CN108642148A - 一种核酸扩增检测微流控芯片及其检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种核酸扩增检测微流控芯片及检测方法，包括芯片本体，芯片本体上设有加样口、扩增反应腔、稀释液腔、免疫层析腔和封口塞，扩增反应腔与稀释液腔之间设有第一软膜阀，扩增反应腔与免疫层析腔之间设有第二软膜阀，稀释液腔通过第一软膜阀与扩增反应腔相连通，扩增反应腔通过第二软膜阀和第二流道与免疫层析腔相连通，同时扩增反应腔与加样口相连通。采用软膜阀对微流体和各腔室之间进行阻断，同时利用机械力可以冲破软膜阀进行液体混合与反应，将核酸扩增与免疫层析技术设计在一个微流控芯片上，增加了核酸诊断试剂的特异性与灵敏度，减少了核酸诊断过程中所用到的复杂仪器，整个芯片完全密闭，有效阻止了核酸扩增试剂对环境造成的污染。
Description
技术领域
本发明属于医疗设备技术领域，涉及微流控技术领域，尤其是涉及一种核酸扩增检测微流控芯片及其检测方法。
背景技术
微流控芯片(microfluidic chip)是当前微全分析系统(Miniaturized TotalAnalysis Systems)发展的热点领域。微流控芯片分析以芯片为操作平台，同时以分析化学为基础，以微机电加工技术为依托，以微管道网络为结构特征，以生命科学为目前主要应用对象，以可控微流体贯穿整个系统并完成各种生物和化学过程的一种技术，是当前微全分析系统领域发展的重点。它的目标是把整个化验室的功能，包括采样、稀释、加试剂、反应、分离、检测等集成在微芯片上。微流控芯片是微流控技术实现的主要平台。其装置特征主要是其容纳流体的有效结构(通道、反应室和其它某些功能部件)至少在一个纬度上为微米级尺度。由于微米级的结构，流体在其中显示和产生了与宏观尺度不同的特殊性能，因此发展出独特的分析性能。微流控芯片的特点及发展优势：微流控芯片具有液体流动可控、消耗试样和试剂极少、分析速度成十倍上百倍地提高等特点，它可以在几分钟甚至更短的时间内进行上百个样品的同时分析，并且可以在线实现样品的预处理及分析全过程。其产生的应用目的是实现微全分析系统的终极目标－芯片实验室，目前工作发展的重点应用领域是生命科学领域。
当前国际研究现状：创新多集中于分离、检测体系方面；对芯片上如何引入实际样品分析的诸多问题，如样品引入、换样、前处理等有关研究还十分薄弱。它的发展依赖于多学科交叉的发展。
微流控又分为被动式微流控技术和主动式两种。被动式微流控主要靠毛细管作用力来达到液体向前的推力，主动式微流控则是靠外界的推力，使液体不断的往前。
主动式微流控的驱动力主要有离心力驱动、真空负压驱动、压力驱动、电润湿驱动，压力驱动主要包括压缩气体泵、注射泵、电解泵、化学分解泵、机械微泵等。
在中国专利文献CN107557452A中，公开了一种用于核酸扩增检测的微流控芯片，包括三层密封键合的膜片，三层膜片从上至下依次为上层膜片、中层膜片和底层膜片；底层膜片上设有加样主流道一、加样主流道二、排气主流道一、排气主流道二、反应腔和与反应腔数量相等的排气单向阀；上层膜片上设有加样孔一、排气孔一、分样流道、溢流流道和排气分流道；中层膜片包括加样孔二、排气孔二、加样单向阀、加样导向孔、溢流导向孔一、溢流导向孔二、排气导向孔和透气阻水滤芯。本发明能同时进行多个靶基因的核酸扩增检测，且各个反应腔互不污染，核酸扩增时能够独立进行扩增互不干扰，检测结束后也没有扩增产物外漏。另外，芯片还能采用荧光检测，并能定性和定量分析。但上述技术方案没有能够兼顾免疫层析检测，核酸扩增检测技术作为一种稳定实用的技术已在多种项目检测中进行应用，其需要特定的核酸提取装置及检测仪器进行提取及扩增检测，试剂为液态试剂，运输保存需要冷链运输，费用高；同时核酸检测易对环境造成污染，耗时长，操作繁琐；免疫侧向层析诊断技术作为一种稳定和实用的技术适合在即时检验或者现场使用。使用此微流控技术的核酸扩增及免疫层析技术诊断方法，将扩增检测有效地连为一整体，大大缩短时间，减少操作步骤，完全密封的结构避免对环境污染，方便储存和运输，有效地避免上述问题。
因此，有必要开发一种将核酸扩增检测与免疫层析技术首次结合到同一个微流控芯片，将扩增检测有效地连为一整体，大大缩短时间，减少操作步骤，完全密封的结构避免对环境污染，方便储存和运输，有效地避免上述问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种将核酸扩增检测与免疫层析技术首次结合到同一个微流控芯片中，将扩增检测有效的连为一整体，大大缩短时间，减少操作步骤，完全密封的结构避免对环境污染，方便储存和运输的核酸扩增检测微流控芯片。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，该核酸扩增检测微流控芯片，包括芯片本体，所述芯片本体上设有加样口、扩增反应腔、稀释液腔、免疫层析腔和封口塞，所述封口塞用于覆盖所述加样口从而密封该核酸扩增检测微流控芯片，所述扩增反应腔与所述稀释液腔之间设有第一软膜阀，所述扩增反应腔与所述免疫层析腔之间设有第二软膜阀，所述稀释液腔通过第一软膜阀与所述扩增反应腔相连通，所述扩增反应腔通过第二软膜阀和第二流道与所述免疫层析腔相连通，同时所述扩增反应腔与所述加样口相连通。
采用上述技术方案，通过第一软膜阀和第二软膜阀阻断稀释液腔、扩增反应腔和免疫层析腔，正常闭合情况下液体无法通过第一软膜阀和第二软膜阀，当扩增反应腔进行试剂反应结束后，通过外界的机械压力压迫稀释液腔，压力冲破第一软膜阀的阻碍，将稀释液流向扩增反应腔与扩增反应液混合，并继续压迫扩增反应腔与免疫层析腔之间的第二软膜阀，压力冲破第二软膜阀的阻碍，将混合液送入免疫层析腔进行免疫层析反应；将核酸扩增检测与免疫层析检测技术首次结合到同一个微流控芯片，且采用软膜阀对微流体和各腔室之间进行阻断，同时利用机械力又可以冲破软膜阀进行液体混合与反应，将核酸扩增与免疫层析技术巧妙地设计在一个微流控芯片上，增加了核酸诊断试剂的特异性与灵敏度，减少了核酸诊断过程中所用到的复杂仪器，整个芯片完全密闭，有效阻止了核酸扩增试剂对环境造成的污染，简便经济。
本发明进一步改进在于，所述芯片本体包括上层芯片和下层芯片，所述上层芯片与所述下层芯片通过定位柱与定位孔配合连接的方式实现芯片之间的对准匹配并键合；所述上层芯片和所述下层芯片在免疫层析腔位置相配合界定出封闭的免疫层析腔，所述上层芯片和所述下层芯片在第二流道的位置相配合键合成第二流道；所述上层芯片在所述加样口的位置设有加样通孔，用于与所述封口塞贴合密封芯片，所述扩增反应腔设置在所述下层芯片上，所述扩增反应腔与检测仪器的加热装置相接触；所述扩增反应腔中预置有核酸恒温冻干试剂，所述稀释液腔中预置有稀释扩增产物的稀释液。扩增反应腔的下半椭圆部分中放置核酸扩增干粉试剂，并使用一种方式(比如将试剂加在玻璃纤维纸上，使用冷冻真空干燥机抽干或冻干3-10h，将抽干或冻干好的玻璃纤维纸放入扩增反应腔的下半椭圆中，两层芯片键合时将玻璃纤维纸固定在反应腔内)，固定于下半椭圆部分，在样品液通过加样口进入扩增反应腔后迅速溶解干粉试剂，形成反应试剂；扩增反应腔与检测仪器的加热装置相接触，反应试剂在扩增反应腔中进行扩增反应；其中扩增反应腔由核酸恒温冻干试剂预置于扩增反应腔中，解决了扩增试剂无法在常温保存运输的难题，减少了试剂运输与储存成本。
本发明进一步改进在于，所述第一软膜阀包括第一通孔和第一柔性膜，所述第一柔性膜设置在所述第一通孔的上方且覆盖所述第一通孔，所述第一软膜阀设置在所述稀释液腔与所述扩增反应腔之间的流道上；所述第二软膜阀包括第二通孔和第二柔性膜，所述第二柔性膜设置在所述第二通孔的上方且覆盖所述第二通孔，所述第二软膜阀设置在所述第二流道的前端。第一软膜阀和第二软膜阀均位于上层芯片的最上层，起到隔绝稀释液腔与扩增反应腔的流道功能，第一软膜阀和第二软膜阀均由一种柔性膜通过键合、粘贴、超声等方式贴合，正常闭合情况下液体无法通过第一软膜阀和第二软膜阀，稀释液腔与扩增反应腔之间设有第一软膜阀，该第一软膜阀在扩增试剂进行扩增时可阻碍扩增液体进入稀释液腔，在芯片中该第一软膜阀开始处于闭合状态，起到保护扩增反应试剂与稀释液试剂的作用，在扩增反应结束后，外界机械力缓慢压迫稀释液腔上方的第一柔性膜，稀释液被释放随即压迫该第一软膜阀，第一软膜阀逐渐被冲破打开，稀释液从稀释液腔流向扩增反应腔，该第一软膜阀处于打开状态；扩增反应腔与免疫层析腔之间设有第二软膜阀，该第二软膜阀在开始阶段处于闭合状态，起到保护扩增反应试剂与免疫层析试纸条的作用，在稀释液与扩增反应液混合后的混合液冲破该第二软膜阀时，混合液进入免疫层析腔，与免疫层析腔内的免疫层析试纸条进行反应，该第二软膜阀处于打开状态。
本发明进一步改进在于，所述免疫层析腔的前部由方形立体空间构成，放有免疫层析试纸条，所述免疫层析腔的尾部分别在上层芯片和下层芯片均设有多个圆柱体凸起，用于固定免疫试纸条样品垫。免疫层析试剂条预置在免疫层析腔中，免疫层析试剂条上标记有包被抗体与标记抗体，即质控线与检测线，便于读取检测结果；所述免疫层析腔由上免疫层析腔室和下免疫层析腔室键合在一起组成，所述上免疫层析腔室位于上层芯片上，所述下免疫层析腔室位于下层芯片上；免疫层析腔的前部由方形立体空间构成，优选设置为长方形立体空间，放置特有宽大的免疫层析试纸条，由免疫层析腔的尾部在上层芯片和下层芯片上在相对应的位置设置的圆柱体凸起将免疫层析试纸条固定，可加快免疫层析试剂的扩展及结果的显示效果，此结构首次设计在微流控芯片中。
本发明进一步改进在于，所述芯片本体上还设有排气腔，所述排气腔通过第一流道与所述免疫层析腔相连通；所述排气腔由下层芯片的排气腔室、位于上层芯片的排气通孔和第三柔性膜组成，所述第三柔性膜与所述下层芯片在所述排气腔室的位置处的上表面紧密贴合且覆盖所述排气腔室。当稀释液与扩增反应后的混合液流向免疫层析腔时，其中的气体流向排气腔；该第三柔性膜通过键合、粘贴、超声等方式贴合于排气腔室的上部且覆盖排气腔室，初始状态下，该第三柔性膜与下层芯片的排气腔室的上部圆腔紧紧相依，当机械力压迫液体冲破软膜阀进入免疫层析腔时，该第三柔性膜逐渐向上层芯片移动，起到收集气体的功能，同时形成气腔。
本发明进一步改进在于，所述稀释液腔由下层芯片的稀释液腔室、位于上层芯片的稀释液通孔和第四柔性膜组成，所述稀释液腔中放置有铝箔袋球封装的稀释液体，所述第四柔性膜位于所述稀释液通孔的上表面且与所述稀释液通孔紧密贴合并覆盖所述稀释液通孔。稀释液腔内含有一个装有稀释液的铝箔袋球，且在稀释液通孔的上表面覆盖有第四柔性膜，在外部机械力缓缓压迫上部第四柔性膜时，铝箔袋球破裂，释放稀释液。
本发明进一步改进在于，所述稀释液腔室的底部设置有凸起圆柱体，用于在外部机械力缓缓压迫所述稀释液腔上部的第四柔性膜时，装有稀释液的铝箔袋球被凸起圆柱体挤破，稀释液被释放，稀释液通过所述流道冲破第一软膜阀流入所述扩增反应腔。稀释液腔内含有一个装有稀释液的铝箔袋球，且在稀释液通孔的上表面覆盖有第四柔性膜，下部含有凸起圆柱，在外部机械力缓缓压迫上部第四柔性膜时，装有稀释液的铝箔袋球被凸起圆柱体挤破，稀释液被释放，设置凸起圆柱使铝箔袋球更容易被挤破，更快速的释放出稀释液，减少测试时间，提高测试效率。
优选地，所述封口塞上有一条细空隙，所述封口塞在进行封口时，所述加样口内的气体与外界空气相通，直至所述封口塞完全盖紧于所述加样口时，所述加样口与外界空气处于密绝状态。
优选地，所述第三柔性膜与所述下层芯片在所述排气腔室的位置处的上表面通过键合或粘贴或超声的连接方式紧密贴合；所述第四柔性膜通过键合或粘贴或超声的连接方式与所述稀释液通孔紧密贴合；所述第一柔性膜通过键合或粘贴或超声的连接方式与所述第一通孔紧密贴合，所述第二柔性膜通过键合或粘贴或超声的连接方式与所述第二通孔紧密贴合。
本发明要解决的技术问题是提供一种将核酸扩增检测与免疫层析技术首次结合到同一个微流控芯片中使用该核酸扩增检测微流控芯片的检测方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，该核酸扩增检测微流控芯片的检测方法，具体包括以下步骤：
(1)向加样口加入核酸提取液；
(2)挤压封口塞密封核酸扩增检测微流控芯片；
(3)将核酸扩增检测微流控芯片插入配套的检测仪器中；
(4)所述核酸提取液在扩增反应腔中将核酸扩增冻干粉试剂溶解，形成扩增反应液，芯片本体在检测仪器的加热装置加热下进行反应t1时间后，停止加热；
(5)外界机械力缓缓挤压稀释液腔的第四柔性膜，使装有稀释液的铝箔袋球被挤破，稀释液进入流道冲破第一软膜阀，进入扩增反应腔与扩增反应液混合形成混合液；
(6)所述混合液继续在压力的作用下冲破第二软膜阀，经第二流道进入免疫层析腔，所述混合液与免疫层析试纸条进行反应，吸附抗体显色；
(7)免疫层析腔内反应过程中的气体进入排气腔，排气腔的第三柔性膜被气体冲起，形成气腔；
(8)在经过免疫试纸条反应时间t2后，将核酸扩增检测微流控芯片从检测仪器中取出，免疫层析试纸条设置有质控线与检测线，读取测试结果，完成检测。
采用上述技术方案，稀释液腔与扩增反应腔之间设有第一软膜阀，该第一软膜阀在扩增试剂进行扩增时可阻碍扩增液体进入稀释液腔，在芯片中该第一软膜阀开始处于闭合状态，起到保护扩增反应试剂与稀释液试剂的作用，在扩增反应结束后，外界机械力缓慢压迫稀释液腔上方的第四柔性膜，稀释液被释放随机压迫该第一软膜阀，第一软膜阀逐渐被冲破打开，稀释液从稀释液腔流向扩增反应腔，该第一软膜阀处于打开状态；扩增反应腔与免疫层析腔之间设有第二软膜阀，该第二软膜阀在开始阶段处于闭合状态，起到保护扩增反应试剂与免疫层析试纸条的作用，在稀释液与扩增反应液混合后的混合液冲破该第二软膜阀时，混合液进入免疫层析腔，与免疫层析腔内的免疫层析试纸条进行反应，该第二软膜阀处于打开状态；将核酸扩增检测与免疫层析检测技术首次结合到同一个微流控芯片，且采用软膜阀对微流体和各腔室之间进行阻断，同时利用机械力又可以冲破软膜阀进行液体混合与反应，将核酸扩增与免疫层析技术巧妙的设计在一个微流控芯片上，增加了核酸诊断试剂的特异性与灵敏度，减少了核酸诊断过程中所用到的复杂仪器，整个芯片完全密闭，有效阻止了核酸扩增试剂对环境造成的污染，简便经济。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果：
(1)采用软膜阀结构对微流体和腔室之间进行阻断作用，同时利用机械力又可以冲破软膜阀进行液体的混合与反应，结构简单实用；
(2)将核酸扩增检测与免疫层析技术首次结合到同一个微流控芯片中，将核酸检测的流程大大减少，可人工读取检测结果，减少了大仪器的配套，并对检测结果起到了二次质检的作用；
(3)整个芯片从加完样开始，全程密闭，对环境不会造成任何的污染，优化了实验条件；
(4)产用冻干粉技术，使芯片的运输和储存在常温下进行，大大减少了运输和储存成本，减少了资源浪费。
附图说明
下面结合附图和本发明的实施方式进一步详细说明：
图1是本发明核酸扩增检测微流控芯片结构示意图；
图2是图1中的上层芯片的结构仰视图示意图；
其中：1-上层芯片；2-下层芯片；3-加样口；301-加样通孔；4-封口塞；5-稀释液通孔；6-第四柔性膜；7-稀释液腔；8-铝箔袋球；9-第一通孔；10-第一柔性膜；11-第二通孔；12-第二柔性膜；13-第三柔性膜；14-扩增反应腔；15-第一流道；16-第二流道；17-免疫层析腔；18-圆柱体凸起；19-定位孔；20-流道；21-排气腔；2101-排气腔室；2102-排气通孔；22-定位柱。
具体实施方式
如图1～2所示，该核酸扩增检测微流控芯片，包括芯片本体，所述芯片本体上设有加样口3、扩增反应腔14、稀释液腔7、免疫层析腔17和封口塞4，所述封口塞4用于覆盖所述加样口3从而密封该核酸扩增检测微流控芯片，所述扩增反应腔14与所述稀释液腔7之间设有第一软膜阀，所述扩增反应腔14与所述免疫层析腔17之间设有第二软膜阀，所述稀释液腔7通过第一软膜阀与所述扩增反应腔14相连通，所述扩增反应腔14通过第二软膜阀和第二流道16与所述免疫层析腔相连通，同时所述扩增反应腔14与所述加样口3相连通；所述芯片本体包括上层芯片1和下层芯片2，所述上层芯片1与所述下层芯片2通过定位柱22与定位孔19配合连接的方式实现芯片之间的对准匹配并键合；所述上层芯片1和所述下层芯片2在免疫层析腔17的位置相配合界定出封闭的免疫层析腔17，即所述免疫层析腔17由上免疫层析腔室和下免疫层析腔室键合在一起组成，上免疫层析腔室位于上层芯片1上，下免疫层析腔室位于下层芯片2上；所述上层芯片1和所述下层芯片2在第二流道16的位置相配合键合成第二流道16；本实施例中第二流道16为L形，第二流道16的一端连接扩增反应腔14，另一端连接在免疫层腔室17的尾端，所述上层芯片1在所述加样口3的位置设有加样通孔301，用于与所述封口塞4贴合密封芯片，所述扩增反应腔14设置在所述下层芯片2上，所述扩增反应腔14与检测仪器的加热装置相接触；所述扩增反应腔14中预置有核酸恒温冻干试剂，所述稀释液腔7中预置有的稀释扩增产物的稀释液；扩增反应腔14的下半椭圆部分中放置核酸扩增干粉试剂，并使用一种方式固定于下半椭圆部分，在样品液通过加样口3进入扩增反应腔14后迅速溶解干粉试剂，形成反应试剂；扩增反应腔14与检测仪器的加热装置相接触，反应试剂在扩增反应腔14中受热进行扩增反应；其中扩增反应腔14由核酸恒温冻干试剂预置于扩增反应腔14中，解决了扩增试剂无法在常温保存运输的难题，减少了试剂运输与储存成本；所述第一软膜阀包括第一通孔9和第一柔性膜10，所述第一柔性膜10设置在所述第一通孔9的上方且覆盖所述第一通孔9，所述第一软膜阀设置在所述稀释液腔7与所述扩增反应腔14之间的流道20上；所述第二软膜阀包括第二通孔11和第二柔性膜12，所述第二柔性膜12设置在所述第二通孔11的上方且覆盖所述第二通孔11，所述第二软膜阀设置在所述第二流道16的前端；第一软膜阀和第二软膜阀均位于上层芯片1的表面，起到隔绝稀释液腔与扩增反应腔的流道20和第二流道16功能，所述免疫层析腔17的前部由方形立体空间构成，放有免疫层析试纸条，所述免疫层析腔17的尾部分别在上层芯片1和下层芯片2均设有多个圆柱体凸起18，上层芯片1和下层芯片2上的圆柱体凸起的位置是相对应的，用于固定免疫试纸条样品垫；免疫层析试剂条预置在免疫层析腔中，免疫层析试剂条上标记有包被抗体与标记抗体，即质控线与检测线，便于读取检测结果；所述免疫层析腔17由上免疫层析腔室和下免疫层析腔室键合在一起组成，所述上免疫层析腔室位于上层芯片1上，所述下免疫层析腔室位于下层芯片2上；本实施例中免疫层析腔17的前部由长方形立体空间构成，放置特有宽大的免疫层析试纸条，可加快免疫层析试剂的扩展及结果的显示效果；所述芯片本体上还设有排气腔21，所述排气腔21通过第一流道15与所述免疫层析腔17相连通；所述排气腔21由下层芯片2的排气腔室2101、位于上层芯片的排气通孔2102和第三柔性膜13组成，所述第三柔性膜13与所述下层芯片2在所述排气腔室2101的位置处的上表面紧密贴合且覆盖所述排气腔室2101；本实施例中第一流道15具有折弯部，其一端与排气腔21连接，另一端与免疫层析腔相连接；该第三柔性膜通过键合、粘贴、超声等方式贴合于排气腔室2101的上部且覆盖排气腔室2101，初始状态下，该第三柔性膜13与下层芯片2的排气腔室2101的上部圆腔紧紧相依，当机械力压迫液体冲破软膜阀进入免疫层析腔17时，该第三柔性膜13逐渐向上层芯片1移动，起到收集气体的功能，同时形成气腔；所述稀释液腔7由下层芯片2的稀释液腔室、位于上层芯片1的稀释液通孔5和第四柔性膜6组成，所述稀释液腔7中放置有铝箔袋球8封装的稀释液体，所述第四柔性膜6位于所述稀释液通孔5的上表面且与所述稀释液通孔5紧密贴合并覆盖所述稀释液通孔5；稀释液腔7内含有一个装有稀释液的铝箔袋球8，且在稀释液通孔的上表面覆盖有第四柔性膜6，在外部机械力缓缓压迫上部第四柔性膜时，铝箔袋球8破裂，释放稀释液；所述稀释液腔室7的底部设置有凸起圆柱体，用于在外部机械力缓缓压迫所述稀释液腔7上部的第四柔性膜6时，装有稀释液的铝箔袋球8被凸起圆柱体挤破，稀释液被释放，稀释液通过流道20冲破第一软膜阀流入所述扩增反应腔14；稀释液腔7内含有一个装有稀释液的铝箔袋球8，且在稀释液通孔的上表面覆盖有第四柔性膜6，下部含有凸起圆柱，在外部机械力缓缓压迫上部第四柔性膜6时，装有稀释液的铝箔袋球8被凸起圆柱体挤破，稀释液被释放，设置凸起圆柱使铝箔袋球更容易被挤破，更快速的释放出稀释液，减少测试时间，提高测试效率；所述封口塞4上有一条细空隙，所述封口塞4在进行封口时，所述加样口3内的气体与外界空气相通，直至所述封口塞4完全盖紧于所述加样口3时，所述加样口3与外界空气处于密绝状态；所述第三柔性膜13与所述下层芯片2在所述排气腔室2101的位置处的上表面通过键合或粘贴或超声的连接方式紧密贴合；所述第四柔性膜6通过键合或粘贴或超声的连接方式与所述稀释液通孔5紧密贴合；所述第一柔性膜10通过键合或粘贴或超声的连接方式与所述第一通孔9紧密贴合，所述第二柔性膜12通过键合或粘贴或超声的连接方式与所述第二通孔11紧密贴合。
该核酸扩增检测微流控芯片的检测方法，具体包括以下步骤：
(1)向加样口3加入核酸提取液；
(2)挤压封口塞4密封核酸扩增检测微流控芯片；
(3)将核酸扩增检测微流控芯片插入配套的检测仪器中；
(4)所述核酸提取液在扩增反应腔14中将核酸扩增冻干粉试剂溶解，形成扩增反应液，芯片本体在检测仪器的加热装置加热下进行反应t1时间后，停止加热；
(5)外界机械力缓缓挤压稀释液腔7的第四柔性膜6，使装有稀释液的铝箔袋球8被挤破，稀释液进入流道20冲破第一软膜阀，进入扩增反应腔14与扩增反应液混合形成混合液；
(6)所述混合液继续在压力的作用下冲破第二软膜阀，经第二流道16进入免疫层析腔17，所述混合液与免疫层析试纸条进行反应，吸附抗体显色；
(7)免疫层析腔17内反应过程中的气体进入排气腔21，排气腔21的第三柔性膜13被气体冲起，形成气腔；
(8)在经过免疫试纸条反应时间t2后，将核酸扩增检测微流控芯片从检测仪器中取出，免疫层析试纸条设置有质控线与检测线，读取测试结果，完成检测。
样品液从加样口3进入扩增反应腔14，挤压封口4塞密封，并在检测仪器的加热装置对扩增反应腔14加热的条件下进行扩增反应，当扩增反应结束后，则采用外界机械力挤压稀释液腔7的第四柔性膜6，使装有稀释液的铝箔袋球8被挤破，稀释液进入流道20冲破第一软膜阀，进入扩增反应腔14与扩增反应液混合形成混合液；由于稀释液腔7与扩增反应腔14之间设有第一软膜阀，该第一软膜阀在扩增试剂进行扩增时可阻碍扩增液体进入稀释液腔7，在该芯片中该第一软膜阀开始处于闭合状态，起到保护扩增反应试剂与稀释液试剂的作用，在扩增反应结束后，外界机械力缓慢压迫稀释液腔7上方的第四柔性膜6，稀释液被释放随机压迫该第一软膜阀，第一软膜阀逐渐被冲破打开，稀释液从稀释液腔7流向扩增反应腔14；同时扩增反应腔14与免疫层析腔17之间设有第二软膜阀，该第二软膜阀在开始阶段处于闭合状态，起到保护扩增反应试剂与免疫层析试纸条的作用，在稀释液与扩增反应液混合后的混合液在压力作用下冲破该第二软膜阀时，混合液进入免疫层析腔17，与免疫层析腔17内的免疫层析试纸条进行反应；免疫层析腔17内反应过程中的气体进入排气腔21，排气腔21的第三柔性膜13被气体冲起，形成气腔；免疫试纸条结束后，则人工读取检测结果，完成检测。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，例如各个腔室(稀释液腔、扩增反应腔、免疫层析腔和排气腔)的位置做一些调整等，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.一种核酸扩增检测微流控芯片，包括芯片本体，其特征在于，所述芯片本体上设有加样口、扩增反应腔、稀释液腔、免疫层析腔和封口塞，所述封口塞用于覆盖所述加样口从而密封该核酸扩增检测微流控芯片，所述扩增反应腔与所述稀释液腔之间设有第一软膜阀，所述扩增反应腔与所述免疫层析腔之间设有第二软膜阀，所述稀释液腔通过第一软膜阀与所述扩增反应腔相连通，所述扩增反应腔通过第二软膜阀和第二流道与所述免疫层析腔相连通，同时所述扩增反应腔与所述加样口相连通。
2.根据权利要求1所述的核酸扩增检测微流控芯片，其特征在于，所述芯片本体包括上层芯片和下层芯片，所述上层芯片与所述下层芯片通过定位柱与定位孔配合连接的方式实现芯片之间的对准匹配并键合；所述上层芯片和所述下层芯片在免疫层析腔的位置处相配合界定出封闭的免疫层析腔，所述上层芯片和所述下层芯片在第二流道的位置相配合键合成第二流道；所述上层芯片在所述加样口的位置设有加样通孔，用于与所述封口塞贴合密封芯片，所述扩增反应腔设置在所述下层芯片上，所述扩增反应腔与检测仪器的加热装置相接触；所述扩增反应腔中预置有核酸恒温冻干试剂，所述稀释液腔中预置有稀释扩增产物的稀释液。
3.根据权利要求1所述的核酸扩增检测微流控芯片，其特征在于，所述第一软膜阀包括第一通孔和第一柔性膜，所述第一柔性膜设置在所述第一通孔的上方且覆盖所述第一通孔，所述第一软膜阀设置在所述稀释液腔与所述扩增反应腔之间的流道上；所述第二软膜阀包括第二通孔和第二柔性膜，所述第二柔性膜设置在所述第二通孔的上方且覆盖所述第二通孔，所述第二软膜阀设置在所述第二流道的前端。
4.根据权利要求2所述的核酸扩增检测微流控芯片，其特征在于，所述免疫层析腔的前部由方形立体空间构成，放有免疫层析试纸条，所述免疫层析腔的尾部分别在上层芯片和下层芯片均设有多个圆柱体凸起，用于固定免疫试纸条样品垫。
5.根据权利要求2所述的核酸扩增检测微流控芯片，其特征在于，所述芯片本体上还设有排气腔，所述排气腔通过第一流道与所述免疫层析腔相连通；所述排气腔由下层芯片的排气腔室、位于上层芯片的排气通孔和第三柔性膜组成，所述第三柔性膜与所述下层芯片在所述排气腔室的位置处的上表面紧密贴合且覆盖所述排气腔室。
6.根据权利要求5所述的核酸扩增检测微流控芯片，其特征在于，所述稀释液腔由下层芯片的稀释液腔室、位于上层芯片的稀释液通孔和第四柔性膜组成，所述稀释液腔中放置有铝箔袋球封装的稀释液体，所述第四柔性膜位于所述稀释液通孔的上表面且与所述稀释液通孔紧密贴合并覆盖所述稀释液通孔。
7.根据权利要求6所述的核酸扩增检测微流控芯片，其特征在于，所述稀释液腔室的底部设置有凸起圆柱体，用于在外部机械力缓缓压迫所述稀释液腔上部的第四柔性膜时，装有稀释液的铝箔袋球被凸起圆柱体挤破，稀释液被释放，稀释液通过所述流道冲破第一软膜阀流入所述扩增反应腔。
8.根据权利要求2所述的核酸扩增检测微流控芯片，其特征在于，所述封口塞上有一条细空隙，所述封口塞在进行封口时，所述加样口内的气体与外界空气相通，直至所述封口塞完全盖紧于所述加样口时，所述加样口与外界空气处于密绝状态。
9.根据权利要求6所述的核酸扩增检测微流控芯片，其特征在于，所述第三柔性膜与所述下层芯片在所述排气腔室的位置处的上表面通过键合或粘贴或超声的连接方式紧密贴合；所述第四柔性膜通过键合或粘贴或超声的连接方式与所述稀释液通孔紧密贴合；所述第一柔性膜通过键合或粘贴或超声的连接方式与所述第一通孔紧密贴合，所述第二柔性膜通过键合或粘贴或超声的连接方式与所述第二通孔紧密贴合。
10.一种核酸扩增检测微流控芯片的检测方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
(1)向加样口加入核酸提取液；
(2)挤压封口塞密封核酸扩增检测微流控芯片；
(3)将核酸扩增检测微流控芯片插入配套的检测仪器中；
(4)所述核酸提取液在扩增反应腔中将核酸扩增冻干粉试剂溶解，形成扩增反应液，芯片本体在检测仪器的加热装置加热下进行反应t1时间后，停止加热；
(5)外界机械力缓缓挤压稀释液腔的第四柔性膜，使装有稀释液的铝箔袋球被挤破，稀释液进入流道冲破第一软膜阀，进入扩增反应腔与扩增反应液混合形成混合液；
(6)所述混合液继续在压力的作用下冲破第二软膜阀，经第二流道进入免疫层析腔，所述混合液与免疫层析试纸条进行反应，吸附抗体显色；
(7)免疫层析腔内反应过程中的气体进入排气腔，排气腔的第三柔性膜被气体冲起，形成气腔；
(8)在经过免疫试纸条反应时间t2后，将核酸扩增检测微流控芯片从检测仪器中取出，免疫层析试纸条设置有质控线与检测线，读取测试结果，完成检测。
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