CN110841730B - 一种微流控芯片及肿瘤dna检测芯片 - Google Patents
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Abstract
一种微流控芯片及肿瘤DNA检测芯片，包括：从上至下依次设置的储液管、弹性膜和导流板；储液管为设置在基板上呈阵列分布的通孔；弹性膜设在基板底部，并封堵通孔以形成储液池，通孔开口处的弹性膜能够根据储液池中压力向上或向下变形，用于使微流体流入或流出储液池；导流板的上表面与弹性膜下表面贴合，且导流板与弹性膜贴合的面上设有导流槽，导流槽的位置与通孔对应，导流槽用于对从通孔流出的微流体进行引流。本发明通过设置向不同方向变形的弹性膜形成进液单向阀、出液单向阀、进液出液单向阀和开关阀，进而组成了不同功能的结构单元，其结构简单，通用性强，可以满足步骤繁杂的生物、化学实验的需求。
Description
技术领域
本发明是关于一种微流控芯片及肿瘤DNA检测芯片，属于生物芯片技术领域。
背景技术
微流控芯片技术用于对微米尺度流体的控制，能够实现生化反应的自动化与集成化。将微流控芯片应用于生物医学检测领域，可以让原本由专业人员在专业实验室进行的复杂检测反应，在芯片上自动化快速完成，在体外诊断、即时检测、液体活检等领域有着广泛的应用前景。截止目前，已有大量文献报导了应用于不同领域、实现不同功能的微流控芯片系统；但在实际应用中，微流控芯片相关产业仍处于起步阶段，相关产品发挥的作用较为有限，绝大多数的生物医学检测仍在使用传统人工方法。
究其原因，其中之一是因为目前的微流控芯片设计缺少一套通用的、标准化装置。相对于已经大规模工业化生产的电子芯片，不同的实验使用的微流控芯片在结构性能各方面都存在很大差异，不同的设计者设计出的微流控芯片没有相容性。这就使得每实现一种实验过程都需要设计一个整体的微流控芯片，造成大量重复性劳动，不仅费时费力，也无法保证比较复杂的实验能够准确有效的进行。此外，各种不同形式的微流控芯片在批量化生产装配的过程中，需要建立不同的生产线，在产业化过程中需要付出很大的成本。
另外，随着生物医学科技的发展，更加前沿、更加复杂的检测技术不断被推广至临床应用，对于一些比较复杂的生物医学检测技术，使用目前的微流控芯片还不能很好地实现，往往只能通过传统人工操作的方法在实验室中进行。例如，在液体活检领域，对循环肿瘤DNA、外泌体、循环肿瘤细胞的检测。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种微流控芯片，其通过设置向不同方向变形的弹性膜形成进液单向阀、出液单向阀、进液出液单向阀和开关阀，进而组成了各个可以实现不同功能的结构单元，此种设计结构简单，通用性强，可以满足步骤繁杂的生物、化学实验的需求。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种微流控芯片，包括：从上至下依次设置的储液管、弹性膜和导流板；所述储液管为设置在基板上的若干呈阵列分布的通孔；所述弹性膜设置于所述基板底部，并封堵所述通孔以形成储液池，设置在所述通孔开口处的所述弹性膜能够根据所述储液池中压力向上或向下变形，用于使微流体流入或流出所述储液池，其中向上变形的所述弹性膜是进液单向阀，向下变形的所述弹性膜是出液单向阀；所述导流板的上表面与所述弹性膜下表面贴合，且所述导流板与所述弹性膜贴合的面上设有导流槽，所述导流槽的位置与所述通孔对应，所述导流槽用于对从通孔流出的微流体进行引流。
进一步，设置在所述通孔开口处的所述弹性膜一部分为进液单向阀，另一部分为出液单向阀，且一部分所述弹性膜发生形变时，另一部分所述弹性膜不发生形变，所述弹性膜为进液出液单向阀。
进一步，所述储液管上部设有盖板，所述盖板与所述储液管上所述通孔对应位置设有气排装置，用于调整所述储液池中压力。
进一步，设置在所述通孔开口处的所述弹性膜在所述气排装置充气时阻断所述导流板上的所述导流槽，且当所述气排装置放气后所述导流槽连通，所述弹性膜为开关阀。
进一步，所述导流板底部还设有检测装置。
进一步，所述微流控芯片能够实现依次进样、微流体通道开闭、微流体选择通过、微流体精确进样、宏观流体混合、粉末溶解、拭子冲刷、介观流体混合、微流体混合和废液回收。
本发明还包括一种肿瘤DNA检测芯片，包括上述任一项所述的微流控芯片，其中所述储液管包括依次通过导流槽连通的磁珠捕获DNA溶液进液管、冲洗液进液管、乙醇进液管、宏观流体混匀管、洗脱液进液管、微流体混匀部、介观流体混匀部、扩增腔室和进油管；所述磁珠捕获DNA溶液进液管、所述冲洗液进液管、所述乙醇进液管底部均设有出液单向阀，使磁珠捕获DNA溶液、冲洗液、乙醇依次进样所述宏观流体混匀管，在所述宏观流体混匀管中充分混匀；通过设置于盖板上的第一磁铁将磁珠移动至所述微流体混匀部对应的导流槽位置，通入所述洗脱液进液管中的洗脱液至所述微流体混匀部，以充分洗脱磁珠上携带的游离DNA；携带游离DNA的微流体进入所述介观流体混匀部，所述介观流体混匀部预存有PCR扩增溶液，在所述介观流体混匀部将所述PCR扩增溶液和携带游离DNA的微流体充分混匀；经过所述介观流体混匀部的所述微流体在导流槽中与由所述进油管进入的油相形成液滴，所述液滴进入所述扩增腔室进行DNA扩增；经过扩增的液滴进入所述扩增腔室下方的导流槽；荧光检测装置用于检测所述扩增腔室下方的导流槽中经过DNA扩增的液滴中的DNA样本的突变率。
进一步，所述宏观流体混匀管管底设有进液出液单向阀，不同液体进入所述进液出液单向阀的腔室后，通入空气，利用气泡产生的涡流扰动，实现腔室内液体的混匀；
进一步，所述微流体混匀部包括四个微流体混匀管，所述每个微流体混匀管底部均设有一个开关阀，使微流体困在一段导流槽中，通过中间两个所述开关阀对微流体进行挤压，使微流体往复运动，实现微流体混匀；所述介观流体混匀部包括两个介观流体混匀管，所述介观流体混匀管底部均设有一个所述进液出液单向阀，介观流体在两个所述介观流体混匀管管体以及所述导流槽之间来回转移，利用每次由导流槽进入所述介观流体混匀管管体的扰动，实现混匀。
进一步，扩增腔室下方的导流槽为一T型通道，所述T型通道上方覆盖一层硬质胶带，避免键合时弹性膜形变挤压改变所述T型通道深度。
进一步，所述扩增腔室外设有加热套筒，加热套筒由电热膜粘贴在铜制套筒上组成，套设在玻璃管外侧，对玻璃管进行循环加热。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明中微流控芯片将负载的实验过程分解成依次进样、微流体通道开闭、微流体选择通过、微流体精确进样、宏观流体混合、粉末溶解、拭子冲刷、介观流体混合、微流体混合、废液回收等基本过程，并针对每个基本过程设计相应的结构单元，只要将这样结构单元简单组合就可以实现不同的实验过程，方便可靠；2、通过设置向不同方向变形的弹性膜形成进液单向阀、出液单向阀、进液出液单向阀和开关阀，进而组成了各个可以实现不同功能的结构单元，此种设计结构简单，通用性强，可以满足步骤繁杂的生物、化学实验的需求；3、本发明中的肿瘤DNA检测芯片通过对微流控芯片进行组合，将DNA提取、PCR反应等复杂费时的操作过程集成到一个检测芯片上，自动化程度高，操作方便，能够用于多种肿瘤细胞的检测，可操作性强，适用性广。
附图说明
图1是本发明一实施例中设有微流控芯片的检测系统的结构示意图；
图2是本发明一实施例中微流控芯片的结构示意图；
图3是本发明一实施例中出液单向阀、进液单向阀、进液出液单向阀和开关阀的结构示意图；
图4是本发明一实施例中依次进样模块的结构示意图；
图5是本发明一实施例中微流体通道开闭模块的结构示意图；
图6是本发明一实施例中微流体选择通过模块的结构示意图；
图7是本发明一实施例中微流体精确进样模块的结构示意图；
图8是本发明一实施例中宏观流体混合模块的结构示意图，其中虚线框中从上之下分别为流体混合模块、粉末溶解模块、拭子冲刷模块的示意图；
图9是本发明一实施例中介观流体混合模块的结构示意图；
图10是本发明一实施例中微流体混合模块的结构示意图；
图11是本发明另一实施例中肿瘤DNA检测芯片的结构示意图。
附图标记：
1-微流控芯片；11-储液管；111-磁珠捕获DNA溶液进液管；112-冲洗液进液管；113-乙醇进液管；114-宏观流体混匀管；115-洗脱液进液管；116-微流体混匀部；117-废液管；118-PCR反应开关阀；119-介观流体混匀部；120-扩增腔室；1201-加热套筒；1202-散热风扇；121-进油管；12-弹性膜；13-导流板；131-导流槽；132-T型通道；133-硬质胶带；2-盖板；21-第一磁铁；3-检测装置。
具体实施方式
以下结合附图来对本发明进行详细的描绘。然而应当理解，附图的提供仅为了更好地理解本发明，它们不应该理解成对本发明的限制。在本发明的描述中，需要理解的是，术语第一、第二等仅仅是用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
实施例一
本实施例提供了一种微流控芯片1，如图1、2所示，包括：从上至下依次设置的储液管11、弹性膜12和导流板13；储液管11为设置在基板上的若干呈阵列分布的通孔；弹性膜12设置于基板底部，并封堵通孔以形成储液池，设置在通孔开口处的弹性膜12能够根据储液池中压力向上或向下变形，用于使微流体流入或流出储液池，其中向上变形的弹性膜12是进液单向阀，向下变形的弹性膜12是出液单向阀；导流板13的上表面与弹性膜12下表面贴合，且导流板13上表面设有导流槽131，导流槽131的位置与通孔对应，导流槽131用于对从通孔流出的微流体进行引流。本微流控芯片1通过设置向不同方向变形的弹性膜12形成进液单向阀、出液单向阀，进而组成了各个可以实现不同功能的结构单元，此种设计结构简单，通用性强，可以满足步骤繁杂的生物、化学实验的需求。
除了最基础的单向阀，即由向上变形的弹性膜12构成的进液单向阀和由向下变形的弹性膜12构成的出液单向阀外，为了能够设计更多功能的结构单元，以使结构单元的数量基本满足通常的生物、化学实验要求，本实施例还设计了两种基于基本进液单向阀和出液单向阀的变形，即进液出液单向阀和开关阀。如图3所示，图3中第一种类型的弹性膜12即为出液单向阀。其作用原理为：当储液管11中液体压力大于导流槽131中压力时，弹性膜12因压力作用向下变形，从而使储液管11的通孔部分打开，使微流体从储液管11进入导流槽131中。出液单向阀的作用相当于生物或化学反应中加入溶液的步骤。第二种类型的弹性膜12为进液单向阀。其作用原理为：当导流槽131中液体压力大于储液管11中压力时，弹性膜12因压力作用向上变形，从而使储液管11的通孔部分打开，使微流体从导流槽131进入储液管11中。进液单向阀的作用相当于生物或化学反应中用移液管或滴管从离心管或试管中吸取一定量的溶液。第三种类型的弹性膜12为出液进液单向阀，该弹性膜12一部分为进液单向阀，另一部分为出液单向阀，且一部分弹性膜12发生形变时，另一部分弹性膜12不发生形变。与出液进液单向阀相连的储液管11中通常放入一定量的固体或液体，用于液体的溶解或混合。出液进液单向阀生物或化学反应中用移液管或滴管从离心管或试管中吸取一定量的溶液，再加入到另一个离心管或试管中。第四种类型的弹性膜12为开关阀，其主要起到节流或阻断导流槽131中微流体的作用。即当与开关阀相连的储液管11中压力较大时，开关阀关闭，阻断导流槽131中微流体；当与开关阀相连的储液管11中压力去除时，开关阀打开，微流体可以自由通过导流槽131。
为了方便操控储液管11中压力，储液管11上部设有盖板2，盖板2与储液管11上通孔对应位置设有气排装置，该气排装置将气压源与芯片的储液管11连接。开关阀的开关优选由气排装置通过气压进行控制。具体的，弹性膜12在气排装置充气时阻断导流板13上的导流槽131，且当气排装置放气后导流槽131连通。
为了提高实验效率，同时进行多组实验，该储液管11可以设置成多组阵列式排列的结构。此处阵列式排列包括一维阵列，即只有一组储液管11的情况，也可以是矩形阵列式排布，即同时设置多组平行的储液管11。每一组储液管11的结构可以是相同的，也可以是不同的，即不同组储液管11用于不同的生物化学实验。需要说明的是，每组的具体储液管11个数根据要进行的实验而定，通常每组储液管11至少为两个。
由于生物化学实验中采用微流控芯片1通常都是用于微量样品检测，比如生物领域中的DNA检测。故本实施例中微流控芯片1底部即导流板13下表面还设置检测装置3。这里设置的检测装置3可以是光检测、电信号检测或者磁性检测等。具体设置何种检测装置3需要根据检测内容而定。如生物领域中，尤其是肿瘤DNA检测中，较常用的检测方式为荧光检测。其中，该检测装置3能够在平面内移动，并对整个导流板13进行扫描，以确定需要检测的微流体所在的位置。
本实施例之所以设置以上四种弹性膜12，是为了将微流控芯片1设置成类似电子芯片的结构，即每个功能模块都对应一个固定的结构单元，这样在进行新的芯片设计时，只要考虑相应功能，将相应的结构单元进行组合即可。考虑到一般的生物化学实验均包括依次进样、微流体通道开闭、微流体选择通过、微流体精确进样、宏观流体混合、粉末溶解、拭子冲刷、介观流体混合和微流体混合等过程，故本实施例针对上述过程设置了相应的结构单元。
依次进样结构单元，如图4所示，该结构由多个进液管和一个回收管组成，每个进液管底部均设置一个出液单向阀；回收管底部设置一个进液单向阀；进液管和回收管通过导流槽131连通。多个进液管内储存不同试剂，当需要进液时，开启进液单向阀，并依次开启每个出液单向阀，每个进液管中试剂依次通过导流槽131进入回收管，整个进样过程不会发生试剂串扰回流。
微流体通道开闭结构单元，如图5所示，该结构单元主要由开关阀控制，PV是储液管11方向施加在开关阀上的压强，PO是导流槽131方向施加在开关阀上的压强。PV大于PO开关阀关闭，PV大于PO开关阀打开，微流体可以通过。
微流体选择通过结构单元，如图6所示，该结构包括一个进液管、两个回收管和开关阀，进液管和两个回收管依次通过导流槽131连通，开关阀设置在两个回收管之间的安装槽上。当开关阀关闭时，进液管中试剂进入第一个回收管；当开关阀开启时，进液管中试剂进入第二个回收管。
微流体精确进样结构单元，如图7所示，该结构包括一个进液管、一个回收管和开关阀，进液管和回收管依次通过导流槽131连通，开关阀设置在进液管和回收管之间的安装槽上。开关阀通过反复开启关闭，实现微泵进样。
宏观流体混合进样结构单元，如图8所示，该结构包括一个进液管、一个回收管和进液出液单向阀，进液管和回收管依次通过导流槽131连通，进液出液单向阀设置在进液管和回收管之间的安装槽上。当微流体进入与进液出液单向阀连接的储液管11时，缓慢的向该储液管11中通入空气，利用气泡产生的涡流扰动，实现腔室内液体的混匀，混匀后的微流体通过导流槽131进入回收管。如图8虚线框中的图所示，与进液出液单向阀连接的储液管11也可以放置固体，通过通入微流体使固体溶解。或者与进液出液单向阀连接的储液管11也可以放置采样后的拭子头，通过通入微流体将采样从拭子上冲洗下来。
介观流体混合结构单元，如图9所示，该结构单元主要用于实现中等体积或者易产生气泡的试剂的混合。介观流体混合结构单元包括两个介观流体混匀管，介观流体混匀管底部均设有一个进液出液单向阀，介观流体在两个介观流体混匀管管体以及导流槽131之间来回转移，利用每次由导流槽131进入介观流体混匀管管体的扰动，实现混匀。
微流体混合结构单元，如图9所示，该结构单元主要用于实现对于微观体积试剂的混匀。包括四个微流体混匀管，每个微流体混匀管底部均设有一个开关阀，使微流体困在一段导流槽131中，通过中间两个开关阀对微流体进行挤压，使微流体往复运动，实现几十微升级的微流体混匀。
本实施例中微流控芯片1将负载的实验过程分解成依次进样、微流体通道开闭、微流体选择通过、微流体精确进样、宏观流体混合、粉末溶解、拭子冲刷、介观流体混合、微流体混合、废液回收等基本过程，并针对每个基本过程设计相应的结构单元，只要将这样结构单元简单组合就可以实现不同的实验过程，方便可靠。
实施例二
本发明的另一个实施例还提供了一种肿瘤DNA检测芯片，包括实施例一中的微流控芯片1。本实施例是对实施例一中微流控芯片1的各种单元结构进行了组合，为实施例一中微流控芯片1提供了一个应用实例。
肿瘤DNA检测主要包括以下步骤：
1、从2mL血浆样本中提取游离DNA：
(1)2mL血浆与2.5mL裂解液、30μL磁珠溶液即磁珠捕获DNA溶液置于15mL离心管内混合，涡旋混匀仪混匀10分钟，再置于磁力架上10分钟，利用磁铁吸引离心管内的磁珠使其全部附着于管壁。
(2)利用移液枪吸出离心管内残余液体，然后加入1mL冲洗液，将离心管置于混匀仪涡旋振荡1分钟后，将溶液转移至1.5mL离心管内，再置于磁力架上5分钟；待磁珠再次被吸附至管壁后，吸出剩余液体。
(3)加入1mL80％乙醇，将离心管置于混匀仪涡旋振荡1分钟后，置于磁力架上，5分钟后吸出废液，再加入乙醇，重复这一清洗步骤。
(4)最后向管内加入30μL洗脱液，涡旋振荡后，置于磁力架上，待溶液澄清后，用移液枪小心吸出液体，其中含有提取到的游离DNA。
2、由于游离DNA本身浓度很低，其中含有的突变的DNA浓度更加低，需要用液滴数字PCR的方法进行检测：
(1)将提取到的DNA溶液与PCR试剂配好扩增体系，将扩增体系加入到液滴生成仪器中，生成油包水的液滴。
(2)用移液枪将生成的液滴转移至扩增用的离心管内，并放入PCR仪中进行扩增；扩增完毕后，将扩增完毕的离心管放入商业化的液滴荧光检测仪器，对每个液滴的荧光亮度进行检测，进而得出样本的突变率。
根据上述肿瘤DNA检测过程以及实施例一中微流控芯片1的各种结构模块，本实施例设计了一种肿瘤DNA检测芯片，如图11所示，其包括实施例一中微流控芯片1的基本结构。其中储液管11包括依次通过导流槽131连通的磁珠捕获DNA溶液进液管111、冲洗液进液管112、乙醇进液管113、宏观流体混匀管114、洗脱液进液管115、微流体混匀部116、废液管117、PCR反应开关阀118、介观流体混匀部119、扩增腔室120和进油管121。本肿瘤DNA检测芯片中以PCR反应开关阀118为界，该PCR反应开关阀118前面的部分即磁珠捕获DNA溶液进液管111、冲洗液进液管112、乙醇进液管113、宏观流体混匀管114、洗脱液进液管115、微流体混匀部116和废液管117用于提取游离DNA。该PCR反应开关阀118后面的部分即介观流体混匀部119、扩增腔室120和进油管121用于进行DNA的PCR扩增。
磁珠捕获DNA溶液进液管111、冲洗液进液管112、乙醇进液管113底部均设有出液单向阀，其对应于微流控芯片1的依次进样结构单元，磁珠捕获DNA溶液、冲洗液、乙醇依次进样宏观流体混匀管114，在宏观流体混匀管114中充分混匀。宏观流体混匀管114内预先存放了一定量乙醇，以对磁珠进行二次清洗。通过设置于盖板2上的第一磁铁21将磁珠移动至微流体混匀部116对应的导流槽131位置，即磁珠收集区，磁珠收集区内设第二磁铁，用于使磁珠富集。通入洗脱液进液管115中的洗脱液至微流体混匀部116。洗脱液在微流体混匀部116中往复运动，充分洗脱磁珠上携带的游离DNA。经过微流体混匀部116的未携带游离DNA的微流体进入废液池，携带游离DNA的微流体通过PCR反应开关阀118进入介观流体混匀部119。介观流体混匀部119预存有PCR扩增溶液，在介观流体混匀部119将PCR扩增溶液和携带游离DNA的溶液充分混匀。经过介观流体混匀部119的微流体在导流槽131中与由进油管121进入的油相形成液滴，该液滴进入扩增腔室120进行DNA扩增。经过扩增的液滴进入扩增腔室120下方的导流槽131。荧光检测装置用于检测扩增腔室120下方的导流槽131中经过DNA扩增的液滴中的DNA样本的突变率。
其中，宏观流体混匀管114管底设有进液出液单向阀，不同液体进入进液出液单向阀的腔室后，通入空气，利用气泡产生的涡流扰动，实现腔室内液体的混匀。微流体混匀部116包括四个微流体混匀管，每个微流体混匀管底部均设有一个开关阀，使微流体困在一段导流槽131中，通过中间两个开关阀对微流体进行挤压，使微流体往复运动，实现微流体混匀。介观流体混匀部119包括两个介观流体混匀管，介观流体混匀管底部均设有一个进液出液单向阀，介观流体在两个介观流体混匀管管体以及导流槽131之间来回转移，利用每次由导流槽131进入介观流体混匀管管体的扰动，实现混匀。
扩增腔室120为玻璃管。该玻璃管中预设有矿物油，其密度比水相和油相都小，由于浮在混合液表层，防止液体蒸发。扩增腔室120外设有加热套筒1201，加热套筒1201由电热膜粘贴在铜制套筒上组成，套设在玻璃管外侧，对玻璃管进行循环加热，一个循环的加热温度为95℃—60℃—65℃。加热套筒1201外侧设有散热风扇1202，用于对加热套筒1201散热、降温。为了散热均匀，散热风扇1202为多个，且沿加热套筒1201均匀分布。散热风扇1202优选为两个，且上下排列。
扩增腔室120下方的导流槽131为一T型通道132，深度50微米，T型通道132上方覆盖一层硬质胶带133，避免键合时弹性膜12形变挤压改变T型通道132深度。
上述各实施例仅用于说明本发明，其中各部件的结构、连接方式和制作工艺等都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。
Claims (9)
1.一种微流控芯片，其特征在于，包括：从上至下依次设置的储液管、弹性膜和导流板；
所述储液管为设置在基板上的若干呈阵列分布的通孔；
所述弹性膜设置于所述基板底部，并封堵所述通孔以形成储液池，设置在所述通孔开口处的所述弹性膜能够根据所述储液池中压力向上或向下变形，用于使微流体流入或流出所述储液池，其中向上变形的所述弹性膜是进液单向阀，向下变形的所述弹性膜是出液单向阀；所述弹性膜还包括进液出液单向阀，所述进液出液单向阀的一部分为所述进液单向阀，另一部分为所述出液单向阀，且一部分所述弹性膜发生形变时，另一部分所述弹性膜不发生形变；
所述导流板的上表面与所述弹性膜下表面贴合，且所述导流板与所述弹性膜贴合的面上设有导流槽，所述导流槽的位置与所述通孔对应，所述导流槽用于对从通孔流出的微流体进行引流；
所述弹性膜与所述储液管、导流板组合成若干不同功能的功能模块，根据实验需要选择相应所述功能模块，将选出的所述功能模块进行组合生成所述微流控芯片。
2.如权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述储液管上部设有盖板，所述盖板与所述储液管上所述通孔对应位置设有气排装置，用于调整所述储液池中压力。
3.如权利要求2所述的微流控芯片，其特征在于，所述弹性膜还包括开关阀，所述开关阀在所述气排装置充气时阻断所述导流板上的所述导流槽，且当所述气排装置放气后所述导流槽连通。
4.如权利要求1-3任一项所述的微流控芯片，其特征在于，所述导流板底部还设有检测装置。
5.如权利要求3所述的微流控芯片，其特征在于，所述功能模块包括依次进样模块、微流体通道开闭模块、微流体选择通过模块、微流体精确进样模块、宏观流体混合模块、粉末溶解模块、拭子冲刷模块、介观流体混合模块、微流体混合模块和废液回收模块。
6.一种肿瘤DNA检测芯片，其特征在于，包括权利要求1所述的微流控芯片，其中所述储液管包括依次通过导流槽连通的磁珠捕获DNA溶液进液管、冲洗液进液管、乙醇进液管、宏观流体混匀管、洗脱液进液管、微流体混匀部、介观流体混匀部、扩增腔室和进油管；
所述磁珠捕获DNA溶液进液管、所述冲洗液进液管、所述乙醇进液管底部均设有出液单向阀，使磁珠捕获DNA溶液、冲洗液、乙醇依次进样所述宏观流体混匀管，在所述宏观流体混匀管中充分混匀；
通过设置于盖板上的第一磁铁将磁珠移动至所述微流体混匀部对应的导流槽位置，通入所述洗脱液进液管中的洗脱液至所述微流体混匀部，以充分洗脱磁珠上携带的游离DNA；
携带游离DNA的微流体进入所述介观流体混匀部，所述介观流体混匀部预存有PCR扩增溶液，在所述介观流体混匀部将所述PCR扩增溶液和携带游离DNA的微流体充分混匀；经过所述介观流体混匀部的所述微流体在导流槽中与由所述进油管进入的油相形成液滴，所述液滴进入所述扩增腔室进行DNA扩增；经过扩增的液滴进入所述扩增腔室下方的导流槽；
荧光检测装置用于检测所述扩增腔室下方的导流槽中经过DNA扩增的液滴中的DNA样本的突变率。
7.如权利要求6所述的肿瘤DNA检测芯片，其特征在于，
所述宏观流体混匀管管底设有进液出液单向阀，不同液体进入所述进液出液单向阀的腔室后，通入空气，利用气泡产生的涡流扰动，实现腔室内液体的混匀；
所述微流体混匀部包括四个微流体混匀管，所述每个微流体混匀管底部均设有一个开关阀，使微流体困在一段导流槽中，通过中间两个所述开关阀对微流体进行挤压，使微流体往复运动，实现微流体混匀；
所述介观流体混匀部包括两个介观流体混匀管，所述介观流体混匀管底部均设有一个所述进液出液单向阀，介观流体在两个所述介观流体混匀管管体以及所述导流槽之间来回转移，利用每次由导流槽进入所述介观流体混匀管管体的扰动，实现混匀。
8.如权利要求6或7所述的肿瘤DNA检测芯片，其特征在于，扩增腔室下方的导流槽为一T型通道，所述T型通道上方覆盖一层硬质胶带，避免键合时弹性膜形变挤压改变所述T型通道深度。
9.如权利要求6或7所述的肿瘤DNA检测芯片，其特征在于，所述扩增腔室外设有加热套筒，所述加热套筒由电热膜粘贴在铜制套筒上组成，套设在所述扩增腔室外侧，对所述扩增腔室进行循环加热。
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