CN104911095B - 一种流体卡盒 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种流体卡盒，整体外观是一透明卡盒，主要有三层，包括前盖，后盖，和夹在前盖和后盖之间中间的主板。主板上开有多个进口，腔室和微通道，微通道中有阀孔，阀孔可以用阀塞子堵住，阀塞子可通过抽拉脱离阀孔，从而让微通道处于不通和通畅的状态。外加气压通过进口注入到腔室中，让液体在通道中流动，实现液体的混合。配合外部的一些功能设备，该卡盒可实现核酸的提取，扩增以及检测，并能有效地避免检测过程中存在的污染问题，同时确保操作人员的安全。

Description

一种流体卡盒

技术领域

本发明涉及一种微流体卡盒装置，适用于诸如生物大分子或大分子的分析领域、生物技术、医学用途、化学分析等技术领域中需要对核酸样本进行处理检测等操作。

背景技术

在过去的十几年中，有各种不同的微流体装置设计出现，通常其目的是减小生物分析方法中的样本体积需求，从而缩短整个实验的反应时间。但是像常用的检测样本如尿液，唾液等，样本量过小使得终产物的检测量不足，导致检测结果不准确。另外，对于需要进行防污染措施的样本检测，许多微流体芯片需是一次性使用的，而当前一些微流体芯片装置中集成了许多的微阀，微泵等微小元件，并且加工精小、复杂，外围的控制系统也过于复杂，这使得每次检测的成本过高，不适用于大量的实验研究。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种流体卡盒装置，通过对进口的加压，实现对微通道的至少一端口加压和对阀塞子的控制，完成样品或试剂在微通道中的正确顺畅流动，成本低廉，控制简单，可完成样本检测的全过程。

本发明的技术方案是：一种流体卡盒，包括前盖、后盖和设置于前盖和后盖之间的主板；所述主板上设置有若干个腔室，所有待盛装样品或试剂的腔室都对应开设有一个进口，所需样品或试剂通过进口注入相应腔室中；所有需连通的腔室之间均通过微通道连接，所述微通道是由贯通主板前后面的线槽与前盖和后盖紧密贴合所形成的通道；每条微通道上均开有阀孔；所述阀孔设于通道断开处，为一断面大于通道断面的槽口；每个阀孔对应的后盖处开设有通孔，阀塞子穿过后盖上的通孔堵住阀孔；每个阀塞子上穿有一弹簧，弹簧一端连接于阀塞子外端部、一端连接固定于后盖通孔处的垫片上；当向外抽拉阀塞子时，弹簧拉伸，阀孔打开，微通道连通；当松开阀塞子时，弹簧回缩，带动阀塞子堵住阀孔，微通道断开，挡住样品或试剂流动。

进一步的，所述流体卡盒为透明材质。能够实时清楚的观察到卡盒内的反应情况，便于操作的实时监控，安全方便。

进一步的，所述微通道的通道宽度为0.1-0.5mm。

进一步的，所述阀孔的断面为通道断面的1.5-2倍。

进一步的，每条微通道上的阀孔数为一个或多个。

进一步的，所述进口用于向腔室内加样，或者用于给腔室加压，在阀塞子打开的情况下，通过给腔室加压，控制样品或试剂沿打开阀塞子的微通道流动。

进一步的，所述腔室包括裂解液腔室、磁珠腔室、第一清洗液腔室、第二清洗液腔室、洗脱液腔室、PCR混合试剂腔室、PCR反应腔室、和废液槽腔室；所述裂解液腔室、磁珠腔室、第一清洗液腔室、第二清洗液腔室、洗脱液腔室各开设有一个进口，且磁珠腔室、第一清洗液腔室、第二清洗液腔室和洗脱液腔室分别通过微通道连接至裂解液腔室，裂解液腔室通过两条微通道：一条连接至废液槽腔室；另一条通过PCR混合试剂腔室和PCR反应腔室之后连接至废液槽腔室。

本发明的有益效果是：常态下，阀塞子是将阀孔堵住的，因此整个卡盒除了若干个进口，基本处于封闭状态。往对应的腔室中加入样本和检测所需的试剂，当需要两种试剂溶合时，打开相应腔室所连通的微通道上的阀塞子，利用注射泵给腔室中加压，将腔室中的试剂通过微通道流入样本处理的腔室，在样本处理腔室混匀试剂，配合外部简单的功能设备，如磁吸，加热，泵，荧光检测等，即可完成对样本的检测过程，成本低廉，控制简单。

附图说明

图1为主板结构图；

图2为卡盒背面图；

其中：1前盖，2后盖，3主板，31进口，32裂解液腔室，33磁珠腔室，34第一清洗液腔室，35第二清洗液腔室，36洗脱液腔室，37PCR混合试剂腔室，38微通道，39阀孔，40阀塞子，41废液槽腔室，42PCR反应腔室。

具体实施方式

下面结合核酸样本检测具体的实施例和附图1，2对本发明做更进一步地解释。实施例仅用于说明本发明，但并不用来限定本发明的实施范围。

核酸检测主要有三个过程：核酸提取，扩增和检测。所用到的试剂有裂解液，磁珠，第一清洗液，第二清洗液，洗脱液，PCR混合试剂等，因此本发明的腔室基本上有6个盛放试剂的腔室和一个废液槽腔室。

本发明整体是一透明的卡盒，卡盒有三层组成：前盖1，后盖2和主板3，三者紧密嵌合在一起。主板3上侧壁上开有6个进口31，进口分别联通着盛放裂解液，磁珠，第一清洗液，第二清洗液，洗脱液，PCR混合试剂的腔室32-37。磁珠腔室、第一清洗液腔室、第二清洗液腔室和洗脱液腔室分别通过微通道连接至裂解液腔室，裂解液腔室通过两条微通道：一条连接至废液槽腔室；另一条通过PCR混合试剂腔室和PCR反应腔室之后连接至废液槽腔室。每条微通道上都有一个或多个阀孔39。微通道的通道宽度为0.3mm。所述阀孔的断面为通道断面的2倍。核酸检测开始前，阀孔39均被阀塞子40堵住。将样本通过与裂解液腔室32相应的进口加入到裂解液腔室32中，可用移液枪吹打混匀液体，给裂解液腔室32的外壁加热，充分反应后抽拉后盖2上的与磁珠腔室33相通的微通道中的阀塞子，阀塞子离开阀孔，微通道畅通。注射泵给磁珠腔室33加压，使磁珠流过微通道，进入到裂解液腔室32。再次吹打混匀裂解液腔室32中的混合液，充分反应后，将磁铁靠近裂解液腔室32壁，磁吸完成后核酸吸附在磁珠上，抽拉裂解液腔室32下面通道的阀塞子，给裂解液腔室32加压，使裂解液腔室32中的废液流入废液槽腔室41，放开阀塞子，由于阀塞子上弹簧的回缩，阀塞子又堵住阀孔。至此，裂解操作完成。下面依次完成磁珠的两次清洗和最后的洗脱操作。两次清洗可重复上述操作。洗脱重复上述操作直至磁吸，磁吸完成后，抽拉PCR混合试剂腔室37左侧微通道中的阀塞子，将洗脱液通过微通道注入到PCR混合试剂腔室37中，然后松掉阀塞子，对PCR混合试剂腔室37中的混合液吹打混匀，打开PCR混合试剂腔室37右侧微通道的阀塞子，给PCR混合试剂腔室37加压，将PCR反应混合液注入到PCR反应腔室42中，阀孔被堵住。此时可加热PCR反应腔室42侧壁，进行实时荧光PCR扩增检测。整个检测过程基本上在封闭的环境下完成，成本低廉，控制简单，确保了操作人员的安全性，避免了反应过程中的污染问题。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种流体卡盒，其特征在于：包括前盖、后盖和设置于前盖和后盖之间的主板；所述主板上设置有若干个腔室，所有待盛装样品或试剂的腔室都对应开设有一个进口，所需样品或试剂通过进口注入相应腔室中；所有需连通的腔室之间均通过微通道连接，所述微通道是由贯通主板前后面的线槽与前盖和后盖紧密贴合所形成的通道；每条微通道上均开有阀孔；所述阀孔设于通道断开处，为一断面大于通道断面的槽口；每个阀孔对应的后盖处开设有通孔，阀塞子穿过后盖上的通孔堵住阀孔；每个阀塞子上穿有一弹簧，弹簧一端连接于阀塞子外端部、一端连接固定于后盖通孔处的垫片上；当向外抽拉阀塞子时，弹簧拉伸，阀孔打开，微通道连通；当松开阀塞子时，弹簧回缩，带动阀塞子堵住阀孔，微通道断开，挡住样品或试剂流动；

所述流体卡盒为透明材质；

所述阀孔的断面为通道断面的1.5-2倍；

每条微通道上的阀孔数为一个或多个；

所述微通道的通道宽度为0.1-0.5mm；

所述进口用于向腔室内加样，或者用于给腔室加压，在阀塞子打开的情况下，通过给腔室加压，控制样品或试剂沿打开阀塞子的微通道流动；

所述腔室包括裂解液腔室、磁珠腔室、第一清洗液腔室、第二清洗液腔室、洗脱液腔室、PCR混合试剂腔室、PCR反应腔室、和废液槽腔室；所述裂解液腔室、磁珠腔室、第一清洗液腔室、第二清洗液腔室、洗脱液腔室各开设有一个进口，且磁珠腔室、第一清洗液腔室、第二清洗液腔室和洗脱液腔室分别通过微通道连接至裂解液腔室，裂解液腔室通过两条微通道：一条连接至废液槽腔室；另一条通过PCR混合试剂腔室和PCR反应腔室之后连接至废液槽腔室。