CN112495456B - 一种微流控芯片 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种微流控芯片，包括样品腔和与所述样品腔连通的至少一个反应检测单元，所述至少一个反应检测单元设置在底板，所述至少一个反应检测单元所需的试剂存储在试剂存储腔板的存储腔中，存储腔通过第一单向通孔与所述至少一个反应检测单元连通；第一动力源用以驱动所述样品流向所述反应检测单元，第二动力源用以驱动所述存储腔内的试剂流向所述反应检测单元。本发明技术方案通过将微流控芯片设置为多层结构，并且将反应检测单元和反应检测单元所需的试剂设计在不同的层，样品和反应试剂分别通过不同的动力源加入到反应检测单元，使样品和反应试剂混合效果更好，提高其检测精度，还可以缩小流道长度，减小微流控芯片的体积，节约成本。

Description

一种微流控芯片

技术领域

本发明涉及微流控技术领域，特别涉及一种微流控芯片。

背景技术

目前，作为临床诊断使用的分析仪器普遍存在的问题是，仪器体积大，价格昂贵，操作技能要求高，运行时间长，样本和试剂用量大，而且存在样本和试剂的交叉污染风险。

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、分析速度快等特点。微流控芯片能够有效地支持分析仪器的装置微型化、功能单元集成化、反应空间密闭、高效快速、试剂微耗量、高通量检测以及可以实现自动化等优点。

微流控芯片技术已开始在样本处理、分子诊断、免疫分析等领域展开应用，但是现有微流控芯片在混合检测样品和反应试剂的时候通常是将反应试剂先固定在微流控芯片的腔室内，然后再通入样品依次经过各个腔室进行反应，这样势必会造成后流经反应试剂的样品混合效果不够好，样品与反应试剂混合不够充分的问题，使其检测精度不够高，检测结果的重复性也不够好。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种微流控芯片，旨在解决现有微流控芯片检测精度不高、重复性不好的问题。

为实现上述目的，本发明提出一种微流控芯片，包括样品腔和与所述样品腔通过微流通道连通的至少一个反应检测单元，所述微流控芯片包括：

底板，所述底板设置有所述至少一个反应检测单元；

试剂存储腔板，所述试剂存储腔板设置有分别用以存储所述至少一个反应检测单元所需试剂的存储腔；其中，

所述存储腔通过第一单向通孔与所述至少一个反应检测单元连通；

第一动力源，所述第一动力源用以驱动所述样品流向所述反应检测单元；

第二动力源，所述第二动力源用以驱动所述存储腔内的试剂流向所述反应检测单元。

在一实施例中，所述微流控芯片还包括：

试剂液囊，所述试剂液囊设置于所述存储腔内，用以存储所述至少一个反应检测单元所需试剂，所述试剂液囊底部有一个可破裂的开口区，所述第二动力源包括试剂压杆，所述试剂液囊受到所述试剂压杆挤压后所述开口区破裂。

在一实施例中，所述微流控芯片还包括：

流道隔膜，所述流道隔膜设置于所述试剂存储腔板和所述底板之间，所述流道隔膜开设有所述第一单向通孔。

在一实施例中，所述第一动力源为空气泵，所述微流控芯片还包括：

反应废液存储腔，所述反应废液存储腔设置于所述试剂存储腔板，所述反应废液存储腔设置有可开合的第一出气口，所述反应废液存储腔与所述反应检测单元通过第二单向通孔连通。

在一实施例中，所述微流控芯片还包括：

检测废液存储腔，所述检测废液存储腔设置于所述试剂存储腔板，所述检测废液存储腔设置有可开合的第二出气口，所述检测废液存储腔与所述反应检测单元通过第三单向通孔连通。

在一实施例中，所述微流控芯片还包括：

多歧腔，所述多歧腔包括一个入口端和多个出口端，所述入口端与所述样品腔连通，所述多个出口端分别对应与所述至少一个反应检测单元连通。

在一实施例中，所述微流控芯片还包括与所述样品腔连通的样品处理单元，所述样品处理单元包括：

稀释液腔，所述稀释液腔用以盛装样品稀释液；

样品混合流道，所述样品混合流道用以混合所述样品和所述样品稀释液，所述样品混合流道末端与所述多歧腔的入口端连通。

在一实施例中，所述样品混合流道设置于所述试剂存储腔板底部。

在一实施例中，所述样品处理单元还包括：

过滤腔，所述过滤腔设置于所述底板，所述样品混合流道末端通过所述过滤腔与所述多歧腔的入口端连通。

在一实施例中，所述反应检测单元包括：

反应混合器，所述反应混合器用于混匀所述样品和一抗试剂；

孵育洗涤腔，所述孵育洗涤腔用于孵育所述样品和一抗试剂得到一抗复合物，以及所述一抗复合物与二抗试剂得到检测复合物，并对所述一抗复合物和检测复合物进行洗涤，然后与反应底物进行混合；

检测腔，所述检测腔用以读取数据；其中，

所述反应混合器、所述孵育洗涤腔、所述检测腔之间依次通过微流通道连通，所述反应混合器与所述样品腔连通。

在一实施例中，所述存储腔包括一抗试剂存储腔、二抗试剂存储腔、洗涤液存储腔和反应底物存储腔，所述一抗试剂存储腔通过所述第一单向通孔和微流通道与所述反应混合器连通，所述二抗试剂存储腔、洗涤液存储腔和反应底物存储腔通过所述第一单向通孔和微流通道与所述孵育洗涤腔连通。

在一实施例中，所述检测腔底面为透明材料。

在一实施例中，所述一抗试剂包被有磁珠微粒。

在一实施例中，所述试剂存储腔板还开设有磁铁插入口，所述磁铁插入口对应所述孵育洗涤腔设置。

在一实施例中，所述二抗试剂标记有辣根过氧化物酶或碱性磷酸酶。

本发明技术方案通过将微流控芯片设置为多层结构，并且将反应检测单元和反应检测单元所需的试剂设计在不同的层，样品和反应试剂分别通过不同的动力源加入到反应检测单元，使样品和反应试剂混合效果更好，提高其检测精度，还可以缩小流道长度，减小微流控芯片的体积，节约成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明微流控芯片的整体结构示意图；

图2为本发明微流控芯片的爆炸图；

图3为本发明微流控芯片的底板的结构示意图；

图4为本发明微流控芯片的部分爆炸图；

图5为本发明微流控芯片试剂存储腔板的部分仰视图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称	标号	名称
						10	微流控芯片	1	盖片	2	试剂存储腔板
3	试剂液囊	4	流道隔膜	5	底板
						101	样品加入口	102	试剂压杆导入口	103	第一出气口
104	磁铁插入口	105	第二出气口
						201	样品腔	202	稀释液腔	203	样品混合流道
204	多歧腔	205	洗涤液存储腔	206	一抗试剂存储腔
						207	二抗试剂存储腔	208	底物A存储腔	209	底物B存储腔
210	检测废液存储腔	211	反应废液存储腔	212	磁铁插入口
						301	稀释液试剂液囊	302	一抗试剂液囊	303	洗涤液试剂液囊
304	二抗试剂液囊	305	底物A试剂液囊	306	底物B试剂液囊
						401	第四单向通孔	402	第五单向通孔	403	第六单向通孔
404	第一单向通孔	405	第二单向通孔	406	第三单向通孔
						501	过滤腔	502	反应单元流道	503	反应混合器
504	孵育洗涤腔	505	检测腔

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。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。

在本发明中如涉及“第一”、“第二”、“第三”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种微流控芯片，该微流控芯片的检测精度高，反应时间短，成本低。

参照图1至3，图1为本发明微流控芯片的整体结构示意图；图2为本发明微流控芯片的爆炸图；图3为本发明微流控芯片的底板结构示意图；图4为本发明微流控芯片的部分爆炸图。

在本发明实施例中，请参阅图1至图4，提出一种微流控芯片10，包括样品腔201和与所述样品腔201通过微流通道连通的至少一个反应检测单元50，所述微流控芯片10包括：底板5，所述底板5设置有所述至少一个反应检测单元50；试剂存储腔板2，所述试剂存储腔板2设置有分别用以存储所述至少一个反应检测单元20所需试剂的存储腔；其中，所述存储腔通过第一单向通孔404与所述至少一个反应检测单元20连通；第一动力源，所述第一动力源用以驱动所述样品流向所述反应检测单元50；第二动力源，所述第二动力源用以驱动所述存储腔内的试剂流向所述反应检测单元50。

具体的，请参阅图1、图3和图4，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，圆形可以使微流控芯片10的体积最小化，微流控芯片10包括样品腔201和与样品腔201连通的八个绕圆心均匀分布的反应检测单元50。

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。微流控芯片10上的反应检测单元的数量可以为一个、两个、四个、五个、七个等等。多个反应检测单元50可以使得该微流控芯片10同时进行多项指标检测，提高检测速率。反应检测单元的数量也可以根据不同的检验项目进行灵活调整。

具体的，请参阅图4，样品腔201具有用于加样品的加样口101，样品腔201的形状没有特别要求，例如可以为球形、柱形、立方体等，只要能够承装样品即可。样品可以为全血、血浆或血清等。

可以理解的是，请参阅图4和图5，样品腔201的数量可以为一个，也可以为多个，样品腔201和反应检测单元50可以直接通过微流通道一一连通。但是反应检测单元50的数量为多个，样品腔201的数量为一个时，需要在样品腔201和反应检测单元50之间设置一个多歧腔204，样品腔201中的样品经多歧腔204分流到不同的反应检测单元50。通过设置多歧腔204可以简化该微流控芯片10的操作过程，提高自动化水平，并且减少了样品腔201的数量，可以进一步减小微流控芯片10的体积。

具体的，第一动力源驱动样品腔201中的样品流向反应检测单元50，第一动力源例如可以为空气泵，空气从样品加入口101通入，一直驱动样品流到反应检测单元50，第一动力源还可以为离心力驱动，由于第一动力源的存在，样品不会发生倒流。

具体的，请参阅图3，微流控芯片10包括底板5，反应检测单元50设置在底板5上。底板5的材料可以为硅片、玻璃、有机高分子材料等。反应检测单元50可以通过光刻或刻蚀技术形成在底板5上，也可以通过注塑、模塑等方法形成在底板5上。

请参阅图3，图3提供了一实施方式在底板5设置八个绕圆心均匀分布的反应检测单元50，反应检测单元50是用于对待检测样品进行反应处理并检测结果的微流控单元。在本实施方式中，反应检测单元50包括用于酶免疫反应的反应混合器503、孵育洗涤腔504和检测腔505，反应混合器503、孵育洗涤腔504和检测腔505之间通过反应单元流道502连通，反应混合器503用于混合一抗试剂和样品，混合后的一抗试剂和样品通过反应单元流道502进入孵育洗涤腔504进行一抗孵育得到一抗复合物，一抗孵育完成之后进行洗涤，然后在孵育洗涤腔504加入二抗试剂进行二抗孵育得到二抗复合物，二抗孵育完成之后洗涤形成夹心状的检测复合物，然后加检测液在检测腔505进行结果检测。

具体的，上述酶免疫反应可以为化学发光酶免疫反应，也可以为酶联免疫反应，两者的区别仅在于二抗试剂带有的标记不同，例如，化学发光酶免疫反应二抗标记可以为辣根过氧化物酶或碱性磷酸酶，此时检测液例如可以为鲁米诺发光剂，催化反应生成荧光；化学发光酶免疫反应二抗标记还可以为吖啶酯，此时检测液例如可以为氧化剂和氢氧化钠等，使吖啶酯分解、发光。酶联免疫反应的二抗试剂带有的标记为催化酶，检测液为催化酶的底物，反应生成有色产物。

可以理解的是，在其它实施方式中，反应检测单元50还可以设置为其它类型的检测反应，例如可以为基因检测，反应检测单元50相应的设置为可以进行PCR反应的腔室，比如普通PCR、荧光定量PCR、恒温PCR等，例如反应检测单元50为荧光定量PCR微流控单元时，可以包括对RNA进行反转录的反转录腔室，对cDNA进行扩增的扩增腔室等。

具体的，请参阅图2和图4，微流控芯片10包括试剂存储腔板2，试剂存储腔板2设置有多个试剂存储腔，用于存储所述反应检测单元50所需的试剂。本实施方式中，例如包括洗涤液存储腔205，一抗试剂存储腔206，二抗试剂存储腔207，底物A存储腔208，底物B存储腔209。试剂存储腔板2和底板5通过粘接设置，试剂存储腔板2和底板5之间的密封性应较好，保证底板5上的反应检测单元50的各个反应检测步骤能够在密闭空间进行，不需传统检验方法使用大型管板仪器必须共用吸样针、试剂针、搅拌棒和比色杯等，有效避免了样本和试剂的交叉污染，保证了检测结果的准确性。

具体的，请参阅图4，试剂存储腔通过第一单向通孔404与反应检测单元50连通，第一单向通孔404是指试剂只能从存储腔流到反应检测单元50，而不能从反应检测单元50流到存储腔，试剂存储腔通过第二动力源实现与反应检测单元50的单向连通，第二动力源可以为试剂压杆，通过试剂压杆挤压存储腔中的试剂流到反应检测单元50，第二动力源也可以为离心力驱动。在本实施方式中，第一单向通孔404为五个，分别对应洗涤液存储腔205、一抗试剂存储腔206、二抗试剂存储腔207、底物A存储腔208和底物B存储腔209的底部设置。试剂存储腔中的试剂可以对应流到反应检测单元50的不同反应腔室中，比如，一抗试剂和样品汇合流到反应混合器503中，二抗试剂和洗涤液以及底物A和底物B流到孵育洗涤腔504中。通过这样设置试剂存储腔，可以使得试剂在需要使用的时候再释放到对应的腔室中与样品混合，因而样品在与试剂进行混合的时候不会有先后顺序，防止先流经腔室的样品与一抗结合，后流经的样品则无法与一抗结合的情况，本发明方案的混合效果更好，使得检测精度更高，检测重复性更高。

本发明技术方案通过将微流控芯片10设置为多层结构，并且将反应检测单元50和反应检测单元50所需的试剂设计在不同的层，样品和反应试剂分别通过不同的动力源控制加入到反应检测单元50，使样品和反应试剂混合效果更好，提高其检测精度，还可以缩小流道长度，减小微流控芯片的体积，节约成本。

在一实施例中，请参阅图4，所述微流控芯片10还包括：试剂液囊3，所述试剂液囊3设置于所述存储腔内，用以存储所述至少一个反应检测单元50所需试剂，所述试剂液囊3底部有一个可破裂的开口区，所述第二动力源包括试剂压杆，所述试剂液囊3受到所述试剂压杆挤压后所述开口区破裂。

具体的，试剂液囊3为柔性囊体，所述试剂液囊3底部有一个可破裂的开口区，试剂液囊3在没有受到力的作用时为封闭状态，可以存储试剂，试剂液囊3在受到机械力作用时，其底部的开口区破裂，试剂液囊3解封，试剂流出。该机械力例如可以为试剂压杆挤压作用，此时第二动力源包括试剂压杆和与试剂压杆连接的电机，电机驱动试剂压杆从试剂压杆导入口102插入挤压试剂液囊3。试剂液囊3可以由包括但不限制于丙烯酸、聚碳酸酯、共聚物和/或ABS制作而成。

请参阅图4，在本实施方式中，该试剂液囊3包括一抗试剂液囊302，洗涤液试剂液囊303，二抗试剂液囊304，底物A试剂液囊305，底物B试剂液囊306，盛装不同试剂的试剂液囊对应设置在试剂存储腔内。第一单向通孔404可以设置在试剂存储腔的底部，试剂液囊3放置在试剂存储腔内，第一单向通孔404也可以为试剂液囊3的底部开口，此时，试剂液囊3插入试剂存储腔内。通过设置试剂液囊3存储试剂，并搭配试剂压杆作为第二动力源，使得试剂流向反应检测单元50更好控制，有利于试剂与样品的混合，并且试剂液囊3的密封性更好，可以防止试剂被污染。

在一优选实施例中，请继续参阅图4，所述微流控芯片10还包括：流道隔膜4，所述流道隔膜4设置于所述试剂存储腔板2和所述底板5之间，所述流道隔膜4开设有所述第一单向通孔404。

具体的，流道隔膜4由硬质聚合物双面背胶材料制作而成，用于隔离试剂存储腔板2底面和底板5上的反应检测单元50；流道隔膜4设置有第一单向通孔404，为试剂液囊3内的试剂和底板5上的反应检测单元50提供必要的流体接口。通过设置流道隔膜4可以提高试剂存储腔板2和底板5的密封性，提高检测结果的可靠性。

在一实施例中，请参阅图4，所述第一动力源为空气泵，所述微流控芯片10还包括：反应废液存储腔211，所述反应废液存储腔211设置于所述试剂存储腔板2，所述反应废液存储腔211设置有可开合的第一出气口103，所述反应废液存储腔211与所述反应检测单元50通过第二单向通孔405连通。

具体的，反应废液存储腔211用于收集反应检测单元50的反应废液，第二单向通孔405是指反应废液只能从反应检测单元50流到反应废液存储腔211。当微流控芯片10只有样品加入口101和第一出气口103通气时，并且样品加入口101和第一出气口103是连通，由于空气从样品加入口101加入，一直驱动样品经过反应检测单元50，完成反应之后，空气进一步需要从第一出气口103排出，从而驱动废液流入到反应废液存储腔211。

在一实施例中，请参阅图4，所述微流控芯片10还包括：检测废液存储腔210，所述检测废液存储腔210设置于所述试剂存储腔板2，所述检测废液存储腔210设置有可开合的第二出气口105，所述检测废液存储腔210与所述反应检测单元50通过第三单向通孔406连通。

具体的，检测废液存储腔210用于收集结果检测完成后的检测液试剂，第三单向通孔406是指检测废液只能从反应检测单元50流到检测废液存储腔210。当关闭微流控芯片10的第一出气口103，打开第二出气口105时，样品加入口101和第二出气口105连通，因此，空气驱动检测废液流入检测废液存储腔210。

可以理解的是，上述的样品加入口101、第一出气口103和第二出气口105可以设置在一个盖片1上，盖片1由硬质聚合物材料制作，用于密封微流控芯片10的试剂存储腔和废液存储腔。盖片1包括疏水膜和单面自封胶，疏水膜只有气体可以通过，液体不能通过，确保样品腔201、试剂存储腔和废液存储腔中的液体试剂在上机运行和保存运输过程不会溢出。应当说明的是，试剂压杆导入口102也可以设置在盖片1上。

在一实施例中，请参阅图5，所述微流控芯片10还包括：多歧腔204，所述多歧腔204包括一个入口端和多个出口端，所述入口端与所述样品腔201连通，所述多个出口端分别对应与所述至少一个反应检测单元50连通。

具体的，多歧腔204的出口端数量可以依据反应检测单元50的数量而定，在本实施方式中，多歧腔204为一份八多歧腔，样品通过一分八多歧腔204分流到八个不同的反应检测单元50，可以实现对同一样本进行多项不同的检验指标同时检测，提高检测速率，实现高通量检测。

在上述任一实施例的基础上，请参阅图4和图5，所述微流控芯片10还包括与所述样品腔201连通的样品处理单元，所述样品处理单元包括：稀释液腔202，所述稀释液腔202用以盛装样品稀释液；样品混合流道203，所述样品混合流道203用以混合所述样品和所述样品稀释液，所述样品混合流道203末端与所述多歧腔204的入口端连通。

具体的，通过设置样品处理单元，使得微流控芯片10的自动化程度更高，不需要在芯片外进行样品稀释，在样品加入口101直接加入采集的样品，然后将微流控芯片10放入配套仪器即可，将多步的操作由一键自动完成，真正实现“样本进，结果出”和“随到随检”的现场及时检测。

具体的，稀释液腔202设置在试剂存储腔板2上，稀释液腔202的底部与样品混合流道203连通，样品腔201的底部也与样品混合流道203连通，空气从样品加入口101通入驱动样品流经样品混合流道203，同时稀释液腔202释放稀释液与样品汇合，一起流经样品混合流道203进行混合。可以理解的是，为了实现样品和稀释液混合更均匀，样品混合流道203设置为S形，使其在一定的面积内流道长度越长，混合效果越好，混合均匀的样品和稀释液流入多歧腔204进行分流。

在一实施例中，请参阅图4，稀释液也可以存储在稀释液试剂液囊301中，通过试剂压杆插入试剂压杆导入口102挤压稀释液试剂液囊301释放稀释液。

在一实施例中，请参阅图5，所述样品混合流道203设置于所述试剂存储腔板2底部。通过将样品混合流道203设置在试剂存储腔板2底部，使其制造工艺更简单，可以降低成本，由于试剂存储腔板2和底板5之间设置有流道隔膜4，因此，也可以保证样品混合流道203的密封性，防止样品和稀释液渗漏。

在一实施例中，请参阅图3和图4，所述样品处理单元还包括：过滤腔501，所述过滤腔501设置于所述底板5，所述样品混合流道203末端通过所述过滤腔501与所述多歧腔204的入口端连通。

具体的，过滤腔501设置在底板5上，可以减小微流控芯片1的体积。过滤腔501用于过滤样品中的杂质，使检测结果更准确，例如过滤腔501可以设置有层析过滤膜。由于样品混合流道203设置在试剂存储腔板2的底部，过滤腔501设置在底板5上，因此，在流道隔膜4上还设置有第四单向通孔401，第四单向通孔401对应样品混合流道203的末端设置，稀释后的样品从第四单向通孔401流到过滤腔501，经过滤腔501过滤后的样品从多歧腔204分流到不同的反应检测单元50。

在一实施例中，请参阅图5，多歧腔204设置在试剂存储腔板2，可以更好的利用微流控芯片10的上下层的空间，进一步减小微流控芯片10的体积。

可以理解的是，多歧腔204设置在试剂存储腔板2，则流道隔膜4还设置有第五单向通孔402和第六单向通孔403，第五单向通孔402为多歧腔204进液过孔，第六单向通孔403为反应检测单元50进液过孔。第五单向通孔402用于连通过滤腔501和多歧腔204的入口端，第六单向通孔403用于连通过滤腔501的出口端和反应检测单元50。

在一实施例中，所述一抗试剂包被有磁珠微粒。

具体的，磁珠微粒作为一抗试剂的固相载体，磁珠微粒具有超强的顺磁性，在磁场中能够迅速聚集，撤离磁场后又能够迅速均匀分散，有利于反应试剂的混合。

在一实施例中，请参阅图4，所述试剂存储腔板2还开设有磁铁插入口212，所述磁铁插入口212对应所述孵育洗涤腔504设置。

具体的，磁铁插入口212用于插入磁铁，为磁珠微粒提供磁场，磁铁插入口212对应孵育洗涤腔504设置，使得孵育洗涤腔504内的反应试剂和反应中间产物反复聚集后又均匀分散，提高反应过程中的混合效果，使反应结果更准确。可以理解的是，盖片1对应磁铁插入口212的位置也设置有磁铁插入口104。

下面将结合具体实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中所用试剂未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

实施例

第一步：加入待测样本

打开样品加入口101的密封盖，手动加入待测样本至样品腔201，盖紧密封盖，将微流控芯片10插入处于待机状态的检测仪器中。

第二步：样本稀释过滤

运行仪器，打开反应废液存储腔211的第一出气口103，闭合检测废液存储腔210的第二出气口105，由样品加入口101输入定量的空气对样品腔201加压，驱动样本试剂由样品腔201到达样本混合流道203；同时由试剂压杆入口102插入试剂压杆对稀释液腔202中的稀释液试剂包囊301施压，驱动定量的稀释液进入样本混合流道203，与样本混匀；继续由样品加入口101输入定量的空气驱动混匀的样本混合试剂穿过第四单向通孔401进入微流控芯片10的底板5上的过滤腔501，经过滤腔501中的层析过滤膜去除样本混合试剂中的杂质，穿过第五单向通孔402进入一分八多歧腔204，然后经过第六单向通孔403被均分到各个独立的反应单元流道502中。

第三步：一抗(磁珠微粒包被)混匀孵育

同时由试剂压杆导入口102插入试剂压杆，对各个独立的已包被特异性抗原的磁珠微粒的一抗试剂存储腔206中的一抗试剂液囊302加压，驱动各单元的一抗试剂进入各反应混合器503。

特定检测项目的一抗试剂和样本混合试剂在反应混合器503充分混匀，特定检测项目的一抗试剂中的抗原与样本混合试剂的相对应的抗体结合，随后由样本加入口101输入的定量空气继续驱动抗体结合试剂进入孵育洗涤腔504中。

同时，在孵育洗涤腔504外，由磁铁插入口212加入的磁铁捕获、富集并吸附固定试剂中的磁珠微粒，由样品加入口101输入定量空气继续驱动抗体结合试剂全部进入孵育洗涤腔504，并排除多余试剂到反应废液存储腔211。

此时，由磁铁插入口212加入的磁铁释放吸附固定在孵育洗涤腔504中的磁珠微粒，磁珠微粒具有超强的顺磁性，在磁场中能够迅速聚集，撤离磁场后又能够迅速均匀分散；孵育洗涤腔504通过微流控芯片10外部的控温模块升温并保持37℃恒温进行孵育，孵育完成后，磁铁再次吸附磁珠微粒，恢复室温，由样品加入口101输入定量空气排除废液到反应废液存储腔211。

第四步：洗涤

由磁铁插入口212加入的磁铁吸附固定试剂中磁珠微粒，由试剂压杆导入口102插入试剂压杆对各独立单元的洗涤液储存腔205中的洗涤液试剂液囊303加压，驱动洗涤液进入孵育洗涤腔504，充满孵育洗涤腔504后，磁铁释放磁珠微粒混匀洗涤，洗涤完成后，磁铁再次吸附固定磁珠微粒，由样本加入口101输入定量空气排除废液到反应废液存储腔211。

第五步：二抗试剂混匀孵育

磁铁保持吸附固定磁珠微粒，由试剂压杆导入口102插入试剂压杆对各独立单元的二抗试剂存储腔207中的二抗试剂液囊304加压，驱动二抗试剂进入孵育洗涤腔504，二抗试剂为带有荧光标记的特异性抗体；二抗试剂充满孵育洗涤腔504后，磁铁释放磁珠微粒混匀，孵育洗涤腔504通过微流控芯片10外部的控温模块升温并保持37℃恒温进行孵育；孵育完成后，恢复室温并再次吸附磁珠，由样品加入口101输入定量空气排除废液到反应废液存储腔211。

第六步：洗涤

由磁铁插入口212加入的磁铁吸附固定试剂中磁珠微粒，由试剂压杆导入口102插入试剂压杆对各独立单元的洗涤液储存腔205中的洗涤液试剂液囊303加压，驱动洗涤液进入孵育洗涤腔504，洗涤液充满孵育洗涤腔504后，磁铁释放磁珠微粒混匀洗涤，洗涤完成后，磁铁再次吸附固定磁珠微粒，由样品加入口101输入定量空气排除废液到反应废液存储腔211。

第七步：底物混匀

底物试剂包括底物A和底物B两种试剂，底物A激发结合在磁珠微粒的二抗试剂荧光标记发光，底物B增强荧光亮度。打开检测废液存储腔210的第二出气口105，闭合反应废液存储腔211的第一出气口103，由试剂压杆导入口102插入试剂压杆分别对各独立单元的底物A储存腔208中的底物A试剂液囊305和底物B储存腔209中的底物B试剂液囊加压，驱动底物试剂依次进入孵育洗涤腔504，底物试剂充满孵育洗涤腔504后，磁铁释放磁珠微粒混匀，由样品加入口101输入定量空气驱动磁珠微粒和底物试剂的混合试剂进入检测腔505反应等待；二抗试剂的荧光标记被激发后达到最大或稳定发光强度，大约需要一分钟，反应等待时间包括磁珠微粒和底物试剂的混合试剂从孵育洗涤腔504到检测腔505的移动时间。

以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种微流控芯片，其特征在于，包括样品腔和与所述样品腔通过微流通道连通的至少一个反应检测单元，所述微流控芯片包括：

底板，所述底板设置有所述至少一个反应检测单元；

试剂存储腔板，所述试剂存储腔板设置有分别用以存储所述至少一个反应检测单元所需试剂的存储腔；其中，

所述存储腔通过第一单向通孔与所述至少一个反应检测单元连通；

第一动力源，所述第一动力源用以驱动所述样品流向所述反应检测单元；

第二动力源，所述第二动力源用以驱动所述存储腔内的试剂流向所述反应检测单元；

试剂液囊，所述试剂液囊设置于所述存储腔内，用以存储所述至少一个反应检测单元所需试剂，所述试剂液囊底部有一个可破裂的开口区，所述第二动力源包括试剂压杆，所述试剂液囊受到所述试剂压杆挤压后所述开口区破裂；

盖片，所述盖片盖设于所述试剂存储腔板，且所述盖片设有与所述反应检测单元连通的样品加入口；所述底板与所述试剂存储腔板层叠设置；

其中，所述反应检测单元包括：反应混合器，所述反应混合器用于混匀所述样品和一抗试剂；孵育洗涤腔，所述孵育洗涤腔用于孵育所述样品和一抗试剂得到一抗复合物，以及所述一抗复合物与二抗试剂得到检测复合物，并对所述一抗复合物和检测复合物进行洗涤，然后与反应底物进行混合；

所述存储腔包括一抗试剂存储腔、二抗试剂存储腔、洗涤液存储腔和反应底物存储腔，所述一抗试剂存储腔通过所述第一单向通孔和微流通道与所述反应混合器连通，所述二抗试剂存储腔、洗涤液存储腔和反应底物存储腔通过所述第一单向通孔和微流通道与所述孵育洗涤腔连通；所述存储腔还包括多歧腔，所述多歧腔包括一个入口端和多个出口端，所述入口端与所述样品腔连通，所述多个出口端分别对应与所述至少一个反应检测单元连通；

样品处理单元，与所述样品腔连通，所述样品处理单元包括：稀释液腔，所述稀释液腔用以盛装样品稀释液；样品混合流道，所述样品混合流道用以混合所述样品和所述样品稀释液，所述样品混合流道末端与所述多歧腔的入口端连通；

所述微流控芯片还包括：

过滤腔，所述过滤腔设置于所述底板，所述过滤腔设有层析过滤膜，所述样品混合流道末端通过所述过滤腔与所述多歧腔的入口端连通；

流道隔膜，所述流道隔膜设置于所述试剂存储腔板和所述底板之间，所述流道隔膜设有第四单向通孔、第五单向通孔和第六单向通孔，所述第四单向通孔对应样品混合流道的末端设置，所述第五单向通孔为所述多歧腔进液过孔，所述第六单向通孔为所述反应检测单元进液过孔。

2.如权利要求1所述的一种微流控芯片，其特征在于，

所述流道隔膜开设有所述第一单向通孔。

3.如权利要求2所述的一种微流控芯片，其特征在于，所述第一动力源为空气泵，所述微流控芯片还包括：

反应废液存储腔，所述反应废液存储腔设置于所述试剂存储腔板，所述反应废液存储腔设置有可开合的第一出气口，所述反应废液存储腔与所述反应检测单元通过第二单向通孔连通。

4.如权利要求3所述的一种微流控芯片，其特征在于，所述微流控芯片还包括：

检测废液存储腔，所述检测废液存储腔设置于所述试剂存储腔板，所述检测废液存储腔设置有可开合的第二出气口，所述检测废液存储腔与所述反应检测单元通过第三单向通孔连通。

5.如权利要求4所述的一种微流控芯片，其特征在于，所述样品混合流道设置于所述试剂存储腔板底部。

6.如权利要求5所述的一种微流控芯片，其特征在于，所述反应检测单元还包括：

检测腔，所述检测腔用以读取数据；其中，

所述反应混合器、所述孵育洗涤腔、所述检测腔之间依次通过微流通道连通，所述反应混合器与所述样品腔连通。

7.如权利要求6所述的一种微流控芯片，其特征在于，所述检测腔底面为透明材料。

8.如权利要求7所述的一种微流控芯片，其特征在于，所述一抗试剂包被有磁珠微粒。

9.如权利要求8所述的一种微流控芯片，其特征在于，所述试剂存储腔板还开设有磁铁插入口，所述磁铁插入口对应所述孵育洗涤腔设置。

10.如权利要求9所述的一种微流控芯片，其特征在于，所述二抗试剂标记有辣根过氧化物酶或碱性磷酸酶。

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