CN112827519A - 主动式微流控芯片 - Google Patents

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许行尚
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Abstract

本发明公开了一种微流控芯片，包括芯片本体，所述芯片本体设置有进样腔，其特征在于，所述进样腔设置有滤血模块安置部，所述滤血模块安置部配装有滤血模块；所述滤血模块包括进样连接接头以及滤血组件；滤血组件嵌装在进样连接接头中或者滤血组件设在进样连接接头与滤血模块安置部之间。因此，本发明将滤血模块相对于芯片本体独立出来，能够提高滤血效率且组装时方便装配。

Description

主动式微流控芯片
技术领域
本发明涉及一种主动式微流控芯片。
背景技术
免疫侧向层析诊断技术作为一种稳定和实用的技术，适合在多样的即时检验（POCT）或者现场使用。在免疫层析反应系统中，由于系统原因导致CV大，无法达到精确定量。而基于微流控技术的免疫诊断方法，可以有效地避免上述问题。
微流控又分被动式和主动式两种。其中：被动式微流控需要毛细血管力来达到液体向前的侧向层析。但是由于不同样本特别是全血样本的粘稠度不同，导致液体流速无法统一。主动式微流控可以有效避免上述问题，可以给向前的推力，使液体均匀的向前流动，避免因为不同流速导致的测试值差异。主动式微流控的动力有离心力驱动、电润湿驱动、压力驱动（电解泵、压缩气体泵、化学分解泵、直接气压差驱动），但是如果要达到随意控制液体流动的目的，不但要有推动力，还要有阀门控制，还要有防回流免得液体因为压力去除而回流。
申请人经过多年的研究，提出了一种主动微流控芯片，如中国专利201721237825.0、中国专利201710878470.1等，并且针对其中的进样腔，提供了具体结构，如中国专利201710377142.3、201910018240.7。但是，上述的各专利中提及的进样腔，其中布置的滤样组件，比如滤血膜，均是封接在芯片本体中，一方面增加了芯片本体的成型难度以及装配难度，另一方面造成生产成本较高。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供一种微流控芯片，该微流控芯片在进样腔所在位置处，通过可拆卸的方式安装滤血模块。即本发明将所述的滤血模块独立于芯片本体制造，并采用可拆卸的连接方式将两者配装，方便芯片生产、装配。
为实现上述的技术目的，本发明将采取如下的技术方案：
一种主动式微流控芯片，包括芯片本体，所述芯片本体设置有进样腔，所述进样腔设置有滤血模块安置部，所述滤血模块安置部配装有滤血模块；所述滤血模块包括进样连接接头以及滤血组件；滤血组件嵌装在进样连接接头中或者滤血组件设在进样连接接头与滤血模块安置部之间，进样接头安装通孔即为所述的滤血模块安置部。
优选地，进样腔包括进样池以及与进样池连通的进样接头安装通孔，进样接头安装通孔贯穿芯片本体的其中一侧表面设置；
所述的进样接头安装通孔为三阶梯型孔，该三阶梯型孔包括直径依次减小的三个通孔，分别为大通孔、中通孔以及小通孔，大通孔依次通过中通孔、小通孔与进样池连通，且大通孔贯穿芯片本体的上表面设置；
所述的进样连接接头，为中部开设贯穿通孔的一体式结构，包括主体接头，主体接头的外侧端部通过外延的方式形成圆环形连接凸耳，并在连接凸耳的内侧表面以及外环圆面均涂抹粘接剂，且主体接头在紧靠着内侧端部的内壁设置有环形凸台，并在内侧端部涂抹粘接剂；
滤血组件置于环形凸台与小通孔之间，且滤血组件的外径大于小通孔的内径，而与环形凸台的外环直径匹配，环形凸台的内环直径与小通孔的内径相当；
主体接头的内侧端部与小通孔外侧的芯片本体台阶面a相贴，并与所述的芯片本体台阶面a粘接成一体；
连接凸耳的内侧表面与中通孔外侧的芯片本体台阶面b相贴，并与所述的芯片本体台阶面b粘接成一体；
连接凸耳的外环圆面与大通孔的内壁粘接成一体，且连接凸耳的表面与大通孔的表面齐平。
优选地，所述芯片本体通过上层芯片、中层芯片以及下层芯片从上到下依次叠层装配而成；
大通孔设置于上层芯片，中通孔设置于中层芯片，小通孔设置于下层芯片，并与设置于下层芯片的进样池连通。
优选地，所述进样池的截面呈圆形设置，且进样池的中部位置处设置有直接连通至进样池出样口的汇集流道。
优选地，所述进样连接接头分体设置为轴线共线设置的第一卡接件、第二卡接件；
所述的第一卡接件，为中部设置有通孔的环状构件，并沿通孔内壁周向设置有支撑结构；
所述的滤血组件，通过所述支撑结构支撑在所述第一卡接件内；
所述的第二卡接件，包括环状主体接头以及设置于该主体接头外侧的连接凸耳；
主体接头的一端插接在所述第一卡接件的通孔中并能够压紧滤血组件的边缘，主体接头的另一端外置于芯片本体，连接凸耳能够通过卡接的方式与芯片本体装配成一体；
第一卡接件的通孔与进样腔连通，而第一卡接件的外壁能够与滤血模块安置部一体设置，或者所述的第一卡接件直接通过所述的滤血模块安置部支承，并在连接凸耳与芯片本体卡接装配时与滤血模块安置部卡紧。
优选地，所述芯片本体通过上层芯片、中层芯片、下层芯片从上到下依次叠层装配形成；所述的进样腔包括设置于下层芯片的进样池，进样池的池口通过中层芯片封接，并与中层芯片上所设置的滤血模块安装孔a连通。
优选地，滤血模块安置部包括所述的滤血模块安装孔a、设置于上层芯片并与滤血模块安装孔a贯通的滤血模块安装孔b；
当第一卡接件与滤血模块安置部一体设置时，第一卡接件下端的外壁与滤血模块安装孔a一体设置，而第一卡接件的上端则穿过滤血模块安装孔b设置；所述连接凸耳通过卡接的方式依次与上层芯片、中层芯片连接固定；
当第一卡接件通过所述的滤血模块安置部支承时，第一卡接件紧靠着下端设置的通孔与滤血模块安装孔a对接，且第一卡接件的下端面向外延展而设置有环形凸缘，环形凸缘通过滤血模块安装孔a外侧的中层芯片支承，而第一卡接件的上端则穿过滤血模块安装孔b设置；所述连接凸耳通过卡接的方式分别与上层芯片、中层芯片连接。
优选地，所述连接凸耳的下表面设置有凸块，所述芯片本体设置有与凸块匹配的卡孔，所述连接凸耳通过凸块、卡孔的配合而与芯片本体固定；
当第一卡接件与滤血模块安置部一体设置时，卡孔贯穿上层芯片、中层芯片设置；
当第一卡接件通过所述的滤血模块安置部支承时，卡孔贯穿上层芯片、中层芯片设置。
优选地，所述的进样池底设置汇集流道，所述的汇集流道直接连通至进样池的出样口，且汇集流道在靠近进样池的出样口位置处设置有膨大腔，处于膨大腔两端的汇集流道的内径均小于膨大腔的内径。
优选地，所述芯片本体上还设置有标记抗体腔、定量反应腔、废液腔、外接气路接口、外接稀释液接口；
所述进样腔的出口通过进样流道与标记抗体腔连通；
所述外接稀释液接口通过芯片本体内所设置的外接稀释液流道与标记抗体腔连通；
所述外接气路接口通过芯片本体内所设置的外接气路流道与标记抗体腔连通；
所述标记抗体腔通过混合液输出流道与定量反应腔连通，而定量反应腔则通过废液流出流道与废液腔连通。
优选地，所述进样流道、混合液输出流道、外接稀释液流道的一端通过汇流流道汇流后，与标记抗体腔一侧的连接孔a连通，标记抗体腔另一侧所设置的连接孔b与外接气路流道连通；
混合液输出流道的内径均小于进样流道、外接稀释液流道、汇流流道的内径；
所述混合液输出流道的内径足够小，直至标记抗体腔中的液体在外接气路流道中引入的气压为P0的气流的推动下才能进入混合液输出流道，继续在气压为P0的气流推动下，混合液输出流道才能导流。
优选地，所述定量反应腔、废液腔之间还设置有质控腔；所述定量反应腔前端设置第一防回流结构，定量反应腔与质控腔之间设置第二防回流结构，质控腔后端、废液腔前端设置第三防回流结构，标记抗体腔的前端设置第四防回流结构；进样腔后端设置第五防回流结构。
优选地，所述的定量反应腔包括设置于下层芯片的定量反应腔下盖、设置于中层芯片的定量反应腔上盖；定量反应腔通过定量反应腔上盖封接定量反应腔下盖而形成；
所述的标记抗体腔包括设置于下层芯片的标记抗体腔下盖、设置于中层芯片的标记抗体腔通孔、设置于上层芯片的标记抗体腔上盖；标记抗体腔上盖、标记抗体腔通孔、标记抗体腔下盖从上到下依次叠放并封接以形成标记抗体腔；
所述的废液腔包括设置于下层芯片的废液腔下盖、设置于中层芯片的废液腔通孔、设置于上层芯片的废液腔上盖；废液腔上盖、废液腔通孔、废液腔下盖从上到下依次叠放并封接以形成废液腔；
所述的质控腔包括设置于下层芯片的质控腔下盖、设置于中层芯片的质控腔上盖；质控腔通过质控腔上盖封接质控腔下盖而形成。
优选地，所述的外接稀释液流道包括中层芯片上所设置的第一稀释液流道、下层芯片上所设置的第二稀释液通道，第一稀释液流道的一端与贯穿上层芯片设置的稀释液进样口连通，另一端则通过贯穿中层芯片所设置的稀释液通孔与第二稀释液通道的一端连通，第二稀释液通道的另一端则与所述的汇流流道连通；
所述的外接气路流道包括中层芯片上所设置的第一外接气路通道、下层芯片上所设置的第二外接气路流道、设置于上层芯片背面并连通至标记抗体腔上盖的第三外接气路流道；
第一外接气路通道的一端与贯穿上层芯片所设置的外接气路接口连通，另一端则通过贯穿中层芯片所设置的第一气路通孔与第二外接气路流道的一端连通，第二外接气路流道的另一端通过贯穿中层芯片所设置的第二气路通孔与第三外接气路通道连通。
优选地，所述的外接稀释液流道包括中层芯片上所设置的第一稀释液流道、下层芯片上所设置的第二稀释液通道，第一稀释液流道的一端与贯穿上层芯片设置的稀释液进样口连通，另一端则通过贯穿中层芯片所设置的稀释液通孔与第二稀释液通道的一端连通，第二稀释液通道的另一端则与所述的汇流流道连通；
所述的外接气路流道包括设置于上层芯片背面并连通至标记抗体腔上盖的第一外接气路通道、设置于下层芯片的第二外接气路流道；
外接气路接口通过贯穿中层芯片所设置的第一气路通孔与第二外接气路流道的一端连通，第二外接气路流道的另一端通过贯穿中层芯片所设置的第二气路通孔后与第一外接气路通道连通。
优选地，所述的滤血组件包括滤血筛以及滤血膜，滤血筛通过支撑结构支撑，滤血膜置于滤血筛上方。
优选地，所述的支撑结构为第一卡接件的内孔沿着周向设置的环形凸台。
根据上述的技术方案，相对于现有技术，本发明具有如下的优点：
1、本发明将滤血模块相对于芯片本体独立出来，在芯片本体装配好以后再进行滤血模块组装，能够提高滤血效率且组装时方便装配。
在使用过程中，发现滤血膜过滤时中间部位会因压力较大而紧贴进样池底，造成过滤后滤血样本流出阻力增大。鉴于这一事实，本发明将滤血膜通过滤血筛支撑，并选定滤血筛的材质为金属或塑料等能够对滤血膜具有支撑作用的材质，使全血样本过滤后能顺利通过滤血筛，减少阻力，进入进样池，继而汇集流出。从而有效地避免滤血膜因加压受力不均，影响过滤效果。而考虑到本发明所述芯片本体生产装配的便利性、可靠性，本发明将滤血模块整个（滤血组件、进样连接接头）或者部分（滤血组件、进样连接接头中的第二卡接件）相对于芯片本体独立出来，则组装时，先将构成芯片本体的三层芯片装配好以后，再将滤血模块（滤血组件以及第二卡接件和/或第一卡接件）配装到芯片本体上的预设位置处（滤血模块安置部）。
2、将滤血模块整个（滤血组件、第一、第二卡接件）相对于芯片本体独立出来，方便生产，工艺简单；而将滤血模块部分（滤血组件、第二卡接件）相对于芯片本体独立出来，考虑到第一卡接件与中层芯片一体设置，可以有效地降低漏液风险。
将滤血模块安置部设置成阶梯型安装孔，并采用粘接的方式将所述的滤血模块安装至滤血模块安置部中，可以有效地降低漏液风险。
3、本发明中，滤血样本经加压过滤后流出进样池，因过滤后的样本中存在空气气泡，将进样池的出样口位置处设置膨大腔，在膨大腔处，空气可以优先排出，有利于样本的汇集流出。
4、本发明中，将所述进样流道、混合液输出流道、外接稀释液流道的一端通过汇流流道汇流，使得芯片整体各腔室与微流道布局更简单、合理。
5、本发明中，气路口和液路口在定量反应腔两侧对称设置，保证了反应时，微流控芯片整体的受力均匀。
附图说明
图1是本发明所述微流控芯片的结构示意图；
图2是本发明实施例1所述微流控芯片的分解结构示意图；
图3是图2中上层芯片的正视图；
图4是图2中上层芯片的仰视图；
图5是图2中中层芯片的正视图；
图6是图2中中层芯片的仰视图；
图7是图2中下层芯片的立体结构示意图；
图8是实施例2所述微流控芯片的分解结构示意图；
图9是图8中下层芯片的正视图；
图10是图8中中层芯片的正视图；
图11是图8中中层芯片的仰视图；
图12是本发明实施例3所述微流控芯片的分解结构示意图；
图13是图12中第二卡接件的结构示意图；
图14是图12中上层芯片的正视图；
图15是图12中上层芯片的仰视图；
图16是图12中中层芯片的正视图；
图17是图12中中层芯片的仰视图；
图18是图12中下层芯片的正视图；
图19是实施例3的立体结构示意图；
图1至19中：1-下层芯片；2-中层芯片；3-上层芯片；41-滤血筛；42-滤血膜；43-第二卡接件；44-第一卡接件；43-1、连接凸耳；43-2、主体接头；43-3、环形凸台；
3-1、进样口；3-2、滤血模块安装孔；3-3、稀释液进样口；3-4、定量反应腔线条；3-5、排气孔；3-6、导电橡胶阀门通孔；3-7、质控腔线条；3-8、外接气路口；3-9、第一防回流结构；3-10、第四防回流结构；3-11、标记抗体腔上盖；3-12、废液腔上盖；3-13、第三防回流结构；3-14、第二防回流结构；
2-1、第五防回流结构；2-2、第一稀释液流道；2-3、标记抗体腔通孔；2-4、第一外接气路通道；2-5、定量反应腔上盖；2-6、质控腔上盖；2-7、废液腔通孔；2-8、第一气路通孔；2-9、第二气路通孔；
1-1、进样池；1-1-1、汇集流道；1-1-2、膨大腔；1-2、第二稀释液通道；1-3、进样流道；1-4、标记抗体腔下盖；1-5、质控腔下盖；1-6、阀门进入流道；1-7、废液腔下盖；1-8、阀门流出流道；1-9、第二外接气路流道；1-10、废液流出流道；1-11、定量反应腔下盖；1-12、混合液输出流道。
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一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。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。除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。
为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)。
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基于附图所示的方位或位置关系，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。另外，出于方便说明的目的，垂向、横向与纵向为两两垂直的方向，垂向上的两个方向分别为上下方向。
实施例1
如图1至7所示，本发明所述的主动式微流控芯片，包括芯片本体，所述芯片本体设置有进样腔，所述进样腔设置有滤血模块安置部，所述滤血模块安置部配装有滤血模块；所述滤血模块包括进样连接接头以及滤血组件，进样连接接头分体设置为第一卡接件44、第二卡接件43。
所述的第一卡接件44，如图1所示，为中部设置有通孔的环状构件，并沿通孔内壁周向设置有支撑结构；所述的支撑结构为第一卡接件44的内孔沿着周向设置的环形凸台。本实施例中，所述的第一卡接件44即为一圆筒形构件。
所述的滤血组件，通过所述支撑结构支撑在所述第一卡接件44内；包括滤血筛41以及滤血膜42，滤血筛41通过支撑结构支撑，滤血膜42置于滤血筛41上方。
所述的第二卡接件43，包括环状主体接头以及设置于该主体接头外侧的连接凸耳；主体接头的一端插接在所述第一卡接件44的通孔中并能够压紧滤血组件的边缘，主体接头的另一端外置于芯片本体，连接凸耳能够通过卡接的方式与芯片本体装配成一体；第一卡接件44的通孔与进样腔连通，而第一卡接件44的外壁能够与滤血模块安置部一体设置。
由此可知，本实施例中，全血样本经主体接头的上端（进样口3-1）加入芯片本体，依次经过滤血膜42、滤血筛41进入微流道，因此，全血经过过滤，再经滤血筛41汇集血浆/血清，经空气加压向后流动，保证样本进样顺畅，滤血模块可装卸，方便芯片生产装配。
本实施例中，所述的芯片本体，采用三片式结构，即：所述芯片本体通过上层芯片3、中层芯片2、下层芯片1从上到下依次叠层装配形成。所述芯片本体上还设置有标记抗体腔、定量反应腔、废液腔、外接气路接口、外接稀释液接口、质控腔。所述定量反应腔前端设置第一防回流结构3-9，定量反应腔与质控腔之间设置第二防回流结构3-14，质控腔后端、废液腔前端设置第三防回流结构3-13，标记抗体腔的前端设置第四防回流结构3-10；进样腔后端设置第五防回流结构2-1。其中：
所述的滤血模块安置部，包括滤血模块安装孔a（设置于中层芯片）、设置于上层芯片3并与滤血模块安装孔a贯通的滤血模块安装孔b3-2；当第一卡接件44与滤血模块安置部一体设置时，如图2所示，第一卡接件44下端的外壁与滤血模块安装孔a一体设置，而第一卡接件44的上端则穿过滤血模块安装孔b设置；所述连接凸耳通过卡接的方式依次与上层芯片3、中层芯片2连接固定。所述连接凸耳的下表面设置有凸块，所述芯片本体设置有与凸块匹配的卡孔（贯通上层芯片、中层芯片设置，上层芯片中，对称设置于滤血模块安装孔b3-2外侧的两个小孔a，中层芯片中，对称设置于滤血模块安装孔a外侧的两个小孔b，小孔a、小孔b对应设置），所述连接凸耳通过凸块、卡孔的配合而与芯片本体固定；本实施例中，鉴于第一卡接件44与滤血模块安置部一体设置，因此，所述的卡孔贯穿上层芯片3、中层芯片2设置。
所述的进样腔包括设置于下层芯片1的进样池1-1，进样池1-1的池口通过中层芯片2封接，并与中层芯片2上所设置的滤血模块安装孔a连通。
所述进样腔的出口通过进样流道1-3与标记抗体腔连通；所述外接稀释液接口贯穿上层芯片3设置，并通过芯片本体内所设置的外接稀释液流道与标记抗体腔连通；所述外接气路接口贯穿上层芯片3设置，并通过芯片本体内所设置的外接气路流道与标记抗体腔连通；所述标记抗体腔通过混合液输出流道1-12与定量反应腔连通，而定量反应腔则通过废液流出流道1-10与废液腔连通。
所述的定量反应腔包括设置于下层芯片1的定量反应腔下盖1-11、设置于中层芯片2的定量反应腔上盖2-5；定量反应腔通过定量反应腔上盖2-5封接定量反应腔下盖1-11而形成。
所述的标记抗体腔包括设置于下层芯片1的标记抗体腔下盖1-4、设置于中层芯片2的标记抗体腔通孔2-3、设置于上层芯片3的标记抗体腔上盖3-11；标记抗体腔上盖3-11、标记抗体腔通孔2-3、标记抗体腔下盖1-4从上到下依次叠放并封接以形成标记抗体腔。这样的结构形式保证稀释液和样本进入标记抗体腔时，由底部充满，标记抗体腔内空气由标记抗体腔上盖3-11排出，避免标记抗体腔内产生气泡，影响反应。
所述的废液腔包括设置于下层芯片1的废液腔下盖1-7、设置于中层芯片2的废液腔通孔2-7、设置于上层芯片3的废液腔上盖3-12；废液腔上盖3-12、废液腔通孔2-7、废液腔下盖1-7从上到下依次叠放并封接以形成废液腔。
所述的质控腔包括设置于下层芯片1的质控腔下盖1-5、设置于中层芯片2的质控腔上盖2-6；质控腔通过质控腔上盖2-6封接质控腔下盖1-5而形成。
所述的外接稀释液流道包括中层芯片2上所设置的第一稀释液流道2-2、下层芯片1上所设置的第二稀释液通道1-2，第一稀释液流道2-2的一端与贯穿上层芯片3设置的稀释液进样口3-3连通，另一端则通过贯穿中层芯片2所设置的稀释液通孔与第二稀释液通道1-2的一端连通，第二稀释液通道1-2的另一端则与所述的汇流流道连通。
所述的外接气路流道包括中层芯片2上所设置的第一外接气路通道2-4、下层芯片1上所设置的第二外接气路流道1-9、设置于上层芯片3背面并连通至标记抗体腔上盖3-11的第三外接气路流道。第一外接气路通道2-4的一端与贯穿上层芯片3所设置的外接气路接口连通，另一端则通过贯穿中层芯片2所设置的第一气路通孔与第二外接气路流道1-9的一端连通，第二外接气路流道1-9的另一端通过贯穿中层芯片2所设置的第二气路通孔与第三外接气路通道连通。
所述进样流道1-3、混合液输出流道1-12、外接稀释液流道的一端通过汇流流道汇流后 ，与标记抗体腔一侧的连接孔a连通，标记抗体腔另一侧所设置的连接孔b与外接气路流道连通；混合液输出流道1-12的内径均小于进样流道1-3、外接稀释液流道、汇流流道的内径；所述混合液输出流道1-12的内径足够小，直至标记抗体腔中的液体在外接气路流道中引入的气压为P0的气流的推动下才能进入混合液输出流道1-12，继续在气压为P0的气流推动下，混合液输出流道1-12才能导流。
稀释液进样口3-3流入的稀释液，依次经过中层芯片2上所设置的第一稀释液流道2-2、下层芯片1上所设置的第二稀释液通道1-2后，进入与标记抗体腔连通的汇流通道；
进样腔的出样口通过进样流道1-3与汇流通道连通；
汇流流道通过混合液输出流道1-12与定量反应腔连通，且混合液输出流道1-12的内径均小于第二稀释液通道1-2、进样流道1-3、汇流通道的内径，促使混合液输出流道1-12只有在外接流路引入的外接气源的推动下，才能够将其中的液流导入定量反应腔中，反之，混合液输出流道1-12处于截流状态。
外接气路口3-8引入的外接气源，经中层芯片2上所设置的第一外接气路通道2-4导流后，再由贯通中层芯片2所设置的第一气路通孔进入下层芯片1上所设置的第二外接气路流道1-9，经第二外接气路流道1-9导流后，再经贯通中层芯片2上所设置的第二气路通孔后，进入上层芯片3的背面所设置的第三外接气路流道，从而流入标记抗体腔上盖3-11，以推动标记抗体腔中的混合液体（由样本、标记抗体、稀释液反应后获得），依次经过汇流流道、混合液输出流道1-12进入定量反应腔。
在定量反应腔前端设置第一防回流结构3-9，在定量反应腔与质控腔之间设置第二防回流结构3-14，在质控腔后端、废液腔前端设置第三防回流结构3-13，在标记抗体腔的前端设置第四防回流结构3-10；在进样腔后端设置第五防回流结构2-1，以对应防止进入各腔室内的流体回流。
本实施例的原理为：
预设体积的稀释液通过外接稀释液流道进入标记抗体腔，全血样本加入进样腔，外接空气加压使样本在滤血模块中过滤，过滤后样本通过样本流路进入标记样本腔，过滤后的样本与标记抗体液混合液经过导电橡胶阀门时，液路被关闭。标记抗体与样本反应一段时间后，外接气路流道导入的气体使标记抗体腔内液体进入定量反应腔与质控腔进行反应，反应结束后，在外接气路推动下，废液（反应后的定量反应腔和质控腔中的液体）进入废液腔。外接稀释液路启动，对定量反应腔和质控腔进行清洗，反复清洗3次。芯片经配套检测仪器的光路检测装置检测荧光信号，数据处理系统得出反应结果。
实施例2
如图8至图11所示，本实施例与实施例 1的大部分构造相同，其不同之处仅在于：
1、本实施例中，所述的第一卡接件44直接通过所述的滤血模块安置部支承，并在连接凸耳与芯片本体卡接装配时与滤血模块安置部卡紧。具体地，本实施例中，第一卡接件44紧靠着下端设置的通孔与中层芯片2上所设置的滤血模块安装孔a对接，且第一卡接件44的下端面向外延展而设置有环形凸缘，环形凸缘通过滤血模块安装孔a外侧的中层芯片2支承，而第一卡接件44的上端则穿过滤血模块安装孔b设置。另外，本实施例贯穿上层芯片3、中层芯片2设置所述卡孔（附图中对称设置有两个圆形贯通孔），则连接凸耳上所设置的卡块与所述卡孔通过卡接的方式连接固定时，能够卡接至中层芯片2，从而将通过中层芯片2支承的第一卡接件44压紧。
2、本实施例在进样池1-1底设置汇集流道1-1-1，所述的汇集流道1-1-1直接连通至进样池1-1的出样口，且汇集流道1-1-1在靠近进样池1-1的出样口位置处设置有膨大腔1-1-2，处于膨大腔1-1-2两端的汇集流道1-1-1的内径均小于膨大腔1-1-2的内径。
本实施例中，其它的构造均与实施例1相同，在此不再赘述。
另外，在此还需要说明的是，本申请所述的微流控芯片适用于两步法检测，样本先与标记抗体反应，再进入定量反应腔与包被抗体反应。
实施例3
如图12-18所示，本实施例公开的主动式微流控芯片，与实施例 1所公开主动式微流控芯片的大部分构造相同，其不同之处仅在于：
1、本实施例中，设置于下层芯片正面的进样池1-1的截面呈圆形设置，并从该圆形进样池的中部位置处设置汇集流道1-1-1，直接连通至进样池1-1的出样口，以与进样池1-1-1的出样流道连通。
2、本实施例中，设置于上层芯片的稀释液进样口3-3、外接气路口3-8均设置为内嵌式结构，即稀释液进样口3-3、外接气路口3-8均在接口位置处设置为内嵌接口，并在内嵌接口的底面设置流体通孔，以与内部的对应流道连通。
3、作为与实施例1、实施例2的最大不同，本实施例中，所述的滤血模块采用不同结构形式的进样连接接头，使得滤血模块能够通过粘接的方式安装至芯片本体。
具体地，本实施例中，进样腔包括进样池以及与进样池连通的进样接头安装通孔，进样接头安装通孔贯穿芯片本体的其中一侧表面设置；所述的进样接头安装通孔为三阶梯型孔，该三阶梯型孔包括直径依次减小的三个通孔，分别为大通孔、中通孔以及小通孔，大通孔依次通过中通孔、小通孔与进样池连通，且大通孔贯穿芯片本体的上表面设置；对于三片式芯片本体而言，大通孔设置于上层芯片，中通孔设置于中层芯片，小通孔设置于下层芯片，并与设置于下层芯片的进样池连通。
所述的进样连接接头为中部开设贯穿通孔的一体式结构，包括主体接头，主体接头的外侧端部通过外延的方式形成圆环形连接凸耳，并在连接凸耳的内侧表面以及外环圆面均涂抹粘接剂，且主体接头在紧靠着内侧端部的内壁设置有环形凸台，并在内侧端部涂抹粘接剂；滤血组件置于环形凸台与小通孔之间，且滤血组件的外径大于小通孔的内径，而与环形凸台的外环直径匹配，环形凸台的内环直径与小通孔的内径相当。
装配好的芯片主体套接在主体接头上，促使主体接头的内侧端部与小通孔外侧的芯片本体台阶面a相贴，并与所述的芯片本体台阶面a粘接成一体；而连接凸耳的内侧表面与中通孔外侧的芯片本体台阶面b相贴，并与所述的芯片本体台阶面b粘接成一体；连接凸耳的外环圆面与大通孔的内壁粘接成一体，且连接凸耳的表面与大通孔的表面齐平。
4、本实施例中，还采用了不同的外接气路连接通道，具体地，所述的第一外接气路通道2-4设置于上层芯片的背面；外接气路通过外接气路口3-8引入的外接气体，经过中层芯片上所设置的第一气路通孔2-8进入下层芯片所设置的第二外接气路通道，在第二外接气路通道的导流下，经过中层芯片上所设置的第二气路通孔2-9进入上层芯片的背面所设置的第一外接气路通道2-4，并最终输入与第一外接气路通道2-4连通的标记抗体腔。
5、本实施例中，质控腔与废液流出流道之间的第三防回流结构3-13，长度较长。进样腔后端所设置的第五防回流结构2-1设置于上层芯片的背面。
本实施例中，其它的构造均与实施例1相同，在此不再赘述。

Claims (17)

1.一种主动式微流控芯片，包括芯片本体，所述芯片本体设置有进样腔，其特征在于，所述进样腔设置有滤血模块安置部，所述滤血模块安置部配装有滤血模块；所述滤血模块包括进样连接接头以及滤血组件；滤血组件嵌装在进样连接接头中或者滤血组件设在进样连接接头与滤血模块安置部之间。
2.根据权利要求1所述的主动式微流控芯片，其特征在于，进样腔包括进样池以及与进样池连通的进样接头安装通孔，进样接头安装通孔贯穿芯片本体的其中一侧表面设置；进样接头安装通孔即为所述的滤血模块安置部；
所述的进样接头安装通孔为三阶梯型孔，该三阶梯型孔包括直径依次减小的三个通孔，分别为大通孔、中通孔以及小通孔，大通孔依次通过中通孔、小通孔与进样池连通，且大通孔贯穿芯片本体的上表面设置；
所述的进样连接接头，为中部开设贯穿通孔的一体式结构，包括主体接头，主体接头的外侧端部通过外延的方式形成圆环形连接凸耳，并在连接凸耳的内侧表面以及外环圆面均涂抹粘接剂，且主体接头在紧靠着内侧端部的内壁设置有环形凸台，并在内侧端部涂抹粘接剂；
滤血组件置于环形凸台与小通孔之间，且滤血组件的外径大于小通孔的内径，而与环形凸台的外环直径匹配，环形凸台的内环直径与小通孔的内径相当；
主体接头的内侧端部与小通孔外侧的芯片本体台阶面a相贴，并与所述的芯片本体台阶面a粘接成一体；
连接凸耳的内侧表面与中通孔外侧的芯片本体台阶面b相贴，并与所述的芯片本体台阶面b粘接成一体；
连接凸耳的外环圆面与大通孔的内壁粘接成一体，且连接凸耳的表面与大通孔的表面齐平。
3.根据权利要求2所述的主动式微流控芯片，其特征在于，所述芯片本体通过上层芯片、中层芯片以及下层芯片从上到下依次叠层装配而成；
大通孔设置于上层芯片，中通孔设置于中层芯片，小通孔设置于下层芯片，并与设置于下层芯片的进样池连通。
4.根据权利要求3所述的主动式微流控芯片，其特征在于，所述进样池的截面呈圆形设置，且进样池的中部位置处设置有直接连通至进样池出样口的汇集流道。
5.根据权利要求1所述的主动式微流控芯片，其特征在于，所述进样连接接头分体设置为轴线共线设置的第一卡接件、第二卡接件；
所述的第一卡接件，为中部设置有通孔的环状构件，并沿通孔内壁周向设置有支撑结构；
所述的滤血组件，通过所述支撑结构支撑在所述第一卡接件内；
所述的第二卡接件，包括环状主体接头以及设置于该主体接头外侧的连接凸耳；
主体接头的一端插接在所述第一卡接件的通孔中并能够压紧滤血组件的边缘，主体接头的另一端外置于芯片本体，连接凸耳能够通过卡接的方式与芯片本体装配成一体；
第一卡接件的通孔与进样腔连通，而第一卡接件的外壁能够与滤血模块安置部一体设置，或者所述的第一卡接件直接通过所述的滤血模块安置部支承，并在连接凸耳与芯片本体卡接装配时与滤血模块安置部卡紧。
6.根据权利要求5所述的主动式微流控芯片，其特征在于，所述芯片本体通过上层芯片、中层芯片、下层芯片从上到下依次叠层装配形成；所述的进样腔包括设置于下层芯片的进样池，进样池的池口通过中层芯片封接，并与中层芯片上所设置的滤血模块安装孔a连通。
7.根据权利要求6所述的主动式微流控芯片，其特征在于，滤血模块安置部包括所述的滤血模块安装孔a、设置于上层芯片并与滤血模块安装孔a贯通的滤血模块安装孔b；
当第一卡接件与滤血模块安置部一体设置时，第一卡接件下端的外壁与滤血模块安装孔a一体设置，而第一卡接件的上端则穿过滤血模块安装孔b设置；所述连接凸耳通过卡接的方式依次与上层芯片、中层芯片连接固定；
当第一卡接件通过所述的滤血模块安置部支承时，第一卡接件紧靠着下端设置的通孔与滤血模块安装孔a对接，且第一卡接件的下端面向外延展而设置有环形凸缘，环形凸缘通过滤血模块安装孔a外侧的中层芯片支承，而第一卡接件的上端则穿过滤血模块安装孔b设置；所述连接凸耳通过卡接的方式分别与上层芯片、中层芯片连接。
8.根据权利要求6所述的主动式微流控芯片，其特征在于，所述连接凸耳的下表面设置有凸块，所述芯片本体设置有与凸块匹配的卡孔，所述连接凸耳通过凸块、卡孔的配合而与芯片本体固定；
当第一卡接件与滤血模块安置部一体设置时，卡孔贯穿上层芯片、中层芯片设置；
当第一卡接件通过所述的滤血模块安置部支承时，卡孔贯穿上层芯片、中层芯片设置。
9.根据权利要求6所述的主动式微流控芯片，其特征在于，所述的进样池底设置汇集流道，所述的汇集流道直接连通至进样池的出样口，且汇集流道在靠近进样池的出样口位置处设置有膨大腔，处于膨大腔两端的汇集流道的内径均小于膨大腔的内径。
10.根据权利要求3或6所述的主动式微流控芯片，其特征在于，所述芯片本体上还设置有标记抗体腔、定量反应腔、废液腔、外接气路接口、外接稀释液接口；
所述进样腔的出口通过进样流道与标记抗体腔连通；
所述外接稀释液接口通过芯片本体内所设置的外接稀释液流道与标记抗体腔连通；
所述外接气路接口通过芯片本体内所设置的外接气路流道与标记抗体腔连通；
所述标记抗体腔通过混合液输出流道与定量反应腔连通，而定量反应腔则通过废液流出流道与废液腔连通。
11.根据权利要求10所述的主动式微流控芯片，其特征在于，所述进样流道、混合液输出流道、外接稀释液流道的一端通过汇流流道汇流后，与标记抗体腔一侧的连接孔a连通，标记抗体腔另一侧所设置的连接孔b与外接气路流道连通；
混合液输出流道的内径均小于进样流道、外接稀释液流道、汇流流道的内径；
所述混合液输出流道的内径足够小，直至标记抗体腔中的液体在外接气路流道中引入的气压为P0的气流的推动下才能进入混合液输出流道，继续在气压为P0的气流推动下，混合液输出流道才能导流。
12.根据权利要求11所述的主动式微流控芯片，其特征在于，所述定量反应腔、废液腔之间还设置有质控腔；所述定量反应腔前端设置第一防回流结构，定量反应腔与质控腔之间设置第二防回流结构，质控腔后端、废液腔前端设置第三防回流结构，标记抗体腔的前端设置第四防回流结构；进样腔后端设置第五防回流结构。
13.根据权利要求12所述的主动式微流控芯片，其特征在于，所述的定量反应腔包括设置于下层芯片的定量反应腔下盖、设置于中层芯片的定量反应腔上盖；定量反应腔通过定量反应腔上盖封接定量反应腔下盖而形成；
所述的标记抗体腔包括设置于下层芯片的标记抗体腔下盖、设置于中层芯片的标记抗体腔通孔、设置于上层芯片的标记抗体腔上盖；标记抗体腔上盖、标记抗体腔通孔、标记抗体腔下盖从上到下依次叠放并封接以形成标记抗体腔；
所述的废液腔包括设置于下层芯片的废液腔下盖、设置于中层芯片的废液腔通孔、设置于上层芯片的废液腔上盖；废液腔上盖、废液腔通孔、废液腔下盖从上到下依次叠放并封接以形成废液腔；
所述的质控腔包括设置于下层芯片的质控腔下盖、设置于中层芯片的质控腔上盖；质控腔通过质控腔上盖封接质控腔下盖而形成。
14.根据权利要求11所述的主动式微流控芯片，其特征在于，所述的外接稀释液流道包括中层芯片上所设置的第一稀释液流道、下层芯片上所设置的第二稀释液通道，第一稀释液流道的一端与贯穿上层芯片设置的稀释液进样口连通，另一端则通过贯穿中层芯片所设置的稀释液通孔与第二稀释液通道的一端连通，第二稀释液通道的另一端则与所述的汇流流道连通；
所述的外接气路流道包括中层芯片上所设置的第一外接气路通道、下层芯片上所设置的第二外接气路流道、设置于上层芯片背面并连通至标记抗体腔上盖的第三外接气路流道；
第一外接气路通道的一端与贯穿上层芯片所设置的外接气路接口连通，另一端则通过贯穿中层芯片所设置的第一气路通孔与第二外接气路流道的一端连通，第二外接气路流道的另一端通过贯穿中层芯片所设置的第二气路通孔与第三外接气路通道连通。
15.根据权利要求11所述的主动式微流控芯片，其特征在于，所述的外接稀释液流道包括中层芯片上所设置的第一稀释液流道、下层芯片上所设置的第二稀释液通道，第一稀释液流道的一端与贯穿上层芯片设置的稀释液进样口连通，另一端则通过贯穿中层芯片所设置的稀释液通孔与第二稀释液通道的一端连通，第二稀释液通道的另一端则与所述的汇流流道连通；
所述的外接气路流道包括设置于上层芯片背面并连通至标记抗体腔上盖的第一外接气路通道、设置于下层芯片的第二外接气路流道；
外接气路接口通过贯穿中层芯片所设置的第一气路通孔与第二外接气路流道的一端连通，第二外接气路流道的另一端通过贯穿中层芯片所设置的第二气路通孔后与第一外接气路通道连通。
16.根据权利要求5所述的主动式微流控芯片，其特征在于，所述的滤血组件包括滤血筛以及滤血膜，滤血筛通过支撑结构支撑，滤血膜置于滤血筛上方。
17.根据权利要求5所述的主动式微流控芯片，其特征在于，所述的支撑结构为第一卡接件的内孔沿着周向设置的环形凸台。
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