CN111826273A - 一种用于核酸检测的自动化全封闭微流控芯片 - Google Patents

一种用于核酸检测的自动化全封闭微流控芯片 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于核酸检测的自动化全封闭微流控芯片,所述微流控制芯片至少包括双移液装置、管路芯片板、容器单元和多通阀单元,双移液装置为双腔体结构,且其一端的腔体经管路芯片的管路依次与多通阀单元中第一多通阀、第二多通阀、第三多通阀、第四多通阀和双移液装置另一端的腔体相导通。通过本微流控芯片的结构设计使得在核酸提取与纯化过程中实现了试剂预置,无需进行繁琐加试剂操作,也实现了操作空间的密封设计,杜绝了污染问题。

Description

一种用于核酸检测的自动化全封闭微流控芯片
技术领域
本发明属于微流控和核酸检测装置领域,尤其涉及一种用于核酸检测的自动化全封闭微流控芯片。
背景技术
目前多数微流控芯片分为离心驱动、气相驱动和电化学驱动。
离心驱动为使用离心机旋转,靠离心力把液体从中间往外圆边移动,其特点是只能单向移动,液体不能往回流,而离心机上集成加热或者其他功能的能力较弱,应用受限。
电化学驱动原理为特殊液体在高压下会往一个方向流动,但其技术难度和成本较高。
气相驱动是当前比较普遍的一种芯片,其主要原理是采用往微管路内液体某一侧加压的方式,驱动液体往管路另外一个方向移动。但是任何管路不能为封闭管路,否则持续加压后,芯片内压力上升,当内外压强平衡时,液体将无法驱动,所以气相驱动通常会在一侧开窗泄压,虽然该窗口普遍会使用透气膜进行过滤,但实际一旦该膜有微小穿孔,既无法检测,又造成物质泄漏。同时由于透气膜孔径小,气流量非常小,液体移动缓慢,所以难以操作大量液体。
当前核酸检测基本采用的为手动测试。效率低下,人工成本高。采用微流控芯片进行核酸检测能有效提高核酸检测的效率、减低人工成本。
发明内容
本发明的目的在于,为克服现有技术缺陷,提供了一种用于核酸检测的自动化全封闭微流控芯片,通过本微流控芯片的结构设计使得在核酸提取与纯化过程中实现了试剂预置,无需进行繁琐加试剂操作,也实现了操作空间的密封设计,杜绝了污染问题。
本发明目的通过下述技术方案来实现:
一种用于核酸检测的自动化全封闭微流控芯片,所述微流控制芯片至少包括双移液装置、管路芯片板、容器单元和多通阀单元,所述管路芯片板内包括PCR管、结合膜腔体、液体定量容器以及若干管路;所述容器单元至少包括用于盛放裂解液的第一容器、用于盛放结合液的第二容器、用于盛放第一洗涤液的第三容器、用于盛放第二洗涤液的第四容器、用于盛放洗脱液的第五容器、用于盛放冻干聚合酶和冻干引物探针的第六容器、用于盛放冻干PK酶的第七容器、用于盛放PCR缓冲液的第八容器和用于盛放样本的第九容器;所述多通阀单元包括第一多通阀、第二多通阀、第三多通阀和第四多通阀,各多通阀内设置有选择连通的直通通路和旁通通路,且PCR管、结合膜腔体、液体定量容器和容器单元中各容器分别设置于各旁通通路之内;所述双移液装置为双腔体结构,且其一端的腔体经管路芯片的管路依次与第一多通阀、第二多通阀、第三多通阀、第四多通阀和另一端的腔体相导通。
根据一个优选的实施方式,所述双移液装置包括齿轮箱、注射筒和活塞,并经由所述活塞将所述齿轮箱和注射筒分隔为两个腔体;且所述注射筒经第二出入孔和管路与所述第一多通阀相接,所述齿轮箱经第一出入孔和管路与所述第四多通阀相接。
根据一个优选的实施方式,所述齿轮箱与注射筒连接采用卡扣连接;且所述齿轮箱与注射筒连接部位设置有第二密封圈。
根据一个优选的实施方式,所述双移液装置还包括齿轮杆、齿条活塞杆、侧板和驱动臂;所述齿轮杆和齿条活塞杆装配于所述齿轮箱内,所述齿轮杆与齿条活塞杆的齿条啮合,且所述活塞套接于所述齿条活塞杆的端部,所述活塞设置于所述注射筒内;所述齿轮杆还外接有驱动臂。
根据一个优选的实施方式,所述双移液装置还包括齿轮箱盖,所述第一出入孔设置于所述齿轮箱盖的侧板之上;所述齿条活塞杆齿轮杆上设置有第一密封圈,齿轮箱盖与齿轮箱通过焊接密封。
根据一个优选的实施方式,所述第二密封圈、第一密封圈和活塞由硅胶材质构成。
根据一个优选的实施方式,所述第一多通阀内设置有第一直通通路、第一旁通通路、第二旁通通路和第三旁通通路,第一容器设置于第一旁通通路内,第二容器设置于第二旁通通路内,第三容器设置于第三旁通通路内;所述第二多通阀内设置于有第二直通通路、第四旁通通路、第五旁通通路和第六旁通通路,第四容器设置于第四旁通通路内,第五容器设置于第五旁通通路内,第六容器设置于第六旁通通路内;所述第三多通阀内设置于有第三直通通路、第七旁通通路、第八旁通通路和第九旁通通路,第七容器设置于第七旁通通路内,结合膜腔体设置于第八旁通通路内,液体定量容器设置于第九旁通通路内;所述第四多通阀内设置于有第四直通通路、第十旁通通路、第十一旁通通路和第十二旁通通路,第八容器设置于第十旁通通路内,第九容器设置于第十一旁通通路内,PCR管设置于第十二旁通通路内。
根据一个优选的实施方式,所述多通阀单元中各阀体至少包括:主动齿轮阀、从动齿轮阀、底板和阀盖;其中主动齿轮阀和从动齿轮阀上设置有从圆心起始的一条流道;底板上在主动齿轮阀和从动齿轮阀的圆心分别设置有中心孔,围绕中心孔以流道为半径分别设置有4个卫星孔;阀盖上设置有主动齿轮阀驱动柄的开孔;阀盖和底板通过键合结合在一起,并将所述主动齿轮阀和从动齿轮阀密封于其间。
根据一个优选的实施方式,所述主动齿轮阀和从动齿轮阀相互啮合。
根据一个优选的实施方式,阀盖和底板的键合方式采用热键合;所有多通阀单元采用PP材料制得。
前述本发明主方案及其各进一步选择方案可以自由组合以形成多个方案,均为本发明可采用并要求保护的方案;且本发明,(各非冲突选择)选择之间以及和其他选择之间也可以自由组合。本领域技术人员在了解本发明方案后根据现有技术和公知常识可明了有多种组合,均为本发明所要保护的技术方案,在此不做穷举。
本发明的有益效果:本发明微流控芯片在试验过程全密封,与外界没有任何的液体,气体交换。不存在PCR产物污染问题。在多通阀单元中各阀体均选通在直通时,容器单元中各个容器均为独立密封的腔体,可实现液体存储,无需手动加液。并且,任何时候,本芯片内的回路系统内没有压差,移液量转移完全可控。容器外部可加载但不限于热力装置,磁力装置,光学等,集成性强。处理后的废液也在密封环境中,不需要特殊储存运输条件,易于焚毁。没有特殊运动要求,可自动化程度高。
附图说明
图1是本发明微流控芯片的原理结构示意图;
图2是本发明微流控芯片的立体结构示意图;
图3是本发明微流控芯片的爆炸结构示意图;
图4是本发明微流控芯片中双移液装置的立体结构示意图;
图5是本发明微流控芯片中双移液装置的爆炸结构示意图;
图6是本发明微流控芯片中双移液装置的剖视结构示意图;
图7是本发明微流控芯片中多通阀单元的立体结构示意图;
图8是本发明微流控芯片中多通阀单元的爆炸结构示意图
图9是本发明微流控芯片中多通阀单元的爆炸结构示意图
图10是本发明微流控芯片中多通阀单元中主动齿轮阀和从动齿轮阀的结构示意图;
图11是本发明微流控芯片中管路芯片板的结构示意图;
其中,10-双移液装置,101-齿轮箱,102-注射筒,103-齿轮杆,104-齿条活塞杆,105-侧板,106-密封圈,107-驱动臂,108-第一出入孔,109-第二出入孔,110-齿轮箱盖,111-卡扣,112-活塞,20-管路芯片板,21-PCR管,22-结合膜腔体,23-液体定量容器,24-长管,25-孔,26-管路,201-主动齿轮阀,202-底板,203-阀盖,204-从动齿轮阀,205-流道,206-中心孔,207-卫星孔,30-容器单元,31-第一容器,32-第二容器,33-第三容器,34-第四容器,35-第五容器,36-第六容器,37-第七容器,38-第八容器,39-第九容器,40-多通阀单元,41-第一多通阀,42-第二多通阀,43-第三多通阀,44-第四多通阀,51-第一直通通路,52-第二直通通路,53-第三直通通路,54-第四直通通路,61-第一旁通通路,62-第二旁通通路,63-第三旁通通路,64-第四旁通通路,65-第五旁通通路,66-第六旁通通路,67-第七旁通通路,68-第八旁通通路,69-第九旁通通路,70-第十旁通通路,71-第十一旁通通路,72-第十二旁通通路。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是,在不冲突的情况下,以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是,为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。
因此,以下对本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,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”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外,术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂,而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平,并不是表示该结构一定要完全水平,而是可以稍微倾斜。
在本发明的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;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。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
另外,本发明要指出的是,本发明中,如未特别写出具体涉及的结构、连接关系、位置关系、动力来源关系等,则本发明涉及的结构、连接关系、位置关系、动力来源关系等均为本领域技术人员在现有技术的基础上,可以不经过创造性劳动可以得知的。
实施例1:
参考图1至图11所示。本发明公开了一种用于核酸检测的自动化全封闭微流控芯片,所述微流控制芯片至少包括双移液装置10、管路芯片板20、容器单元30和多通阀单元40。
优选地,所述管路芯片板20至少包括PCR管21、结合膜腔体22、液体定量容器23以及若干管路26。
优选地,所述容器单元30至少包括用于盛放裂解液的第一容器31、用于盛放结合液的第二容器32、用于盛放第一洗涤液的第三容器33、用于盛放第二洗涤液的第四容器34、用于盛放洗脱液的第五容器35、用于盛放冻干聚合酶和冻干引物探针的第六容器36、用于盛放冻干PK酶的第七容器37、用于盛放PCR缓冲液的第八容器38和用于盛放样本的第九容器39。
优选地,所述多通阀单元40包括第一多通阀41、第二多通阀42、第三多通阀43和第四多通阀44。各多通阀内设置有选择连通的直通通路和旁通通路,且PCR管21、结合膜腔体22、液体定量容器23和容器单元30中各容器分别设置于各旁通通路之内。即是,通过第一多通阀41、第二多通阀42、第三多通阀43和第四多通阀44能够实现将PCR管21、结合膜腔体22、液体定量容器23和容器单元30中各容器选择性的连入本微流控芯片的反应回路中。
优选地,所述双移液装置10为双腔体结构,且其一端的腔体经管路芯片的管路26依次与第一多通阀41、第二多通阀42、第三多通阀43、第四多通阀44和另一端的腔体相导通。从而构成本微流控芯片的反应回路或处理回路。
优选地,所述双移液装置10至少包括齿轮箱101、注射筒102和活塞112。并经由所述活塞112将所述齿轮箱101和注射筒102分隔为两个腔体。且所述注射筒102经第二出入孔109和管路26与所述第一多通阀41相接,所述齿轮箱101经第一出入孔108和管路26与所述第四多通阀44相接。
进一步地,所述齿轮箱101与注射筒102连接采用卡扣111连接。且所述齿轮箱101与注射筒102连接部位设置有第二密封圈106。
优选地,所述双移液装置10还包括齿轮杆103、齿条活塞112杆104、侧板105和驱动臂107。所述齿轮杆103和齿条活塞112杆104装配于所述齿轮箱101内,所述齿轮杆103与齿条活塞112杆104的齿条啮合,且所述活塞112套接于所述齿条活塞112杆104的端部,所述活塞112设置于所述注射筒102内。所述齿轮杆103还外接有驱动臂107。从而通过控制所述驱动臂107的转动,实现活塞112的移动。
优选地,所述双移液装置10还包括齿轮箱101盖,所述第一出入孔108设置于所述齿轮箱101盖的侧板105之上。
优选地,所述齿条活塞112杆104齿轮杆103上设置有第一密封圈106。齿轮箱101盖与齿轮箱101通过焊接密封。所述焊接密封包括但不限于胶合和热合方式。
优选地,所述第二密封圈106、第一密封圈106和活塞112由硅胶材质构成。
优选地,所述第一多通阀41内设置有第一直通通路51、第一旁通通路61、第二旁通通路62和第三旁通通路63。第一容器31设置于第一旁通通路61内,第二容器32设置于第二旁通通路62内,第三容器33设置于第三旁通通路63内。
优选地,所述第二多通阀42内设置于有第二直通通路52、第四旁通通路64、第五旁通通路65和第六旁通通路66。第四容器34设置于第四旁通通路64内,第五容器35设置于第五旁通通路65内,第六容器36设置于第六旁通通路66内。
优选地,所述第三多通阀43内设置于有第三直通通路53、第七旁通通路67、第八旁通通路68和第九旁通通路69。第七容器37设置于第七旁通通路67内,结合膜腔体22设置于第八旁通通路68内,液体定量容器23设置于第九旁通通路69内。
优选地,所述第四多通阀44内设置于有第四直通通路54、第十旁通通路70、第十一旁通通路71和第十二旁通通路72。第八容器38设置于第十旁通通路70内,第九容器39设置于第十一旁通通路71内,PCR管21设置于第十二旁通通路72内。
优选地,所述多通阀单元40中各阀体可以由下组件构成:主动齿轮阀201、从动齿轮阀204、底板202和阀盖203。
优选地,主动齿轮阀201和从动齿轮阀204上设置有从圆心起始的一条流道205;底板202上在主动齿轮阀201和从动齿轮阀204的圆心分别设置有中心孔206,围绕中心孔206以流道205为半径分别设置有4个卫星孔207。其中,两中心孔206分别为阀体的出入孔。各卫星孔207可以经管路26与PCR管21、结合膜腔体22、液体定量容器23和容器单元30中各容器相连通。
优选地,主动齿轮阀201和从动齿轮阀204在驱动力下旋转,每次可以分别接通中心孔206和一个卫星孔207。从而可以实现将一条通路(直通通路或旁通通路)选择性的接通至本微流控控芯片的处理回路中。
优选地,所述主动齿轮阀201和从动齿轮阀204相互啮合。通过啮合结构相连,即可实现主动齿轮阀201和从动齿轮阀204的联动。
优选地,阀盖203上设置有主动齿轮阀201驱动柄的开孔。阀盖203和底板202通过键合结合在一起,并将所述主动齿轮阀201和从动齿轮阀204密封于其间。
进一步地,阀盖203和底板202的键合方式采用热键合;所有多通阀单元40采用PP材料制得。
本微流控芯片的具体工作原理或实施步骤为:
S1.起始状态,第一多通阀41,第二多通阀42,第三多通阀43和第四多通阀44均处于直通回路。该状态下,容器单元30中各个容器管都各自封闭独立,其中的试剂可以储存不会反应。
S2.用户旋下样本管39,加入需要进行核酸检测的样本,如口腔拭子、软化后的痰液、血浆、脱落细胞等。然后旋回管路芯片板20对应位置。
S3.通过外部旋转多通阀单元40上的驱动柄,把第一多通阀41置于第一旁通通路61,从而将装有裂解液的第一容器31接入处理回路中。将第二多通阀42置于第二直通通路52,第三多通阀43置于第七旁通通路67,从而将装有冻干PK酶的容七器37接入处理回路中。将第四多通阀44置于第十一旁通通路71,从而将装有样本的第九容器39接入处理回路中。驱动双移液装置10活塞左移,把第一容器31中的裂解液注入装有冻干PK酶的第七容器37,并把混合后的液体注入装有样本的第九容器39。通过裂解液和PK酶的共同作用,裂解样本细胞。在此过程中,通过把其他多通阀阀门置于直通通路,仅留第九第九容器39连接在芯片上,可通过将双移液装置10中的活塞112左右往复运动进行抽打混匀。后续其它各试剂反应的混匀操作均为一样的原理,在后面的步骤中不在赘述。
S4.把所有多通阀置于相应直通通路上,此时,双移液装置10不接通任何容器,不操作任何液体流动,驱动双移液装置10的驱动臂107,把双移液装置10的活塞112右移复位。此后如操作需要进行双移液装置10中的活塞112复位,均按本步骤原理进行处理,不再赘述。
S5.第一多通阀41选择置于第二旁通通路62,从而将装有结合液的第二容器32接入处理回路中。第二多通阀42选择置于第二直通通路52,第三多通阀43选择置于第三直通通路53,第四多通阀44选择置于第十一旁通通路71,从而将装有样本的第九容器39接入处理回路中。驱动双移液装置10中的活塞112左移,把第二容器32中的结合液注入第九容器39中。
S6.第一多通阀41选择置于第二旁通通路62,从而将装有结合液的第二容器32接入处理回路中。第二多通阀42置于第二直通通路52,第三多通阀43置于第八旁通通路68,从而将结合膜腔体22接入处理回路中。第四多通阀44选择置于第十一旁通通路71,从而将装有样本的第九容器39接入处理回路中。驱动双移液装置10的活塞112右移,把第九容器39中的混合液体通过结合膜移动至结合液容器32,在此过程中,核酸会吸附于结合膜腔体22中的结合膜上。废液会进入结合液容器32,然后把第一多通阀41转到其他通道上,该废液即储存在结合液容器32并处于密封状态。之后的废液密封保存原理均和此相似,不再赘述。
S7.第一多通阀41选择置于第三旁通通路63,从而将装有第一洗涤液的第三容器33接入处理回路中。第二多通阀42置于第二直通通路52。第三多通阀43选择置于第八旁通通路68,从而将结合膜腔体22接入处理回路中。第四多通阀44选择置于第十一旁通通路71,从而将装有样本的第九容器39接入处理回路中。驱动双移液装置10把第一洗涤液通过结合膜注入第九容器39,再抽回第一洗涤液至第三容器33,完成第一次洗涤。此时,第一洗涤液为废液进行密封保存。
S8.把第一多通阀41置于第一直通通路51。第二多通阀42选择置于第四旁通通路64,从而将盛放有第二洗涤液的第四容器34接入处理回路。第三多通阀43选择置于第八旁通通路68,从而将结合膜腔体22接入处理回路中。第四多通阀44选择置于第十一旁通通路71,从而将装有样本的第九容器39接入处理回路中。驱动双移液装置10把第二洗涤液通过结合膜注入第九容器39再抽回至第四容器34,完成第二次洗涤。此时,第二洗涤液为废液进行密封保存。
S9.把第一多通阀41置于第一直通通路51,第二多通阀42置于第二直通通路52。第三多通阀43选择置于第八旁通通路68,从而将结合膜腔体22接入处理回路中。第四多通阀44置于第四直通通路54状态。控制双移液装置10中的活塞112来回运动,把空气吹在结合膜上,把结合膜上的水分充分吹干。此过程持续操作3-5分钟。
S10.把第一多通阀41置于第一直通通路51。第二多通阀42选择置于第五旁通通路65,从而将盛放有洗脱液的第五容器35接入处理回路。第三多通阀43选择置于第八旁通通路68,从而将结合膜腔体22接入处理回路中。第四多通阀44选择置于第十二旁通通路72,从而将PCR管21接入至处理回路。驱动双移液装置10把洗脱液通过结合膜注入PCR管21再抽回至第五容器35中,此时,核酸进入洗脱液。
S11.把第一多通阀41置于第一直通通路51。第二多通阀42选择置于第五旁通通路65,从而将盛放有洗脱液的第五容器35接入处理回路。第三多通阀43选择置于第九旁通通路69,从而实现将液体定量容器23接入处理回路。第四多通阀44选择置于第十二旁通通路72,从而将PCR管21接入至处理回路。驱动双移液装置10把核酸洗脱液通过液体定量容器注入PCR管21。随即把第三多通阀43置于第三直通通路53,再把多余的核酸洗脱液从PCR管21抽入第五容器35。此时,液体定量容器23中为容量一定的核酸洗脱液。
S12.把第一多通阀41置于第一直通通路51。第二多通阀42选择置于第六旁通旁路66,将盛放有冻干聚合酶与冻干引物探针的第六容器36接入处理回路。第三多通阀43选择置于第九旁通通路69,从而实现将液体定量容器23接入处理回路。第四多通阀44选择置于第十旁通通路70,将盛放有PCR buffer的第八容器38接入处理回路。使用双移液装置10把PCR buffer通过液体定量容器23把定量后的核酸洗脱液一起最终注入装有冻干聚合酶与冻干引物探针的第六容器36。此时PCR体系混合完成。
S13.把第一多通阀41置于第一直通通路51。第二多通阀42选择置于第六旁通旁路66,将盛放有冻干聚合酶与冻干引物探针的第六容器36接入处理回路。第三多通阀43选择置于第三直通通路51。第四多通阀44选择置于第十二旁通通路72,从而将PCR管21接入至处理回路。使用双移液装置10把PCR体系混合液移动至PCR管21。在PCR管21外部的仪器上加载PCR温度循环装置和光学装置即可完成PCR反应,读取最终数据。
综上,本发明微流控芯片在试验过程全密封,与外界没有任何的液体,气体交换。不存在PCR产物污染问题。在多通阀单元中各阀体均选通在直通时,容器单元30中各个容器均为独立密封的腔体,可实现液体存储,无需手动加液。并且,任何时候,本芯片内的回路系统内没有压差,移液量转移完全可控。容器外部可加载但不限于热力装置,磁力装置,光学等,集成性强。处理后的废液也在密封环境中,不需要特殊储存运输条件,易于焚毁。没有特殊运动要求,可自动化程度高。
前述本发明基本例及其各进一步选择例可以自由组合以形成多个实施例,均为本发明可采用并要求保护的实施例。本发明方案中,各选择例,与其他任何基本例和选择例都可以进行任意组合。本领域技术人员可知有众多组合。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于核酸检测的自动化全封闭微流控芯片,其特征在于,所述微流控制芯片至少包括双移液装置(10)、管路芯片板(20)、容器单元(30)和多通阀单元(40),
所述管路芯片板(20)内包括PCR管(21)、结合膜腔体(22)、液体定量容器(23)以及若干管路(26);
所述容器单元(30)至少包括用于盛放裂解液的第一容器(31)、用于盛放结合液的第二容器(32)、用于盛放第一洗涤液的第三容器(33)、用于盛放第二洗涤液的第四容器(34)、用于盛放洗脱液的第五容器(35)、用于盛放冻干聚合酶和冻干引物探针的第六容器(36)、用于盛放冻干PK酶的第七容器(37)、用于盛放PCR缓冲液的第八容器(38)和用于盛放样本的第九容器(39);
所述多通阀单元(40)包括第一多通阀(41)、第二多通阀(42)、第三多通阀(43)和第四多通阀(44),各多通阀内设置有选择连通的直通通路和旁通通路,且PCR管(21)、结合膜腔体(22)、液体定量容器(23)和容器单元中各容器分别设置于各旁通通路之内;
所述双移液装置(10)为双腔体结构,且其一端的腔体经管路芯片(20)的管路依次与第一多通阀(41)、第二多通阀(42)、第三多通阀(43)、第四多通阀(44)和另一端的腔体相导通。
2.如权利要求1所述的一种用于核酸检测的自动化全封闭微流控芯片,其特征在于,所述双移液装置(10)包括齿轮箱(101)、注射筒(102)和活塞(112),并经由所述活塞(112)将所述齿轮箱(101)和注射筒(102)分隔为两个腔体;
且所述注射筒(102)经第二出入孔(109)和管路与所述第一多通阀(41)相接,所述齿轮箱(101)经第一出入孔(108)和管路与所述第四多通阀(44)相接。
3.如权利要求2所述的一种用于核酸检测的自动化全封闭微流控芯片,其特征在于,所述齿轮箱(101)与注射筒(102)连接采用卡扣(111)连接;
且所述齿轮箱(101)与注射筒(102)连接部位设置有第二密封圈(113)。
4.如权利要求3所述的一种用于核酸检测的自动化全封闭微流控芯片,其特征在于,所述双移液装置(10)还包括齿轮杆(103)、齿条活塞杆(104)、侧板(105)和驱动臂(107);
所述齿轮杆(103)和齿条活塞杆(104)装配于所述齿轮箱(101)内,所述齿轮杆(103)与齿条活塞杆(104)的齿条啮合,且所述活塞(112)套接于所述齿条活塞杆(104)的端部,所述活塞(112)设置于所述注射筒(102)内;所述齿轮杆(103)还外接有驱动臂(107)。
5.如权利要求4所述的一种用于核酸检测的自动化全封闭微流控芯片,其特征在于,所述双移液装置(10)还包括齿轮箱盖(110),所述第一出入孔(108)设置于所述齿轮箱盖(110)的侧板(105)之上;
所述齿条活塞杆(104)齿轮杆(103)上设置有第一密封圈(106),齿轮箱盖(110)与齿轮箱(101)通过焊接密封。
6.如权利要求5所述的一种用于核酸检测的自动化全封闭微流控芯片,其特征在于,所述第二密封圈(113)、第一密封圈(106)和活塞(112)由硅胶材质构成。
7.如权利要求1所述的一种用于核酸检测的自动化全封闭微流控芯片,其特征在于,所述第一多通阀(41)内设置有第一直通通路(51)、第一旁通通路(61)、第二旁通通路(62)和第三旁通通路(63),第一容器(31)设置于第一旁通通路(61)内,第二容器(32)设置于第二旁通通路(62)内,第三容器(33)设置于第三旁通通路(63)内;
所述第二多通阀(42)内设置于有第二直通通路(52)、第四旁通通路(64)、第五旁通通路(65)和第六旁通通路(66),第四容器(34)设置于第四旁通通路(64)内,第五容器(35)设置于第五旁通通路(65)内,第六容器(36)设置于第六旁通通路(66)内;
所述第三多通阀(43)内设置于有第三直通通路(53)、第七旁通通路(67)、第八旁通通路(68)和第九旁通通路(69),第七容器(37)设置于第七旁通通路(67)内,结合膜腔体(22)设置于第八旁通通路(68)内,液体定量容器(23)设置于第九旁通通路(69)内;
所述第四多通阀(44)内设置于有第四直通通路(54)、第十旁通通路(70)、第十一旁通通路(71)和第十二旁通通路(72),第八容器(38)设置于第十旁通通路(70)内,第九容器(39)设置于第十一旁通通路(71)内,PCR管(21)设置于第十二旁通通路(72)内。
8.如权利要求7所述的一种用于核酸检测的自动化全封闭微流控芯片,其特征在于,所述多通阀单元(40)中各阀体至少包括:主动齿轮阀(201)、从动齿轮阀(204)、底板(202)和阀盖(203);
其中主动齿轮阀(201)和从动齿轮阀(204)上设置有从圆心起始的一条流道(205);
底板(202)上在主动齿轮阀(201)和从动齿轮阀(204)的圆心分别设置有中心孔(206),围绕中心孔(206)以流道(205)为半径分别设置有4个卫星孔(207);
阀盖(203)上设置有主动齿轮阀(201)驱动柄的开孔;
阀盖(203)和底板(202)通过键合结合在一起,并将所述主动齿轮阀(201)和从动齿轮阀(204)密封于其间。
9.如权利要求8所述的一种用于核酸检测的自动化全封闭微流控芯片,其特征在于,所述主动齿轮阀(201)和从动齿轮阀(204)相互啮合。
10.如权利要求7所述的一种用于核酸检测的自动化全封闭微流控芯片,其特征在于,阀盖(203)和底板(202)的键合方式采用热键合;所有多通阀单元(40)采用PP材料制得。
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