CN105624020B - 用于检测dna片段的碱基序列的微流控芯片 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于检测DNA片段的碱基序列的微流控芯片，所述微流控芯片包括：芯片基板，芯片基板的上表面上设有多个微通道，每个微通道的左端和右端均敞开；透明的盖板，盖板设在芯片基板上且覆盖多个微通道；第一左接头座，第一左接头座内具有多个沿左右方向延伸的左通道，每个左通道的宽度从左向右增大且每个左通道的高度从左向右减小；和第一右接头座，第一右接头座内具有多个沿左右方向延伸的右通道，每个右通道的宽度从右向左增大且每个右通道的高度从右向左减小，多个微通道的左端分别与多个左通道的右端连通且右端分别与多个右通道的左端连通。所述微流控芯片具有反应试剂流动阻力小、反应试剂流动平稳、不产生交叉污染等优点。
Description
技术领域
本发明属于DNA测序仪技术领域，尤其涉及一种微流控芯片。
背景技术
DNA测序(DNA sequencing，或译DNA定序、基因测序)是指分析特定DNA片段的碱基序列，也就是腺嘌呤(A)、胸腺嘧啶(T)、胞嘧啶(C)与鸟嘌呤的(G)排列方式。
目前大部分DNA测序仪通过如下方法检测DNA片段的碱基序列：
在一种用于检测DNA片段碱基序列的芯片(亦称为“微流控芯片”)上设置有若干个用于容纳DNA片段分子的反应孔，这些反应孔通常只能容纳一个DNA片段分子或者一颗粘附有DNA片段分子的磁珠，这些DNA片段分子和磁珠都是纳米级物质，因此上述反应孔是个纳米级的小孔；
首先，使含有待测序DNA片段分子的溶液流过上述芯片的表面，DNA片段分子落入反应孔内；
接着，使各种检测试剂(反应试剂)分别流过上述芯片的表面，流入反应孔内的试剂与DNA片段分子发生化学反应，发出各种特定颜色的光线，芯片正上方设置有显微镜相机，拍摄记录每种检测试剂流过反应孔时所发出的光线，即可检测出DNA片段的碱基序列。
上述每种检测试剂分别含有一种只能与一种碱基反应的探针分子，探针分子上附带有特定颜色的荧光标记，荧光标记受到(激光)激发时，即可发出特定颜色的光线。
现有的微流控芯片存在反应试剂流动阻力大、反应试剂流动不平稳、易产生交叉污染的缺陷。
发明内容
本申请是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识作出的：现有的微流控芯片内的液路复杂，拐角多，液体在流经拐角时，将会发生流动阻力，导致试剂液体流动速度不均匀，由于DNA测序的精度要求高，因此，试剂流速不均匀将给测序结果带来误差。另外，上述拐角容易残留流过的试剂，由于DNA测序过程中芯片需要循环流过上述各种检测试剂，如果上一轮流过的试剂残留在拐角处，则将与下一轮流过的检测试剂发生交叉污染，影响DNA测序结果。
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明提出一种具有反应试剂流动阻力小、反应试剂流动平稳、不产生交叉污染的优点的微流控芯片。
根据本发明实施例的用于检测DNA片段的碱基序列的微流控芯片包括：芯片基板，所述芯片基板的上表面上设有多个微通道，每个所述微通道的左端和右端均敞开，每个所述微通道的底部均设有多个用于容纳DNA片段分子的反应孔；透明的盖板，所述盖板设在所述芯片基板上且覆盖多个所述微通道；第一左接头座，所述第一左接头座内具有多个沿左右方向延伸的左通道，每个所述左通道的左端和右端均敞开，每个所述左通道的宽度从左向右增大且每个所述左通道的高度从左向右减小，其中多个所述左通道的右端一一对应地与多个所述微通道的左端连通；和第一右接头座，所述第一右接头座内具有多个沿左右方向延伸的右通道，每个所述右通道的左端和右端均敞开，每个所述右通道的宽度从右向左增大且每个所述右通道的高度从右向左减小，其中多个所述右通道的左端一一对应地与多个所述微通道的右端连通。
根据本发明实施例的微流控芯片具有反应试剂流动阻力小、反应试剂流动平稳、不产生交叉污染等优点。
另外，根据本发明上述实施例的微流控芯片还可以具有如下附加的技术特征：
根据本发明的一个实施例，所述芯片基板包括：本体；以及多个金属微球密封条，多个所述金属微球密封条沿所述本体的宽度方向间隔开地设在所述本体的上表面上，每个所述金属微球密封条沿所述本体的长度方向延伸，其中相邻两个所述金属微球密封条与所述本体之间限定出所述微通道。
根据本发明的一个实施例，所述微流控芯片进一步包括下固定板，所述下固定板的上表面上设有容纳槽，所述芯片基板、所述第一左接头座和所述第一右接头座设在所述容纳槽内，其中所述容纳槽的左侧壁上设有多个第一左连接通道且右侧壁上设有多个第一右连接通道，多个所述第一左连接通道一一对应地与多个所述左通道连通且每个所述第一左连接通道的左端敞开，多个所述第一右连接通道一一对应地与多个所述右通道连通且每个所述第一右连接通道的右端敞开。
根据本发明的一个实施例，所述微流控芯片进一步包括：第二左接头座，所述第二左接头座内具有多个沿左右方向延伸的第二左连接通道和第三左连接通道，每个所述第二左连接通道的左端敞开且每个所述第三左连接通道的右端敞开，多个所述第二左连接通道的右端一一对应地与多个所述第三左连接通道的左端连通，每个所述第二左连接通道的横截面积大于每个所述第三左连接通道的横截面积，其中多个所述第三左连接通道的右端一一对应地与多个所述第一左连接通道的左端连通；和第二右接头座，所述第二左接头座内具有多个沿左右方向延伸的第二右连接通道和第三右连接通道，每个所述第二右连接通道的右端敞开且每个所述第三右连接通道的左端敞开，多个所述第二右连接通道的左端一一对应地与多个所述第三右连接通道的右端连通，每个所述第二右连接通道的横截面积大于每个所述第三右连接通道的横截面积，其中多个所述第三右连接通道的左端一一对应地与多个所述第一右连接通道的右端连通。
根据本发明的一个实施例，所述微流控芯片进一步包括：左密封件，所述左密封件内具有多个沿左右方向延伸的左通孔，所述左密封件设在所述第二左接头座的右侧面与所述下固定板的左侧面之间，其中多个所述左通孔的左端一一对应地与多个所述第三左连接通道的右端相连，多个所述左通孔的右端一一对应地与多个所述第一左连接通道的左端连通；和右密封件，所述右密封件内具有多个沿左右方向延伸的右通孔，所述右密封件设在所述第二右接头座的左侧面与所述下固定板的右侧面之间，其中多个所述右通孔的右端一一对应地与多个所述第三右连接通道的左端相连，多个所述右通孔的左端一一对应地与多个所述第一右连接通道的右端连通。
根据本发明的一个实施例，所述微流控芯片进一步包括上固定板，所述上固定板设在所述下固定板的上表面上和所述盖板的上表面上，其中所述上固定板上设有与所述盖板相对的避让孔。
根据本发明的一个实施例，所述左通道设在所述第一左接头座的上表面上，所述右通道设在所述第一右接头座的上表面上，其中所述第一左接头座与所述容纳槽的底壁之间设有第一密封件，所述第一左接头座与所述盖板之间设有第二密封件，所述第一右接头座与所述容纳槽的底壁之间设有第三密封件，所述第一右接头座与所述盖板之间设有第四密封件，所述上固定板与所述下固定板之间设有第一密封圈，所述上固定板与所述盖板之间设有第二密封圈。
根据本发明的一个实施例，每个所述左通道的宽度从左向右逐渐增大，每个所述左通道的高度从左向右逐渐减小，每个所述右通道的宽度从右向左逐渐增大，每个所述右通道的高度从右向左逐渐减小。
根据本发明的一个实施例，每个所述左通道在水平面上的投影为梯形，每个所述右通道在所述水平面上的投影为梯形。
根据本发明的一个实施例，每个所述左通道的侧壁为曲面，每个所述右通道的侧壁为曲面。
根据本发明的一个实施例，所述左通道的侧壁和所述右通道的侧壁中的每一个形成有第一弧形部、第二弧形部和第三弧形部，所述第二弧形部在左右方向上位于所述第一弧形部与所述第三弧形部之间，其中所述第一弧形部和所述第三弧形部向邻近所述左通道和所述右通道中的相应的一个的方向突出，所述第二弧形部向远离所述左通道和所述右通道中的相应的一个的方向突出。
附图说明
图1是根据本发明实施例的微流控芯片的剖视图；
图2是图1中的A区域的放大图；
图3是图1中的B区域的放大图；
图4是根据本发明实施例的微流控芯片的剖视图；
图5是图4中的C区域的放大图；
图6是图4中的D区域的放大图；
图7是根据本发明实施例的微流控芯片的爆炸图；
图8是根据本发明实施例的微流控芯片的爆炸图；
图9是根据本发明的一个实施例的微流控芯片的第一左接头座的结构示意图；
图10是根据本发明的另一个实施例的微流控芯片的第一左接头座的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面参考附图描述根据本发明实施例的用于检测DNA片段的碱基序列的微流控芯片10。如图1-图10所示，根据本发明实施例的微流控芯片10包括芯片基板101、透明的盖板102、第一左接头座103和第一右接头座104。具体地，盖板102由透明材料制成。
芯片基板101的上表面上设有多个微通道1011，每个微通道1011的左端和右端均敞开，每个所述微通道1011的底部均设有多个用于容纳DNA片段分子的反应孔(由于反应孔为纳米级的小孔，而且数量极大，因此未在附图中示出)；透明的盖板102设在芯片基板101上，且盖板102覆盖多个微通道1011。第一左接头座103内具有多个沿左右方向延伸的左通道1031，每个左通道1031的左端和右端均敞开，每个左通道1031的宽度从左向右增大，且每个左通道1031的高度从左向右减小。其中，多个左通道1031的右端一一对应地与多个微通道1011的左端连通。第一右接头座104内具有多个沿左右方向延伸的右通道1041，每个右通道1041的左端和右端均敞开，每个右通道1041的宽度从右向左增大，且每个右通道1041的高度从右向左减小。其中，多个右通道1041的左端一一对应地与多个微通道1011的右端连通。
换言之，左通道1031的数量、右通道1041的数量和微通道1011的数量彼此相等，且一个左通道1031的右端与一个微通道1011的左端连通，一个右通道1041的左端与一个微通道1011的右端连通。
反应试剂可以通过第一左接头座103注入到微流控芯片10内，也可以通过第一右接头座104注入到微流控芯片10内。具体而言，当反应试剂通过第一左接头座103注入到微流控芯片10内时，反应试剂从左通道1031的左端注入，并通过左通道1031的右端进入到微通道1011的左端，以便反应试剂在微通道1011内流动，最后反应试剂通过微通道1011的右端进入到右通道1041的左端，并从右通道1041的右端流出。
当反应试剂通过第一右接头座104注入到微流控芯片10内时，反应试剂从右通道1041的右端注入，并通过右通道1041的左端进入到微通道1011的右端，以便反应试剂在微通道1011内流动，最后反应试剂通过微通道1011的左端进入到左通道1031的右端，并从左通道1031的左端流出。
根据本发明实施例的微流控芯片10通过设置沿左右方向延伸且依次相连的左通道1031、微通道1011和右通道1041，从而可以使反应试剂始终沿左右方向流动，即反应试剂的流动方向不存在转变、液路不存在拐角(例如90度的转变)，由此可以极大地减小反应试剂的流动阻力。
而且，通过使每个左通道1031的宽度从左向右增大且高度从左向右减小以及使每个右通道1041的宽度从右向左增大且高度从右向左减小，反应试剂流过左通道1031的每个横截面的面积以及流过右通道1041的每个横截面的面积大致相同。由此，不仅可以将流动宽度比较窄的液体流转化为流动宽度比较宽的液体流，而且保证了单位时间内流过左通道1031和右通道1041的每个横截面的液体体积大致相等，使得反应试剂的流动更加平稳匀速，从而可以使反应试剂在流动时不会发生边界层分离，由此不会引起反应试剂的局部的湍动，使得进入微通道1011后的反应试剂流动的比较均匀和平稳，有助于进行微通道1011的显微观察。上述结构的原理可以参考流体力学中的“伯努利定律”。
此外，左通道1031和右通道1041不存在流动的死区(本文中“死区”一词是指容易残留试剂或杂质的角落/拐角)，可以防止死区带来的试剂交叉污染问题。
因此，根据本发明实施例的微流控芯片10具有反应试剂流动阻力小、反应试剂流动平稳、不产生交叉污染等优点。
如图7和图8所示，在本发明的一些实施例中，芯片基板101包括本体1012和多个金属微球密封条1013。多个金属微球密封条1013沿本体1012的宽度方向间隔开地设在本体1012的上表面上，每个金属微球密封条1013沿本体1012的长度方向延伸。其中，相邻两个金属微球密封条1013与本体1012之间限定出微通道1011。金属微球密封条1013可以按照需要分隔出不同数量和/或不同宽度的微通道1011，由此可以使微流控芯片10的结构更加合理。
有利地，如图9和图10所示，每个左通道1031的宽度从左向右逐渐增大，每个左通道1031的高度从左向右逐渐减小，形成左通道1031光滑过渡的表面，整个通道不存在任何拐角。每个右通道1041的宽度从右向左逐渐增大，每个右通道1041的高度从右向左逐渐减小，形成右通道1041光滑过渡的表面，整个通道不存在任何拐角。由此可以使反应试剂在流动时不会发生边界层分离，从而不会引起反应试剂的局部的湍动，使得进入微通道1011后的反应试剂流动的更加均匀和平稳，有助于进行微通道1011的显微观察。此外，可以进一步防止死区带来的试剂交叉污染问题。
如图9所示，在本发明的一个具体示例中，每个左通道1031在水平面上的投影为梯形，每个右通道1041在水平面上的投影为梯形。由此可以降低左通道1031和右通道1041的加工难度。
在本发明的另一个具体示例中，如图10所示，每个左通道1031的侧壁为光滑的曲面，每个右通道1041的侧壁为光滑的曲面。
具体地，左通道1031的侧壁1032和右通道1041的侧壁中的每一个形成有第一弧形部1033、第二弧形部1034和第三弧形部1035，第二弧形部1034在左右方向上位于第一弧形部1033与第三弧形部1035之间。第一弧形部1033、第二弧形部1034和第三弧形部1035之间光滑过渡。
其中，左通道1031的第一弧形部1033和第三弧形部1035向邻近左通道1031的方向突出，左通道1031的第二弧形部1034向远离左通道1031的方向突出。右通道1041的第一弧形部1033和第三弧形部1035向邻近右通道1041的方向突出，右通道1041的第二弧形部1034向远离右通道1041的方向突出。左通道1031和右通道1041在水平面上的投影大体呈正态分布曲线的轮廓。换言之，左通道1031和右通道1041在水平面上的投影为大体钟形。
由此可以使反应试剂在流动时不会发生边界层分离，从而不会引起反应试剂的局部的湍动，使得进入微通道1011后的反应试剂流动的更加均匀和平稳，有助于进行微通道1011的显微观察。此外，可以进一步防止死区带来的试剂交叉污染问题。
本发明实施例中的第一左接头座103和第一右接头座104的结构相同，它们对称地设置在微流控芯片10的两端，应当理解，第一左接头座103和第一右接头座104还可以以不相同的结构设计，即它们并不一定需要完全对称结构设计，实际上它们能够达到解决技术问题的要求即可，本实施例仅为其中一种优选实施方式而已。
如图1-图8所示，微流控芯片10进一步包括下固定板1051，下固定板1051的上表面上设有容纳槽1052。芯片基板101、第一左接头座103和第一右接头座104设在容纳槽1052内。通过将芯片基板101、第一左接头座103和第一右接头座104设在下固定板1051的容纳槽1052内，从而可以利用下固定板1051对芯片基板101、第一左接头座103和第一右接头座104进行保护、整体装配，以便延长微流控芯片10的使用寿命。
其中，容纳槽1052的左侧壁上设有多个第一左连接通道1053，且容纳槽1052的右侧壁上设有多个第一右连接通道1054。多个第一左连接通道1053一一对应地与多个左通道1031连通，且每个第一左连接通道1053的左端敞开，即每个第一左连接通道1053的左端开设在下固定板1051的左侧面上。多个第一右连接通道1054一一对应地与多个右通道1041连通，且每个第一右连接通道1054的右端敞开，即每个第一右连接通道1054的右端开设在下固定板1051的右侧面上。
具体地，反应试剂可以通过第一左连接通道1053的左端或第一右连接通道1054的右端注入到微流控芯片10内。
微流控芯片10进一步包括上固定板1055，上固定板1055设在下固定板1051的上表面上和盖板102的上表面上。其中，上固定板1055上设有与盖板102相对的避让孔1056，避让孔1056为一镂空区域，显微镜相机通过该镂空区域、透过盖板102可以对芯片基板101上发生化学反应时所发出的光线颜色进行拍摄采集。由此可以利用上固定板1055对芯片基板101、第一左接头座103、第一右接头座104和盖板102进行保护、整体装配，从而延长微流控芯片10的使用寿命。
有利地，如图1-图10所示，左通道1031设在第一左接头座103的上表面上，右通道1041设在第一右接头座104的上表面上。也就是说，左通道1031的上端敞开，右通道1041的上端敞开。由此可以降低左通道1031和右通道1041的加工难度。
其中，第一左接头座103与容纳槽1052的底壁之间设有第一密封件1091，第一左接头座103与盖板102之间设有第二密封件1092，第一右接头座104与容纳槽1052的底壁之间设有第三密封件1093，第一右接头座104与盖板102之间设有第四密封件1094，上固定板1055与下固定板1051之间设有第一密封圈1095，上固定板1055与盖板102之间设有第二密封圈1096。由此可以提高微流控芯片10的密封性能，防止反应试剂泄露。
如图1-图8所示，在本发明的一些示例中，微流控芯片10进一步包括第二左接头座106和第二右接头座107。
第二左接头座106内具有多个沿左右方向延伸的第二左连接通道1061和第三左连接通道1062，每个第二左连接通道1061的左端敞开且每个第三左连接通道1062的右端敞开。多个第二左连接通道1061的右端一一对应地与多个第三左连接通道1062的左端连通，每个第二左连接通道1061的横截面积大于每个第三左连接通道1062的横截面积。其中，多个第三左连接通道1062的右端一一对应地与多个第一左连接通道1053的左端连通。
第二右接头座107内具有多个沿左右方向延伸的第二右连接通道1071和第三右连接通道1072，每个第二右连接通道1071的右端敞开且每个第三右连接通道1072的左端敞开。多个第二右连接通道1071的左端一一对应地与多个第三右连接通道1072的右端连通，每个第二右连接通道1071的横截面积大于每个第三右连接通道1072的横截面积。其中，多个第三右连接通道1072的左端一一对应地与多个第一右连接通道1054的右端连通。
换言之，第二左连接通道1061、第三左连接通道1062、第二右连接通道1071和第三右连接通道1072中的每一个的左端和右端均敞开。由于左通道1031、右通道1041、第一左连接通道1053和第一右连接通道1054的横截面积较小，因此对加入反应试剂的部件的尺寸有限制，即需要利用尺寸较小的部件来加入反应试剂，限制了微流控芯片10的应用范围。
由于微流控芯片10内液体的流量极少，液路宽度也非常小，第一左连接通道1053和第一右连接通道1054也非常小，如果外部要向其注入试剂液体，则需要使用口径极小的注射口，但是小口径注射口制造难度大、成本高。本实施例通过使第二左连接通道1061的横截面积大于第三左连接通道1062的横截面积以及使第二右连接通道1071的横截面积大于第三右连接通道1072的横截面积，从而无需使用尺寸较小的部件来加入反应试剂，即第二左接头座106和第二右接头座107起到转接头作用，容许口径较大的注射口往微流控芯片10内注入试剂液体，由此扩大了微流控芯片10的应用范围，使微流控芯片10更加便于使用。
有利地，第二左连接通道1061的中心轴线与第三左连接通道1062的中心轴线可以重合，第二右连接通道1071的中心轴线与第三右连接通道1072的中心轴线可以重合。
微流控芯片10可以不包括下固定板1051。换言之，多个第三左连接通道1062的右端可以一一对应地与多个左通道1031的左端连通，多个第三右连接通道1072的左端可以一一对应地与多个右通道1041的右端连通。
如图1-图8所示，在本发明的一个示例中，微流控芯片10进一步包括左密封件1081和右密封件1083。左密封件1081内具有多个沿左右方向延伸的左通孔1082，左密封件1081设在第二左接头座106的右侧面与下固定板1051的左侧面之间。其中，多个左通孔1082的左端一一对应地与多个第三左连接通道1062的右端相连，多个左通孔1082的右端一一对应地与多个第一左连接通道1053的左端连通。
右密封件1083内具有多个沿左右方向延伸的右通孔1084，右密封件1083设在第二右接头座107的左侧面与下固定板1051的右侧面之间。其中，多个右通孔1084的右端一一对应地与多个第三右连接通道1072的左端相连，多个右通孔1084的左端一一对应地与多个第一右连接通道1054的右端连通。由此可以提高微流控芯片10的密封性能，防止反应试剂串道、泄露。
本发明实施例所提供的微流控芯片10在使用时固定放置于DNA测序仪的固定座上，露出盖板102的那一面朝上，DNA测序仪在微流控芯片10的正上方设有显微镜相机，显微镜相机镜头正对透明的盖板102；DNA测序仪在微流控芯片10的上方还设有用于激发荧光标记的激光器。
为使本领域技术人员能够更清楚明白地理解本发明，以下结合附图，对微流控芯片10的使用方法和工作过程进行描述：
首先，DNA测序仪控制外部液路向微流控芯片10的第二左连接通道1061注入一种液态试剂(检测试剂)，试剂依次流经第三左连接通道1062、左通孔1082、第一左连接通道1053、左通道1031，然后流入微通道1011，当试剂流经芯片基板101上的反应孔时流入该孔，与孔内的DNA片段分子发生反应，在激光的激发下，发出特定颜色的光线，显微镜相机拍摄记录所发出的光线，其余试剂继续流动，依次流经右通道1041、第一右连接通道1054、右通孔1084、第三右连接通道1072，最终由第二右连接通道1071流出微流控芯片10；
接着，DNA测序仪不断循环上一步骤，控制外部液路依次向微流控芯片10注入不同的试剂，显微镜相机拍摄记录每一个循环所产生的光线。在注入上一种试剂和下一种试剂的循环流程之间，DNA测序仪还会注入清洗试剂(例如清水)清洗微流控芯片10内的液路；
最后，DNA测序仪对显微镜相机采集的所有记录进行分析，最终得出DNA片段的碱基序列。
需要说明的是，由于DNA测序技术属于现有技术，因此本文不再赘述其所涉及的试剂成分、化学反应以及具体分析方法和原理。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (11)
1.一种用于检测DNA片段的碱基序列的微流控芯片，其特征在于，包括：
芯片基板，所述芯片基板的上表面上设有多个微通道，每个所述微通道的左端和右端均敞开，每个所述微通道的底部均设有多个用于容纳DNA片段分子的反应孔；
透明的盖板，所述盖板设在所述芯片基板上且覆盖多个所述微通道；
第一左接头座，所述第一左接头座内具有多个沿左右方向延伸的左通道，每个所述左通道的左端和右端均敞开，每个所述左通道的宽度从左向右增大且每个所述左通道的高度从左向右减小，其中多个所述左通道的右端一一对应地与多个所述微通道的左端连通；和
第一右接头座，所述第一右接头座内具有多个沿左右方向延伸的右通道，每个所述右通道的左端和右端均敞开，每个所述右通道的宽度从右向左增大且每个所述右通道的高度从右向左减小，其中多个所述右通道的左端一一对应地与多个所述微通道的右端连通。
2.根据权利要求1所述的用于检测DNA片段的碱基序列的微流控芯片，其特征在于，所述芯片基板包括：
本体；以及
多个金属微球密封条，多个所述金属微球密封条沿所述本体的宽度方向间隔开地设在所述本体的上表面上，每个所述金属微球密封条沿所述本体的长度方向延伸，其中相邻两个所述金属微球密封条与所述本体之间限定出所述微通道。
3.根据权利要求1所述的用于检测DNA片段的碱基序列的微流控芯片，其特征在于，进一步包括下固定板，所述下固定板的上表面上设有容纳槽，所述芯片基板、所述第一左接头座和所述第一右接头座设在所述容纳槽内，其中所述容纳槽的左侧壁上设有多个第一左连接通道且右侧壁上设有多个第一右连接通道，多个所述第一左连接通道一一对应地与多个所述左通道连通且每个所述第一左连接通道的左端敞开，多个所述第一右连接通道一一对应地与多个所述右通道连通且每个所述第一右连接通道的右端敞开。
4.根据权利要求3所述的用于检测DNA片段的碱基序列的微流控芯片，其特征在于，进一步包括：
第二左接头座，所述第二左接头座内具有多个沿左右方向延伸的第二左连接通道和第三左连接通道，每个所述第二左连接通道的左端敞开且每个所述第三左连接通道的右端敞开，多个所述第二左连接通道的右端一一对应地与多个所述第三左连接通道的左端连通，每个所述第二左连接通道的横截面积大于每个所述第三左连接通道的横截面积，其中多个所述第三左连接通道的右端一一对应地与多个所述第一左连接通道的左端连通；和
第二右接头座，所述第二左接头座内具有多个沿左右方向延伸的第二右连接通道和第三右连接通道，每个所述第二右连接通道的右端敞开且每个所述第三右连接通道的左端敞开，多个所述第二右连接通道的左端一一对应地与多个所述第三右连接通道的右端连通，每个所述第二右连接通道的横截面积大于每个所述第三右连接通道的横截面积，其中多个所述第三右连接通道的左端一一对应地与多个所述第一右连接通道的右端连通。
5.根据权利要求4所述的用于检测DNA片段的碱基序列的微流控芯片，其特征在于，进一步包括：
左密封件，所述左密封件内具有多个沿左右方向延伸的左通孔，所述左密封件设在所述第二左接头座的右侧面与所述下固定板的左侧面之间，其中多个所述左通孔的左端一一对应地与多个所述第三左连接通道的右端相连，多个所述左通孔的右端一一对应地与多个所述第一左连接通道的左端连通；和
右密封件，所述右密封件内具有多个沿左右方向延伸的右通孔，所述右密封件设在所述第二右接头座的左侧面与所述下固定板的右侧面之间，其中多个所述右通孔的右端一一对应地与多个所述第三右连接通道的左端相连，多个所述右通孔的左端一一对应地与多个所述第一右连接通道的右端连通。
6.根据权利要求3所述的用于检测DNA片段的碱基序列的微流控芯片，其特征在于，进一步包括上固定板，所述上固定板设在所述下固定板的上表面上和所述盖板的上表面上，其中所述上固定板上设有与所述盖板相对的避让孔。
7.根据权利要求6所述的用于检测DNA片段的碱基序列的微流控芯片，其特征在于，所述左通道设在所述第一左接头座的上表面上，所述右通道设在所述第一右接头座的上表面上，其中所述第一左接头座与所述容纳槽的底壁之间设有第一密封件，所述第一左接头座与所述盖板之间设有第二密封件，所述第一右接头座与所述容纳槽的底壁之间设有第三密封件，所述第一右接头座与所述盖板之间设有第四密封件，所述上固定板与所述下固定板之间设有第一密封圈，所述上固定板与所述盖板之间设有第二密封圈。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的用于检测DNA片段的碱基序列的微流控芯片，其特征在于，每个所述左通道的宽度从左向右逐渐增大，每个所述左通道的高度从左向右逐渐减小，每个所述右通道的宽度从右向左逐渐增大，每个所述右通道的高度从右向左逐渐减小。
9.根据权利要求1-7中任一项所述的用于检测DNA片段的碱基序列的微流控芯片，其特征在于，每个所述左通道在水平面上的投影为梯形，每个所述右通道在所述水平面上的投影为梯形。
10.根据权利要求1-7中任一项所述的用于检测DNA片段的碱基序列的微流控芯片，其特征在于，每个所述左通道的侧壁为曲面，每个所述右通道的侧壁为曲面。
11.根据权利要求1-7中任一项所述的用于检测DNA片段的碱基序列的微流控芯片，其特征在于，所述左通道的侧壁和所述右通道的侧壁中的每一个形成有第一弧形部、第二弧形部和第三弧形部，所述第二弧形部在左右方向上位于所述第一弧形部与所述第三弧形部之间，其中所述第一弧形部和所述第三弧形部向邻近所述左通道和所述右通道中的相应的一个的方向突出，所述第二弧形部向远离所述左通道和所述右通道中的相应的一个的方向突出。
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