”，更有利于形成连续流动。电泳部分的储液池大小为1-5mm。 

3、芯片加工流程： 

（1）掩膜制作：用CorelDRAW软件分别绘制出流体通道构型的微流控芯片图形，用高分辨率激光照排机将绘制好的芯片图形打印到照相底片上，制得光刻掩膜。 

（2）基片的处理：用浓H2SO4浸泡抛光片以除去其表面油污，用自来水冲洗，吹干。再用浓NaOH溶液浸泡，使其表面的羟基暴露出来，以便于光胶和玻璃之间的结合。 

（3）涂胶：用匀胶机进行匀胶（30s，1000RPM），将AZ-P4620光刻胶均匀的涂覆在基片上。在烤胶机上80℃加热45min以除去溶剂。 

（4）曝光与显影：掩膜用石英片压在光胶层上，曝光99s（365nm，3.07mW/cm2），用配制好的显影液（VAZ 400K:VH2O=1:2）进行显影，2min左右可完全显影。 

（5）坚膜：在110℃下加热25min，使光胶回软，时阳模的边角形成圆弧形，得到用于制作PDMS芯片的光胶阳模。 

（6）光胶阳膜的处理：将光胶阳膜用三甲基氯硅烷蒸气熏2-3min，然后用自来水冲洗干净。 

（7）模塑法加工芯片：将20:1配比的PDMS混合物倾倒在流体通道光胶阳模上，用匀胶机甩PDMS，得到大约300nm厚的PDMS膜，加热固化（80℃，30min）。将带有流体通道的PDMS芯片从光胶膜上撕下，打孔。在显微镜下将其与PDMS薄膜对齐、贴合，加热完成相互间封合（80℃，1h）。 

上述实例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人是能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。 

Claims (6)

1.一种连续流PCR与毛细管电泳功能集成的微流控芯片装置，包括连续流动式PCR芯片（2）和毛细管电泳芯片（1），其特征在于所述连续流动式PCR芯片的输出通道直接连入毛细管电泳芯片的试样池（11）内，所述毛细管电泳芯片设置有进样通道和分离通道，所述进样通道和分离通道呈十字交叉，所述进样通道的顶端为试样池（11）和样品废液池（12），所述分离通道的顶端为缓冲液池（13）和废液池（14）。

2.根据权利要求1所述的连续流PCR与毛细管电泳功能集成的微流控芯片装置，其特征在于所述装置为基片-盖片复合结构，基片（4）上设置盖片（3），盖片内设置连续流动式PCR通道（5）和毛细管电泳通道，盖片与基片键合，基片背面设置加热电极（6）。

3.根据权利要求1所述的连续流PCR与毛细管电泳功能集成的微流控芯片装置，其特征在于所述装置为基片-盖片复合结构，基片上设置盖片，盖片内设置连续流动式PCR通道，盖片的PCR反应腔下端设置加热电极，并通过设置在盖片与基片之间的隔膜隔离PCR反应腔。

4.根据权利要求1所述的连续流PCR与毛细管电泳功能集成的微流控芯片装置，其特征在于所述盖片上端设置导入通孔和导出通孔，盖片内的CF-PCR微流通沟道的变性区（21）、退火区（22）、延伸区（23）的长度比为2:2:5或者4:4:9。

5.根据权利要求1所述的连续流PCR与毛细管电泳功能集成的微流控芯片装置，其特征在于所述盖片内的CF-PCR微流通沟道的宽度为1-200微米，深度为1-100微米。

6.根据权利要求1所述的连续流PCR与毛细管电泳功能集成的微流控芯片装置，其特征在于所述试样池、样品废液池、缓冲液池和废液池的内径大小均在1-5mm范围内。

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