CN113856777B - 一种基于多通道微流控芯片的试纸条卡盒 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于多通道微流控芯片的试纸条卡盒，包括卡盒主体，卡盒主体中具有多个相互独立的试纸条存放通道，每个试纸条存放通道的端部均具有进液口；卡盒主体上还设置有稀释液存放腔，稀释液存放腔的底部开设有与进液口一一对应的出液口且其顶部的开口处配合有挤压组件；其中，在多通道微流控芯片安装至卡盒主体上时，出液口通过多通道微流控芯片中对应的通道连通对应的进液口。基于本发明的技术方案，为测试反应提供了相对封闭的环境，隔绝了外界环境因素对测试准确性的影响；免去了不必要的人员手动操作步骤，大大简化了测试流程；集成了测试反应的必要部分，有利于在条件有限的场景中推广应用。

Description

一种基于多通道微流控芯片的试纸条卡盒

技术领域

本发明涉及生物检测技术领域，特别地涉及一种基于多通道微流控芯片的试纸条卡盒。

背景技术

利用PCR或等温扩增技术来进行生物基因检测是一种非常有效的检测手段，即通过核酸扩增产物与试纸条上相应的标记物抗体的反应，来实现检测。

目前，在检测过程中，需要核酸扩增产物开盖并与试纸条反应，整个反应过程未处于密闭环境且暴露在空气中，非常容易造成气溶胶的污染。并且，基于现有的检测手段，在核酸扩增后，需要人员手动控制减少吸样、加样以及滴加稀释液等步骤，检测流程较为繁复。

因此，需要一种试纸条卡盒，为检测反应过程提供封闭的环境，同时免去检测过程中不必要的手动操作步骤，简化检测流程；以此实现检测过程的标准化，提高检测效率与准确性，改善结果的重复性。

发明内容

为了解决现有技术中存在的检测反应过程容易受外界因素影响、检测过程人员操作繁复的问题，本申请提出了一种基于多通道微流控芯片的试纸条卡盒。

本发明提出的一种基于多通道微流控芯片的试纸条卡盒，包括卡盒主体，所述卡盒主体中具有多个相互独立的试纸条存放通道，每个所述试纸条存放通道的端部均具有进液口；

所述卡盒主体上还设置有稀释液存放腔，所述稀释液存放腔的底部开设有与所述进液口一一对应的出液口且其顶部的开口处配合有挤压组件；

其中，在多通道微流控芯片安装至所述卡盒主体上时，所述出液口通过所述多通道微流控芯片中对应的通道连通对应的所述进液口，并构成由所述稀释液存放腔至所述试纸条存放通道的相对封闭的反应腔。

在一个实施方式中，所述挤压组件包括支架与设置在所述支架上的挤压头，所述挤压头至少部分地位于所述稀释液存放腔中且二者彼此密封接触，所述支架能够相对所述稀释液存放腔移动以带动所述挤压头在所述稀释液存放腔内移动。

在一个实施方式中，所述卡盒主体的对应所述稀释液存放腔两侧的位置具有导向槽，所述支架的两端滑动配合在所述导向槽中，所述导向槽中还具有限位凸起，所述限位凸起能够抵接所述支架的端部以防止其脱出所述导向槽。

在一个实施方式中，所述卡盒主体上还具有多个限位柱，所述限位柱接触且支撑所述支架并使所述支架的端部抵接于所述限位凸起，以实现所述支架与所述稀释液存放腔的相对固定，所述限位柱与所述卡盒主体的连接处能够在一定大小的外力作用下折断。

在一个实施方式中，所述挤压头的中心具有通气孔，所述通气孔连通所述稀释液存放腔与外部环境且其上配合有可插拔的硅胶堵头。

在一个实施方式中，所述稀释液存放腔包括多个相互独立的腔体，每个所述腔体的底部均具有一个所述出液口。

在一个实施方式中，所述进液口与所述出液口处均设置有密封圈，所述密封圈用于密封述进液口和所述出液口与所述多通道微流控芯片的通道相连接的区域。

在一个实施方式中，还包括出液口堵头，所述出液口堵头能够可拆卸地扣在所述卡盒主体上，以在所述多通道微流控芯片未安装至所述卡盒主体上时封堵所述出液口。

在一个实施方式中，所述试纸条存放通道的相对所述进液口所在一端的另一端具有供试纸条装入的装入口，所述装入口处配合有可拆卸的密封塞。

在一个实施方式中，所述卡盒主体上具有对应所述试纸条存放通道的透明的观察窗，和/或所述卡盒主体整体采用透明材料制成。

上述技术特征可以各种适合的方式组合或由等效的技术特征来替代，只要能够达到本发明的目的。

本发明提供的一种基于多通道微流控芯片的试纸条卡盒，与现有技术相比，至少具备有以下有益效果：

本发明的一种基于多通道微流控芯片的试纸条卡盒，其集成了胶体金试纸条、稀释液存放腔以及挤压组件，在装上多通道微流控芯片后即构成一个相对外界环境封闭的反应腔，可以隔绝外界环境因素对测试的影响，保证测试的准确性；同时，基于试纸条卡盒，免去了测试反应过程中不必要的人员手动操作部分，大大简化了测试流程；此外，使用试纸条卡盒进行测试时，只需要装上多通道微流控芯片即可直接使用，其他必要部分已经集成在了试纸条卡盒中，有利于在条件有限的场景中推广应用。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：

图1显示了本发明的试纸条卡盒的整体结构的爆炸图；

图2显示了本发明的试纸条卡盒的卡盒本体背面结构的示意图。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例。

附图标记：

1-卡盒主体，11-导向槽，111-限位凸起，12-限位柱，13-观察窗，14-芯片卡扣，2-试纸条存放通道，21-进液口，3-稀释液存放腔，31-出液口，4-挤压组件，41-支架，42-挤压头，421-通气孔，422-硅胶堵头，5-密封圈，6-出液口堵头，7-密封塞，8-胶体金试纸条，9-多通道微流控芯片。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

本发明的实施例提供了一种基于多通道微流控芯片的试纸条卡盒，包括卡盒主体1，卡盒主体1中具有多个相互独立的试纸条存放通道2，每个试纸条存放通道2的端部均具有进液口21；

卡盒主体1上还设置有稀释液存放腔3，稀释液存放腔3的底部开设有与进液口21一一对应的出液口31且其顶部的开口处配合有挤压组件4；

其中，在多通道微流控芯片9安装至卡盒主体1上时，出液口31通过多通道微流控芯片9中对应的通道连通对应的进液口21，并构成由稀释液存放腔3至试纸条存放通道2的相对封闭的反应腔。

具体的，如附图图1与图2所示，本发明的试纸条卡盒主要为检测反应的过程提供一个相对外界环境封闭的独立的反应空间，以排除外界环境因素对检测的干扰，同时通过减少不必要的人为操作来简化检测的流程。

具体来说，试纸条卡盒中具有多个试纸条存放通道2，用于放置胶体金试纸条8，试纸条存放通道2的数量可以视具体情况进行选择，本实施中的试纸条卡盒中具有四个试纸条存放通道2；多个试纸条存放通道2在卡盒本体中的走向，优选为相互平行。试纸条存放通道2的一端具有进液口21，即进液口21是开设在卡盒主体1上的对应位置，用来供相应的试剂进入试纸条存放通道2；优选地，所有试纸条存放通道2的进液口21设置在同一端，即所有进液口21集中在彼此相邻的一个区域，如附图图2所示。卡盒本体上的稀释液存放腔3用来存放相应的稀释液，其位置靠近试纸条存放通道2的进液口21，稀释液存放腔3底部具有多个出液口31，用来排出稀释液；出液口31的数量与进液口21的数量(试纸条存放通道2的数量)相匹配并一一对应。

出液口31与进液口21在卡盒主体1上的位置实际上是卡盒主体1用来安装多通道微流控芯片9的区域，该区域设置有多个用于固定芯片的芯片卡扣14，如附图图2所示；在卡盒主体1未安装多通道微流控芯片9时，出液口31与进液口21相互独立并互不连通。在多通道微流控芯片9安装到卡盒主体1上的对应安装区域时，多通道微流控芯片9中的相应通道的两端入口分别对应连通对应的出液口31与进液口21(芯片中的多个流道相互独立分别，其数量匹配试纸条存放通道2的数量)，出液口31与进液口21即通过多通道微流控芯片9中的通道连通。

挤压组件4用于挤压稀释液存放腔3中的稀释液，其同时保证稀释液存放腔3口部的密封性。按压挤压组件4可以使稀释液存放腔3中的稀释液通过出液口31进入多通道微流控芯片9中的通道中，并带动多通道微流控芯片9通道中的试剂一并由进液口21进入试纸条存放通道2中，进入试纸条存放通道2中的液体会被相应的胶体金试纸条8吸收，并进行反应，而后在试纸条上显示出测试结果。稀释液在此主要起到两个作用：一是作为传递挤压动力的介质，以驱动多通道微流控芯片9通道中的试剂进入试纸条存放通道2；二是作为试剂的补充，多通道微流控芯片9中的试剂量有限，可能存与胶体金试纸条8反应不充分的问题，从而稀释液与试剂混合后增大了反应试剂的量，保证充分反应。

测试过程中，试纸条卡盒的稀释液存放腔3至试纸条存放通道2形成相对外界独立、封闭的反应腔，能够不受外界环境因素的干扰。并且，整个测试过程中只需要人员手动安装多通道微流控芯片9以及按压挤压组件4，无需额外的人为操作，大大简化了测试流程。

优选地，还包括出液口堵头6，出液口堵头6能够可拆卸地扣在卡盒主体1上，以在多通道微流控芯片9未安装至卡盒主体1上时封堵出液口31。

具体的，对于本发明的试纸条卡盒本身而言，其所对应的产品本身是不含多通道微流控芯片9的，该芯片需要用户在测试时进行临时安装，而卡盒主体1中的稀释液存放腔3中在产品出厂前就需要加装相应的稀释液，故为了保证稀释液存放腔3在使用前的密闭性，设置可拆卸的出液口堵头6来封堵出液口31。在未安装多通道微流控芯片9时，通过挤压组件4与出液口堵头6保证稀释液存放腔3的密封性。

需要说明的是，出液口31的口径需要特别地设置，不宜过大，需要保证在取下出液口31堵头后，稀释液存放腔3中的稀释液在未受到外部挤压等作用力的情况下，依靠液体表面张力的作用不会从出液口31流出，以在安装多通道微流控芯片9之前避免稀释液泄露。

优选地，出液口31与进液口21用于的对接多通道微流控芯片9的一侧具有锥形的对接口结构，来保证与多通道微流控芯片9的通道的对接的准确性。如附图图1所示，多通道微流控芯片9的通道的两端的入口的形状为一个小孔，因此为了保证对接的准确性与密封性，出液口31与进液口21上的锥形的对接口结构可以部分地伸入至多通道微流控芯片9通道的入口中，该锥形的对接口结构可以进一步设置为具有弹性。

在一个实施例中，挤压组件4包括支架41与设置在支架41上的挤压头42，挤压头42至少部分地位于稀释液存放腔3中且二者彼此密封接触，支架41能够相对稀释液存放腔3移动以带动挤压头42在稀释液存放腔3内移动。

具体的，如附图图1所示，挤压组件4中的挤压头42设置在支架41上，支架41连接在卡盒本体上并能够相对稀释液存放腔3在稀释液存放腔3的周向上移动。支架41的移动行程有限，支架41在未受挤压时处于初始位置，此时相对远离稀释液存放腔3，挤压头42的前端位于稀释液存放腔3中；受到挤压后，支架41相对移动并靠近稀释液存放腔3，挤压头42不断深入稀释液存放腔3，以此来挤压稀释液存放腔3中的稀释液。

进一步地，稀释液存放腔3包括多个相互独立的腔体，每个腔体的底部均具有一个出液口31。

具体的，原则上，稀释液存放腔3可以为整体式结构也可以为分体式结构，优选地，采用如附图图1所示的分体式结构。分体式结构的稀释液存放腔3包括多个相互独立的腔体，腔体数量等于试纸条存放通道2的数量，这样每个腔体中的稀释液的量甚至类型可以单独控制，以应对不同的测试需求；同时，每个腔体的密封性相对独立，容错率更高。

此外，在稀释液存放腔3为整体式结构时，即稀释液存放腔3只具有一个总的腔体，相应的挤压组件4也对应具有一个总的挤压头42。在稀释液存放腔3具有多个相互独立的腔体时，相应的挤压组件4的结构也与之匹配，如附图图1所示，挤压组件4包括多个分别对应多个腔体的挤压头42。多个挤压头42可以设置在一个支架41上，实现同步挤压，如附图图1所示；也可以对应多个挤压头42，将支架41设置为分体式的多个部分，实现挤压的单独控制。

在一个实施例中，卡盒主体1的对应稀释液存放腔3两侧的位置具有导向槽11，支架41的两端滑动配合在导向槽11中，导向槽11中还具有限位凸起111，限位凸起111能够抵接支架41的端部以防止其脱出导向槽11。

具体的，如附图图1所示，卡盒主体1上在稀释液存放腔3所在位置的两侧开设有导向槽11，该两侧的导向槽11用于配合支架41的两端，以在挤压时对应挤压组件4的运动进行导向并限制挤压组件4在其他方向上的运动。限位凸起111设置在导向槽11中靠近上端的位置，作为支架41行程一端的终点，即限制支架41进一步朝远离卡盒主体1一侧的移动，避免其脱出导向槽11。此外，在支架41的端部抵接限位凸起111时，即表示支架41、挤压组件4真、整体处于未进行挤压的初始位置。

在一个实施例中，卡盒主体1上还具有多个限位柱12，限位柱12接触且支撑支架41并使支架41的端部抵接于限位凸起111，以实现支架41与稀释液存放腔3的相对固定，限位柱12与卡盒主体1的连接处能够在一定大小的外力作用下折断。

具体地，如附图图1所示，卡盒主体1上的导向槽11中的限位凸起111可以防止挤压组件4脱离卡盒主体1，但同时也需要防止挤压组件4在产品运输过程中或者未进行测试时被误触而对稀释液进行挤压，故通过卡盒主体1上限位柱12来满足这一要求。限位柱12具有支撑挤压组件4的支架41的支撑凸起，以此起到避免支架41朝向稀释液存放腔3运动的作用。基于限位柱12与导向槽11中的限位凸起111的双重限位作用，挤压组件4被限制在初始位置。在测试过程中，需要按压挤压组件4时，掰断所有限位柱12与卡盒主体1的连接处即可，此时即去除了限位柱12对支架41的限位作用。

需要说明的是，如附图图1所示，支架41的两侧均具有多个限位柱12，支架41受到多个限位柱12的多个支撑凸起的支撑作用，同时支架41也被限制在两侧的限位柱12之间，避免挤压组件4位置的偏移。因此，基于两侧限位柱12对支架41在第一方向(试纸条存放通道2的长度方向)上的限位作用以及稀释液存放腔3两侧的导向槽11对支架41在第二方向(试纸条存放通道2的宽度方向)上的限位作用，限制了支架41乃至挤压组件4在平行于卡盒本体表面的平面内的移动，以此避免挤压组件4位置的偏移。

在一个实施例中，挤压头42的中心具有通气孔421，通气孔421连通稀释液存放腔3与外部环境且其上配合有可插拔的硅胶堵头422。

具体地，在安装多通道微流控芯片9后，试纸条卡盒内部构成相对独立且封闭的反应腔，此时要想将稀释液存放腔3中的稀释液挤入至试纸条存放通道2中，需要排出试纸条存放通道2中原有的气体。因此在挤压头42上开设通气孔421，以在挤压稀释液存放腔3中的稀释液的同时，使试纸条存放通道2中原有的气体经通气孔421反向排出，如附图图1所示。在未进行挤压时，利用硅胶堵头422封堵通气孔421，避免稀释液泄露。

在一个实施例中，进液口21与出液口31处均设置有密封圈5，密封圈5用于密封述进液口21和出液口31与多通道微流控芯片9的通道相连接的区域。

具体地，如附图图1与图2所示，密封圈5安装在进液口21与出液口31处的表面，主要用于密封进液口21与出液口31外围的区域，保证进液口21与出液口31和多通道微流控芯片9通道的入口对接位置的密封性。优选地，多个密封圈5以对应进液口21与出液口31的布局的结构连接为一体，便于整体一次性安装。

在一个实施例中，试纸条存放通道2的相对进液口21所在一端的另一端具有供试纸条装入的装入口，装入口处配合有可拆卸的密封塞7。

具体的，如附图图1所示，所有试纸条存放通道2的装入口的一端对应由一个总的敞口，该敞口配合一个总的密封塞7，已实现所有试纸条存放通道2的装入口的一次性整体密封。

在一个实施例中，卡盒主体1上具有对应试纸条存放通道2的透明的观察窗13，和/或卡盒主体1整体采用透明材料制成。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“底”、“顶”、“前”、“后”、“内”、“外”、“左”、“右”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。

虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本发明，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本发明的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他所述实施例中。

Claims (8)

1.一种基于多通道微流控芯片的试纸条卡盒，其特征在于，包括卡盒主体，所述卡盒主体中具有多个相互独立的试纸条存放通道，每个所述试纸条存放通道的端部均具有进液口；

所述卡盒主体上还设置有稀释液存放腔，所述稀释液存放腔的底部开设有与所述进液口一一对应的出液口且其顶部的开口处配合有挤压组件；所述挤压组件包括支架与设置在所述支架上的挤压头，所述挤压头至少部分地位于所述稀释液存放腔中且二者彼此密封接触，所述支架能够相对所述稀释液存放腔移动以带动所述挤压头在所述稀释液存放腔内移动，所述挤压头的中心具有通气孔，所述通气孔连通所述稀释液存放腔与外部环境且其上配合有可插拔的硅胶堵头；

其中，在多通道微流控芯片安装至所述卡盒主体上时，所述出液口通过所述多通道微流控芯片中对应的通道连通对应的所述进液口，并构成由所述稀释液存放腔至所述试纸条存放通道的相对封闭的反应腔，所述出液口与所述进液口位于所述多通道微流控芯片的同一侧。

2.根据权利要求1所述的基于多通道微流控芯片的试纸条卡盒，其特征在于，所述卡盒主体的对应所述稀释液存放腔两侧的位置具有导向槽，所述支架的两端滑动配合在所述导向槽中，所述导向槽中还具有限位凸起，所述限位凸起能够抵接所述支架的端部以防止其脱出所述导向槽。

3.根据权利要求2所述的基于多通道微流控芯片的试纸条卡盒，其特征在于，所述卡盒主体上还具有多个限位柱，所述限位柱接触且支撑所述支架并使所述支架的端部抵接于所述限位凸起，以实现所述支架与所述稀释液存放腔的相对固定，所述限位柱与所述卡盒主体的连接处能够在一定大小的外力作用下折断。

4.根据权利要求1至3任一项所述的基于多通道微流控芯片的试纸条卡盒，其特征在于，所述稀释液存放腔包括多个相互独立的腔体，每个所述腔体的底部均具有一个所述出液口。

5.根据权利要求1至3任一项所述的基于多通道微流控芯片的试纸条卡盒，其特征在于，所述进液口与所述出液口处均设置有密封圈，所述密封圈用于密封述进液口和所述出液口与所述多通道微流控芯片的通道相连接的区域。

6.根据权利要求1至3任一项所述的基于多通道微流控芯片的试纸条卡盒，其特征在于，还包括出液口堵头，所述出液口堵头能够可拆卸地扣在所述卡盒主体上，以在所述多通道微流控芯片未安装至所述卡盒主体上时封堵所述出液口。

7.根据权利要求1至3任一项所述的基于多通道微流控芯片的试纸条卡盒，其特征在于，所述试纸条存放通道的相对所述进液口所在一端的另一端具有供试纸条装入的装入口，所述装入口处配合有可拆卸的密封塞。

8.根据权利要求1至3任一项所述的基于多通道微流控芯片的试纸条卡盒，其特征在于，所述卡盒主体上具有对应所述试纸条存放通道的透明的观察窗，和/或所述卡盒主体整体采用透明材料制成。

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