CN110026256A - 微流控芯片 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种微流控芯片。该微流控芯片至少包括一个微流控单元，微流控单元包括进样组件、样品腔、标记腔及检测腔，其中：进样组件包括定量腔、浮力阀及出样开关，定量腔具有进样口及出样口，浮力阀靠近进样口设置，出样开关靠近出样口设置，浮力阀能够阻止样品进入定量腔；样品腔与所述出样口连通；标记腔设有标记抗体，标记腔与样品腔连通；检测腔与标记腔连通，检测腔包埋有捕获抗体。上述微流控芯片的检测结果可重复性高。

Description

微流控芯片

技术领域

本发明涉及微流控技术领域，特别是涉及一种微流控芯片。

背景技术

目前，对于血液中的抗体的筛查主要有以下几种手段：间接免疫荧光法、膜条免疫印迹法、酶联免疫吸附法及蛋白质芯片法。但是间接免疫荧光法、膜条免疫印迹法、酶联免疫吸附法及蛋白质芯片存均在检测时间长、样本消耗量大的问题。

近年来，微流控芯片技术得到了快速发展。微流控芯片是当前微全分析系统(Miniaturized Total Analysis Systems)发展的热点领域。微流控芯片将生物、化学、医学等分析过程的样品检测集成到一块微小的芯片上。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。

然而，微流控芯片法在进行检测时常常存在同一样本在不同批次间的检测结果相差大、重复性差的问题。

发明内容

基于此，有必要提供一种重复性好的微流控芯片。

一种微流控芯片，包括至少一个微流控单元，所述微流控单元包括进样组件、样品腔、标记腔及检测腔，其中：

所述进样组件包括定量腔、出样开关及浮力阀，所述定量腔具有进样口及出样口，所述出样开关靠近所述出样口设置，所述浮力阀靠近所述进样口设置，所述浮力阀能够阻止所述样品进入所述定量腔；

所述样品腔与所述出样口连通；

所述标记腔设有标记抗体，所述标记腔与所述样品腔连通；

所述检测腔与所述标记腔连通，所述检测腔包埋有捕获抗体。

由于微流控芯片的加样量极小，大批量检测时，每个样本的加样量容易不准确，同一样本在不同批次之间的检测结果相差大、重复性差。而上述微流控芯片包括进样组件，进样组件包括定量腔、浮力阀及出样开关。通过定量腔、浮力阀及出样开关的配合，能够在进样时就对样品的定量，降低加样差异对检测结果的影响，使得微流控芯片的重复性好。

在其中一个实施例中，所述浮力阀包括浮子，所述浮子收容于所述定量腔内，所述浮子能够堵塞所述进样口而阻止所述样品进入所述定量腔。

在其中一个实施例中，所述浮子为片状，所述浮子靠近所述进样口设置，并与所述定量腔的腔壁活动连接。

在其中一个实施例中，所述进样组件还包括分离腔，所述分离腔具有进样孔和出样孔，所述出样孔与所述进样口连通，所述分离腔内设有滤膜，所述滤膜位于所述进样孔和所述出样孔之间。

在其中一个实施例中，所述微流控单元还包括主控模块，所述进样组件还包括进样定量传感器，所述主控模块与所述定量传感器及所述出样开关分别连接。

在其中一个实施例中，所述微流控单元还包括预混腔，所述预混腔与所述出样口及所述标记腔分别连通，所述样品腔设稀释池，所述稀释池也与所述预混腔连通。

在其中一个实施例中，所述样品腔还设有与所述稀释池连通的样品池，所述样品池与所述出样口及所述预混腔分别连通。

在其中一个实施例中，所述预混腔内填充有填充物。

在其中一个实施例中，所述预混腔的内壁上间隔设有多个凸起。

在其中一个实施例中，所述微流控单元还包括分液腔，所述分液腔设于所述预混腔与所述标记腔之间，所述分液腔能够与所述预混腔及所述标记腔分别连通，所述分液腔用于定量进入所述标记腔的所述样品。

在其中一个实施例中，所述分液腔具有溢液口，所述微流控单元还包括感应池，所述感应池靠近所述溢液口设置，所述感应池与所述分液腔的溢液口连通；所述分液腔与所述标记腔之间设有单向阀。

在其中一个实施例中，所述分液腔包括样品流道及多个子分液腔，所述样品流道与所述预混腔连通，多个所述子分液腔沿所述样品流道的延伸方向间隔设置，各所述子分液腔均与所述样品流道连通；所述标记腔包括与所述多个子分液腔对应的多个子标记腔，所述子标记腔与所述子分液腔之间设有单向阀；所述检测腔包括与所述多个子标记腔对应的多个子检测腔。

在其中一个实施例中，所述样品流道具有进液口和溢液口，所述进液口与所述预混腔连通，多个所述子分液腔间隔设置在所述进液口与所述样品流道的溢液口之间；所述微流控单元还包括感应池，所述感应池靠近所述样品流道的溢液口设置，且与所述样品流道的溢液口连通，所述感应池内设有定量传感器，所述微流控单元还包括主控模块，所述主控模块与所述单向阀及所述定量传感器分别连接。

在其中一个实施例中，所述预混腔为柱状，所述预混腔有多个，多个所述预混腔依次连通，且多个所述预混腔中至少有两个所述预混腔呈L形排布。

在其中一个实施例中，所述微流控单元还包括混合腔，所述混合腔设于所述标记腔与所述检测腔之间，所述混合腔与所述标记腔及所述检测腔分别连通。

在其中一个实施例中，所述混合腔设有多个第一挡板及多个第二挡板，多个所述第一挡板及多个所述第二挡板均间隔设置在所述混合腔的腔壁上，所述第一挡板位于相邻的两个所述第二挡板之间，所述第二挡板位于相邻的两个所述第一挡板之间所述第一挡板与所述第二挡板之间形成有间隙。

在其中一个实施例中，所述第一挡板插入相邻的两个所述第二挡板之间，所述第二挡板插入相邻的两个所述第一挡板之间；所述第一挡板与所述混合腔的腔壁形成夹角α，夹角α为锐角所述第二挡板与所述混合腔的腔壁形成夹角β，夹角β为锐角。

在其中一个实施例中，所述微流控单元还包括阻碍流道，所述阻碍流道设于所述样品腔与所述标记腔之间，所述阻碍流道分别与所述样品腔及所述标记腔连通。

在其中一个实施例中，所述微流控单元还包括混合流道，所述混合流道设于所述标记腔与所述检测腔之间，所述混合流道分别与所述标记腔及所述检测腔连通

附图说明

图1为一实施方式的微流控芯片的示意图；

图2为图1所示的微流控芯片的微流控单元示意图；

图3为图2所示微流控单元的进样组件示意图；

图4为图2所示微流控单元的俯视图；

图5为图4的A部放大图；

图6为图4的D部放大图；

图7为图4的B部放大图；

图8为图4的C部放大图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的部分实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本发明公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

请参阅图1，本发明提供了一实施方式的微流控芯片10，该微流控芯片10大致呈圆形，微流控芯片10包括四个绕圆心均匀分布的微流控单元100。

当然，在其他实施方式中，微流控芯片10还可以是其他形状，例如矩形、多边形等等。微流控芯片10上的微流控单元100的数量不限于四个，还可以为一个、两个、三个、五个、七个等等。

具体地，微流控芯片10包括底板，微流控单元100设置在底板上。

请参阅图2，微流控单元100包括进样组件210、样品腔110、标记腔130及检测腔140。具体地，该微流控单元100包括微通道及设置在该微通道上的进样组件210、样品腔110、标记腔130、检测腔140及废液腔150。进样组件210、样品腔110、标记腔130、检测腔140及废液腔150通过微通道连通。

请参阅图3，进样组件210包括定量腔211、浮力阀及出样开关215。进样组件210用于定量进入样品腔110的样品。也就是让进入样品腔110的样品的体积统一，减少受加样量差异的影响。

定量腔211具有进样口2111及出样口2113。定量腔211的形状不限，例如可以是球状、片状及不规则体等等，只要能够与承装样品。

浮力阀靠近定量腔211设置，浮力阀能够阻止样品进入定量腔211。具体地，当定量腔211的样品的体积达到预设值时，浮力阀阻止样品继续进入定量腔211。浮力阀包括浮子2131，浮子2131收容于定量腔211内。在加样时，关闭出样开关215，随着样品不断的进入定量腔211，浮子2131不断地向靠近进样口2111的方向运动直至堵塞进样口2111而阻止样品继续进入定量腔211。预设值为浮子2131堵塞进样口2111时，浮子2131与定量腔211形成的密闭空间的容量。当然，浮子2131的形状不限，例如可以是球状、片状及不规则体等等，只要能够与将进样口2111堵塞即可。

在其中一个实施例中，浮子2131为片状，浮子2131靠近进样口2111设置，并与定量腔211的腔壁活动连接。当然，在其他一些实施例中，浮子2131也可以不与定量腔211的墙壁连接。只要浮子2131收容于定量腔211，并能在定量腔211中的样品的体积达到预设值时堵塞进样口2111即可。

出样开关215靠近出样口2113设置。在其中一个实施例中，出样开关215为单向阀。

进一步地，进样组件210还包括分离腔217。分离腔217具有进样孔2171和出样孔，出样孔与进样口2111连通。进样孔2171用于向分离腔217中加样。分离腔217内设有滤膜2173，滤膜2173位于进样孔2171和出样孔之间。分离腔217用于过滤样品。例如，通过滤膜2173将全血样本中的血细胞去除，使得进入定量腔211的样品为血清。或者通过滤膜2173将样本中的杂质、污染物等过滤去除，降低杂质及污染物对检测结果的影响。

在其中一个实施例中，微流控单元还包括主控模块，进样组件210还包括进样定量传感器，主控模块与定量传感器及出样开关215分别连接。通过主控模块与定量传感器及出样开关215分别连接，使得定量腔211的定量完成时，出样开关215开启，进而定量腔211中的样品进入样品腔110。具体地，主控模块与出样开关215及定量传感器分别电连接，主控模块通过定量传感器传输的信号控制出样开关215的工作。当浮子2131堵塞进样口2111时，主控模板根据定量传感器传输的信号判断定量结束而开启出样开关215，从而定量腔211中的样品随着出样开关215的开启而进入样品腔110。当然，在其他一些实施例中，主控模块出样开关215及定量传感器1的连接方式还可以是无线连接。

请参阅图3及图4，样品腔110包括稀释池111，稀释池111用于承装稀释液，稀释液用于稀释从定量腔211流出的样品。进一步地，稀释池111具有稀释口，稀释口用于向稀释池111添加稀释液。稀释液为缓冲液或血清。进一步地，稀释液为磷酸盐缓冲液、MEMS缓冲液或硼酸盐缓冲液。当然，在一些实施例中，稀释液预置于稀释池111中，此时稀释口可以省略。稀释池111形状均没有特别要求，例如可以是球形、柱形、立方体等等，只要能够承装稀释液即可。

微流控单元还包括预混腔120，预混腔120与稀释池111和出样口2113分别连通。预混腔120用于混合样品和稀释液。具体地，预混腔120的入口与定量腔211的出样口2113及稀释池111的出口分别连通，以使稀释液与定量后的样品在预混腔120混合。预混腔120的出口与标记腔130的入口连通，以使与稀释液混合完成后的样本能够进入标记腔。

在其中一个实施例中，预混腔120为柱状。当然，在其他一些实施例中，预混腔120的形状不限于柱状，还可以是其他形状，例如球状、立方体等等。

进一步地，样品腔110还包括与稀释池111连通的样品池113，样品池113还与预混腔120及定量腔211分别连通。样品池113用于承装从定量腔211流出的样品。进一步地，样品池113与稀释池111的出口连通，以是稀释液能够进入样品池111。样品池111与预混腔120的入口连通，以使稀释液与定量后的样本能够均进入预混腔120。

在图示的实施方式中，样品池113设置在稀释液的流动方向上。将样品池113设置在稀释液的流动方向上时，稀释池111中的稀释液能够带动样品池113中的样本流向预混腔120中，减少样本的损失。

进样组件210、样品池113和稀释池111不在同一个平面上。在图示的实施方式中，进样组件210大致呈柱状，进样组件210的延伸方向与样品池113和稀释池111形成的平面相交。进样组件210、样品池113和稀释池111不在同一个平面上，便于进样组件210通过重力向样品池输送样品，不用调整芯片的位置来使得样品向样本池流动。当然，样品池113形状均没有特别要求，例如球形、柱形、立方体等等，只要能够承装稀释液即可。

在微流控芯片上，影响流体流速的主要为毛细细管力及流体粘度。通常液态状的样品(例如全血、血浆)的粘度会比稀释液的粘度大，所以微流控芯片上样品的流动速度比稀释液慢，因而通常被检测的样品是未混匀的样品，从而导致同一样本在不同批次间或同一样品在同一批次(加样一次而进行的多个检测)的检测结果相差大、重复性差。而上述微流控单元100通过在样品腔110与标记腔130之间设置预混腔120，使得稀释液与定量腔211定量后的样品在预混腔120内充分混合，避免了样品与稀释液混合不均带来的重复性差的问题。

在其中一个实施例中，预混腔120内填充有填充物121，填充物121之间形成有间隙。样品和稀释液在预混腔120中被填充物121多次的分开与汇合，使得稀释液与样品混合更均匀。填充物121的形状不限，只要能够使得样品与稀释液在预混腔120中被填充物121多次分开与汇合而混合均匀即可。比如填充物121可以是球状、椭球状、多面体等等。在图示的实施方式中，填充物121为微球，填充物121间形成有多条间隙，样品和稀释液在间隙间穿行而混合均匀。

请一并参阅图5，预混腔120的内壁上还间隔设置有多个凸起123。多个间隔设置的凸起123能够使得经过预混腔120的壁的样品和稀释液也能经过多次混合，避免经预混腔120的壁的样品和稀释液未经充分混合就流出。凸起的形状不限。在其中一个实施例中，凸起为半球形。

在另一个实施例中，预混腔120的内壁上设置有多个混合板，多个混合板间隔设置，混合板与样品流动方向的夹角为锐角，多个混合板之间形成有间隙，样品与稀释液能够在混合板之间流动而实现混合。进一步地，混合板包括多个第一混合板及多个第二混合板，第一混合板的一端及第二混合板的一端交替间隔地设置在预混腔120的壁上，第一混合板的另一端与预混腔120的壁之间有间隙，第二混合板与预混腔120的壁之间也有间隙。更进一步地，第一混合板插入相邻的两个第二混合板之间，第二混合板插入两个相邻的第一混合板之间。

在其中一个实施例中，预混腔120为多个，多个预混腔120依次连通。进一步地，预混腔为柱状，多个预混腔120中至少有两个预混腔120呈L形排布。至少两个预混腔120呈L形排布能够使得样品与稀释液混合的更均匀。在图示的实施方式中，预混腔120为三个，靠近样品池113的两个预混腔120呈L型排布。在其他一些实施方式中，预混腔120为多个，多个预混腔120呈S形排布。

请再次参阅图4，标记腔130与预混腔120连通，标记腔130设有标记抗体。标记抗体为荧光素、酶或生物素标记过且能够与待测物特异性结合的物质。与稀释液混合后的样品在毛细管作用力或外力的作用下能够流向标记腔130，并与标记抗体相遇而形成含有标记抗体的样品。其中，当加入微流控单元100的样品中含有待测物时，标记抗体能够与待测物特异性结合，而形成待测物-标记抗体复合物。具体地，标记腔130存储有标记抗体。在一些实施例中，标记抗体为冻干粉。在其中一个实施例中，标记抗体为荧光微球标记的羊抗人免疫球蛋白。

请参阅图4及图6，检测腔140与标记腔130连通，以使含有标记抗体的样品能够进入检测腔140。检测腔140包埋有捕获抗体，检测腔140包埋的捕获抗体不与标记抗体直接结合。具体地，检测腔140设有固相载体，捕获抗体包埋在固相载体上。在其中一个实施例中，固相载体为NC膜。通过各检测条带141的标记抗体-待测物-捕获抗体复合物的量，能够计算样品中各待测物的含量。当样品中含有待测物时，待测物与标记抗体形成的待测物-标记抗体复合物与检测腔140包埋的捕获抗体形成三元复合物，即标记抗体-待测物-捕获抗体复合物。通过标记抗体上的标记检测三元复合物的量，能够得到样品中待测物的含量。进一步地，检测腔140包括多个检测条带141，多个检测条带141在样品的流动方向上间隔设置，各检测条带141上包埋的捕获抗体不同。不同的检测条带上包埋不同的捕获抗体，用于同时检测样品中不同的待测物。

在其中一个实施例中，捕获抗体为过敏原。待测物为与过敏原对应的特异性IgE。样品为血浆、全血或血清。进一步地，过敏原选自树花粉组合过敏原、虫螨组合、霉菌组合、猫毛、狗上皮、蟑螂、屋尘、草组合中的至少一种。在其中一个实施例中，捕获抗体为多种过敏原，不同过敏原间隔包埋在检测腔140。

在其中一个实施例中，捕获抗体为能够与自身抗体特异性结合的抗原。也即是，捕获抗体为自身抗原。自身抗体包括是抗核抗体、抗心磷脂抗体、中性粒细胞胞浆抗体、抗线粒体抗体、抗红细胞抗体、抗血小板抗体、抗内皮细胞抗体、抗神经原抗体、类风湿因子、抗甲状腺球蛋白抗体及抗胰岛素体抗体中的至少一种。捕获抗体为相应的检测抗原。在其中一个实施例中，捕获抗体包括dsDNA(双链DNA)、AnuA(抗核小体抗体)、抗Ku、AHA(抗组蛋白抗体)、ssDNA(单链DNA)、Sm、RNP(核糖核蛋白)、RIB(核糖体)、AMA-M2(抗线粒体抗体)、Jo-1(组氨酸-tRNA合成酶)、SSA及SSB(单链结合蛋白)中的至少一种。在其中一个实施例中，捕获抗体为鸡抗人自身抗体抗体。

在其中一个实施例中，标记腔130还设有质控标记物，检测腔140还设有质控线143，质控线143靠近废液腔150设置。质控线143上包埋有能够与质控标记物特异性结合的质控抗体。在其中一个实施例中，质控抗体为鸡抗兔IgG。质控标记物为荧光微球标记的兔IgG。

废液腔150与检测腔140连通。废液腔150用于收集从检测腔140流出的废液。

请再次参阅图4，微流控单元100还包括阻碍流道160，阻碍流道160设于样品腔110与标记腔130之间，阻碍流道160分别与样品腔110及标记腔130连通。在其中一个实施例中，微流控单元100还包括阻碍流道160，阻碍流道160设于预混腔120与标记腔130之间，阻碍流道160分别与预混腔120及标记腔130连通。阻碍流道160用于进一步混合样品与稀释液。阻碍流道160为曲线形。在图示的实施方式中，阻碍流道160为S形。

请阅图4及图7，微流控单元100还包括分液腔170。分液腔170设于预混腔120与标记腔130之间，分液腔170与预混腔120及标记腔130分别连通。分液腔170用于定量进入标记腔130的样品。分液腔170具有溢液口171；定量时，过量的与稀释液混合后的样品从溢液口171溢出。分液腔170与标记腔130之间设有单向阀174。单向阀174在定量完成之前关闭，阻止分液腔170的与稀释液混合的样品流向标记腔130；在定量结束后，单向阀174开启，以使分液腔170中定量完成后的样品流向标记腔130。通过分液腔170的设置，能够确定进入检测腔140的样品量，使得微流控单元100检测结果相差更小。在图示的实施方式中，分液腔170设于阻碍流道160与标记腔130之间，分液腔170分别与阻碍流道160及标记腔130连通。

进一步地，微流控单元100还包括感应池180。感应池180靠近分液腔的溢液口171设置且与分液腔的溢液口171连通，从分液腔的溢液口171溢出的样品能进入感应池180。更进一步地，感应池180内设有分液定量传感器181。主控模块与单向阀174及分液定量传感器181分别连接，以控制单向阀174及分液定量传感器181工作。具体地，主控模块与单向阀174及分液定量传感器181分别电连接，主控模块通过分液定量传感器181传输的信号控制单向阀174工作。当感应池180中的与稀释液混合后的样品达到一定量时，主控模板根据分液定量传感器181传输的信号判定定量结束，然后开启单向阀174，使得定量后的样品进入标记腔130。当然，在其他一些实施例中，主控模块与单向阀174及分液定量传感器181的连接方式还可以是无线连接。在其中一个实施例中，分液定量传感器181为生物电极定量传感器。

请再次参阅图7，分液腔170包括样品流道172及多个子分液腔173，样品流道172与预混腔120连通，多个子分液腔173沿样品流道172的延伸方向间隔设置，各子分液腔173均与样品流道172连通。进一步地，样品流道172具有进液口和溢液口171，进液口与预混腔120连通，多个子分液腔173间隔设置在进液口与样品流道的溢液口171之间。定量时，与稀释液混合后的样品从进液口进入样品流道172，并逐个进入子分液腔173，然后过量的与稀释液混合后的样品从样品流道的溢液口171溢出。

对应地，标记腔130包括与多个子分液腔173对应的多个子标记腔131，检测腔140包括与多个子标记腔131对应的多个子检测腔145，子标记腔131与子分液腔173之间设有单向阀174。子分液腔173与子标记腔131之间的单向阀174在定量完成之前关闭，阻止子分液腔173中的与稀释液混合的样品流向子标记腔131；在定量结束后，单向阀174开启，以使子分液腔173中定量完成后的样品能够流向标记腔130。多个子分液腔173及对应的多个标记腔和多个检测腔的设置能够增加目标检测物的种类。更进一步地，每个子分液腔173与子标记腔131之间的单向阀174均与主控模块连接，以使主控模块控制单向阀174的工作。

在图示的实施方式中，分液腔170包括四个子分液腔173，四个子分液腔173间隔设于样品流道172的同侧。当然，在其他一些实施方式中，子分液腔173也可以间隔设置在样品流道172的两侧。在其中一个实施例中，各子分液腔173的定量体积均相同。当然，各子分液腔173的定量体积可以根据实际需求设计。

在本实施方式中，子检测腔145为四个，检测条带141为三个。进一步地，dsDNA、AnuA、抗Ku为第一组捕获抗体；AHA、ssDNA、SM为第二组捕获抗体；RNP、RIB、AMA-M2为第三组捕获抗体；Jo-1、SSA、SSB为第四组捕获抗体。每组捕获抗体对应一个子检测腔145，每个检测条带141上的各捕获抗体间隔设置。标记物各组比例都为1：1：1：1。

在另一个实施例中，子检测腔145为四个，检测条带141为两个。进一步地，树花粉组合抗原和尘螨组合抗原为第一组捕获抗体；霉菌组合抗原和猫毛抗原为第二组捕获抗体；狗上皮抗原和蟑螂抗原为第三组捕获抗体；屋尘抗原和草组合抗原为第四组捕获抗体，每组捕获抗体对应一个子检测腔145。

请参阅图4及图8，微流控单元100还包括混合腔190，混合腔190设于标记腔130与检测腔140之间，混合腔190与标记腔130及检测腔140分别连通。混合腔190用于混合定量后的样品与标记物；定量后的样品与标记物在混合腔190混合后进入检测腔140。在图示的实施方式中，混合腔190设有多个第一挡板191及多个第二挡板193，多个第一挡板191及多个第二挡板193均间隔设置在混合腔190的腔壁上，第二挡板193位于相邻的两个第一挡板191之间，第一挡板191与第二挡板193之间形成有间隙，以使定量后的样品和标记物能够在第一挡板191及第二挡板193之间流动混合。在图示的实施方式中，第一挡板191与混合腔190的腔壁形成夹角α，夹角α为锐角。第二挡板193与混合腔190的腔壁形成夹角β，夹角β为锐角。

在其中一个实施例中，微流控单元100还包括混合流道195，混合流道195设于标记腔130与检测腔140之间，混合流道195分别与标记腔130及检测腔140连通。混合流道195用于混合定量后的样品与标记物。混合流道195为S形。在图示的实施方式中，混合流道195位于混合腔190及检测腔140之间，混合流道195分别与混合腔190和检测腔140连通。混合流道195进一步混合定量后的样品与标记物及标记抗体。

在其中一个实施例中，微流控单元100还包括动力模块，动力模块用于为样品在微流控单元100上的流动提供动力。具体地，动力模块能够使得感应池180及废液腔150形成负压，能够使得稀释液依次流向样品池113、预混腔120、分液腔170、标记腔130、检测腔140后到达废液腔150。当然，在一些实施例中，动力模块也可以省略，此时，可以利用离心方式使得样品在微流控单元100上流动。

微流控芯片10在使用时，先将样品加入进样孔2171，然后样品在分离腔217过滤后经进样口2111进入定量腔211，随着样品不断地注入定量腔211，浮力阀的浮子2131逐渐向进样口2111运动直至浮子2131将进样口2111堵塞从而阻止样品继续进入定量腔211，完成定量。定量结束后，开启出样开关215，定量后的样品进入样品池。

然后，动力模块为稀释液在微流控单元100上的流动提供动力，使得稀释液流向样品池113，带动样品池113中的样品流向预混腔120，在预混腔120中样品与稀释液混合；然后进入分液腔170再次进行定量；定量结束后，开启单向阀174，再次定量后的样品进入标记腔130，再次定量后的样品带动标记抗体和质控标记物向混合腔190流动，并在混合腔190中混合，形成混合均匀的含有标记抗体和质控标记物的样品；接着含有标记抗体和质控标记物的样品进入检测腔140，然后进行检测。

当样品中含有待测物时，待测物与标记腔130中的标记抗体形成待测物-标记抗体复合物，然后待测物-标记抗体复合物在检测腔140与包埋的捕获抗体结合，形成标记抗体-待测物-捕获抗体三元复合物，通过检测检测腔140的三元复合物的量，计算得到样品中待测物的含量。当样品中不含待测物时，标记抗体不与检测腔140与包埋的捕获抗体结合而流入废液腔150。不管样品中是否含有待测物，质控标记物与质控线143上的质控抗体都能特异性结合，形成质控标记物-质控抗体复合物，通过检测检测腔140的质控标记物-质控抗体复合物来判断微流控单元100是否有效。

上述微流控芯片10至少具有以下优点：

(1)微流控单元100上设置有进样组件210，进样组件210包括定量腔211、浮力阀及出样开关215。通过定量腔211、浮力阀及出样开关215的配合，能够在进样时就对样品的定量，降低由于加样的差异对检测结果的影响，使微流控芯片10的重复性好。

(2)微流控单元100上的样品腔110与标记腔130设有预混腔120，通过预混腔120使得稀释液与样本混合更均匀，尤其是血浆样本和全血样本，使得同一样本在不同批次间或同一样本在同一批次的检测结果相差小，重复性好。

(3)上述微流控芯片10的样本用量少，得到检测周期短，能够在20min内得到检测结果。

(4)上述微流控芯片10设置有分液腔170，通过分液腔170的定量，进一步降低了的检测结果差异。

(5)上述微流控芯片10设置有多个分液腔170，能够同时检测多种不同待测物，比如能够检测多种不同的特异性抗体。

(6)上述微流控芯片10设置有混合腔190、阻碍流道160及混合流道195，使得样本与稀释液、标记物、标记抗体混合得更均匀，检测结果更准确。

(7)上述微流控芯片10设置有主控模块、进样定量传感器、分液定量传感器181，能够实现自动化。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种微流控芯片，其特征在于，包括至少一个微流控单元，所述微流控单元包括进样组件、样品腔、标记腔及检测腔，其中：

所述进样组件包括定量腔、出样开关及浮力阀，所述定量腔具有进样口及出样口，所述出样开关靠近所述出样口设置，所述浮力阀靠近所述定量腔设置，所述浮力阀能够阻止所述样品进入所述定量腔；

所述样品腔与所述出样口连通；

所述标记腔设有标记抗体，所述标记腔与所述样品腔连通；

所述检测腔与所述标记腔连通，所述检测腔包埋有捕获抗体。

2.根据权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述浮力阀包括浮子，所述浮子收容于所述定量腔内，所述浮子能够堵塞所述进样口而阻止所述样品进入所述定量腔；

优选地，所述浮子为片状，所述浮子靠近所述进样口设置，并与所述定量腔的腔壁活动连接。

3.根据权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述进样组件还包括分离腔，所述分离腔具有进样孔和出样孔，所述出样孔与所述进样口连通，所述分离腔内设有滤膜，所述滤膜位于所述进样孔和所述出样孔之间。

4.根据权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述微流控单元还包括主控模块，所述进样组件还包括进样定量传感器，所述主控模块与所述定量传感器及所述出样开关分别连接。

5.根据权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述微流控单元还包括预混腔，所述预混腔与所述出样口及所述标记腔分别连通，所述样品腔设稀释池，所述稀释池也与所述预混腔连通；

优选地，所述样品腔还设有与所述稀释池连通的样品池，所述样品池与所述出样口及所述预混腔分别连通；及/或

所述预混腔内填充有填充物；及/或

所述预混腔的内壁上间隔设有多个凸起。

6.根据权利要求5所述的微流控芯片，其特征在于，所述微流控单元还包括分液腔，所述分液腔设于所述预混腔与所述标记腔之间，所述分液腔能够与所述预混腔及所述标记腔分别连通，所述分液腔用于定量进入所述标记腔的所述样品；

优选地，所述分液腔具有溢液口，所述微流控单元还包括感应池，所述感应池靠近所述溢液口设置，所述感应池与所述分液腔的溢液口连通；所述分液腔与所述标记腔之间设有单向阀。

7.根据权利要求6所述的微流控芯片，其特征在于，所述分液腔包括样品流道及多个子分液腔，所述样品流道与所述预混腔连通，多个所述子分液腔沿所述样品流道的延伸方向间隔设置，各所述子分液腔均与所述样品流道连通；所述标记腔包括与所述多个子分液腔对应的多个子标记腔，所述子标记腔与所述子分液腔之间设有单向阀；所述检测腔包括与所述多个子标记腔对应的多个子检测腔；

优选地，所述样品流道具有进液口和溢液口，所述进液口与所述预混腔连通，多个所述子分液腔间隔设置在所述进液口与所述样品流道的溢液口之间；所述微流控单元还包括感应池，所述感应池靠近所述样品流道的溢液口设置，且与所述样品流道的溢液口连通，所述感应池内设有定量传感器，所述微流控单元还包括主控模块，所述主控模块与所述单向阀及所述定量传感器分别连接。

8.根据权利要求5所述的微流控芯片，其特征在于，所述预混腔为柱状，所述预混腔有多个，多个所述预混腔依次连通，且多个所述预混腔中至少有两个所述预混腔呈L形排布。

9.根据权利要求5所述的微流控芯片，其特征在于，所述微流控单元还包括混合腔，所述混合腔设于所述标记腔与所述检测腔之间，所述混合腔与所述标记腔及所述检测腔分别连通；

优选地，所述混合腔设有多个第一挡板及多个第二挡板，多个所述第一挡板及多个所述第二挡板均间隔设置在所述混合腔的腔壁上，所述第一挡板位于相邻的两个所述第二挡板之间，所述第二挡板位于相邻的两个所述第一挡板之间所述第一挡板与所述第二挡板之间形成有间隙；

优选地，所述第一挡板插入相邻的两个所述第二挡板之间，所述第二挡板插入相邻的两个所述第一挡板之间；所述第一挡板与所述混合腔的腔壁形成夹角α，夹角α为锐角所述第二挡板与所述混合腔的腔壁形成夹角β，夹角β为锐角。

10.根据权利要求1～9任一项所述的微流控芯片，其特征在于，所述微流控单元还包括阻碍流道，所述阻碍流道设于所述样品腔与所述标记腔之间，所述阻碍流道分别与所述样品腔及所述标记腔连通；及/或

所述微流控单元还包括混合流道，所述混合流道设于所述标记腔与所述检测腔之间，所述混合流道分别与所述标记腔及所述检测腔连通。