CN114713304A - 一种用于核酸扩增检测的全封闭型微流控芯片 - Google Patents

一种用于核酸扩增检测的全封闭型微流控芯片 Download PDF

Info

Publication number
CN114713304A
CN114713304A CN202210508206.XA CN202210508206A CN114713304A CN 114713304 A CN114713304 A CN 114713304A CN 202210508206 A CN202210508206 A CN 202210508206A CN 114713304 A CN114713304 A CN 114713304A
Authority
CN
China
Prior art keywords
layer
sample
nucleic acid
reaction
hole
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202210508206.XA
Other languages
English (en)
Inventor
彭雅梅
叶嘉明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hangzhou Tinker Biotechnology Co ltd
Original Assignee
Hangzhou Tinker Biotechnology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hangzhou Tinker Biotechnology Co ltd filed Critical Hangzhou Tinker Biotechnology Co ltd
Priority to CN202210508206.XA priority Critical patent/CN114713304A/zh
Publication of CN114713304A publication Critical patent/CN114713304A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
    • B01L3/5027—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
    • B01L3/5027—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
    • B01L3/502715—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip characterised by interfacing components, e.g. fluidic, electrical, optical or mechanical interfaces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
    • B01L3/5027—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
    • B01L3/502723—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip characterised by venting arrangements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
    • B01L3/5027—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
    • B01L3/502738—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip characterised by integrated valves
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/02—Adapting objects or devices to another
    • B01L2200/021—Adjust spacings in an array of wells, pipettes or holders, format transfer between arrays of different size or geometry
    • B01L2200/022—Variable spacings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/02—Adapting objects or devices to another
    • B01L2200/026—Fluid interfacing between devices or objects, e.g. connectors, inlet details
    • B01L2200/027—Fluid interfacing between devices or objects, e.g. connectors, inlet details for microfluidic devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/06—Fluid handling related problems
    • B01L2200/0684—Venting, avoiding backpressure, avoid gas bubbles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/06—Fluid handling related problems
    • B01L2200/0689—Sealing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/04—Closures and closing means
    • B01L2300/041—Connecting closures to device or container
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/08—Geometry, shape and general structure
    • B01L2300/0861—Configuration of multiple channels and/or chambers in a single devices
    • B01L2300/0864—Configuration of multiple channels and/or chambers in a single devices comprising only one inlet and multiple receiving wells, e.g. for separation, splitting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/08—Geometry, shape and general structure
    • B01L2300/0887—Laminated structure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2400/00—Moving or stopping fluids
    • B01L2400/06—Valves, specific forms thereof

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Clinical Laboratory Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)

Abstract

本发明公开了一种用于核酸扩增检测的全封闭型微流控芯片，包括由下至上依次贴合的反应层、第一胶层、弹性薄膜、第二胶层和加样层，加样层顶部卡接扣合有压盖；反应层顶面中部开设有进样口、反应池、滤气池、流入通道和流出通道；第一胶层上开设有随型槽口；第二胶层上还开设有进气通孔，以及与进气通孔连通的控制通道，控制通道依次经过多个流入通道的上方；加样层开设有加样池，加样层上开设有与滤气池对应的排气孔；加样层上开设有与进气通孔对应的进气通道，进气通道内固定有气囊；加样层顶面具有与多个滤气池对应的止流部；压盖内侧具有凸起的压力塞。

Description

一种用于核酸扩增检测的全封闭型微流控芯片
技术领域
本发明涉及生物医学检测领域及微流控芯片领域，更具体的说是涉及一种用于核酸扩增检测的全封闭型微流控芯片。
背景技术
核酸检测作为体外诊断的主要方法之一，是传染性疾病筛查、防控的金标准。常规PCR核酸检测实验需要在分区实验室完成每步骤的操作，同时需要配备专业的操作人员、昂贵的分析仪器，这些要求基层医疗机构都无法满足。
POCT(Point-of-Care Testing，床旁检测，又称即时检测)指在病人身边进行的快速检测与诊断，其技术优越性主要体现在：操作简单，无需专业人员；减少样本传送，节省检测时间；便携式仪器和试剂。基于POCT技术的核酸检测产品可以说兼具分子诊断高灵敏、高特异性的特点和POCT小型、便携、快速的优点，更利于基层医疗机构、机场、社区等场所布置。
微流控芯片技术把生物、化学、医学分析过程的样品制备、反应、分离、检测等基本操作单元集成到一块几厘米大小的芯片上，并自动完成分析全过程，具有体积小、样品消耗少、分析速度快等优点，在POCT产品功能集成上具有广阔的应用前景，特别是流程复杂、体系密封要求高的核酸分析类POCT产品。
通过微流体操控技术可以将微量液体样本分配到微流控芯片上的不同反应池，实现多种病原体的同步检测，而核酸扩增过程中的加热环节会加速微量样本试剂的蒸发、不同反应池间的串液，造成对结果检测的干扰，所以扩增过程中不同反应池的隔断具有重要作用。进一步，用于POCT核酸检测的微流控芯片的应用场合是社区、家庭等非专业环境，没有防范气溶胶污染的能力，因此，此类微流控芯片的密封性也是一项重要的性能考察指标。
微阀是微流控芯片中用于实现微流体操控的最为重要的功能单元之一，其基本功能是实现微流体通道的导通与隔断。在微通道内设计不同的阀结构成为现在发展的核酸检测微流控芯片实现扩增池隔断的主要技术途径，包括转矩微阀、相变微阀，但都需要外围仪器提供致动力逐一完成阀的开启与关闭，导致操控步骤随反应池个数而增加，对仪器自动化要求高，芯片加工工艺复杂，成本较高。
Quake研究组于2000年提出的气动阀具有结构简单、响应速度快、易于大规模集成等优点，非常适用于实现核酸检测多个扩增池的一次性隔断。但目前该技术仍未在POCT分子检测领域得到应用的原因是：气动阀的气压源难以集成到微流控芯片内部，检测完成后需要将芯片与外围气压源分离，气动阀打开防气溶胶污染功能也随之失效，且扩增过程中仅依靠单层气动阀也难以避免气体溢出带来的生物污染问题。
因此，如何提供一种对POCT核酸检测领域的发展具有重要价值的集成有免设备气动阀的全封闭微流控芯片，是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种用于核酸扩增检测的全封闭型微流控芯片，旨在解决上述技术问题。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种用于核酸扩增检测的全封闭型微流控芯片，包括由下至上依次贴合的反应层、第一胶层、弹性薄膜、第二胶层和加样层，所述加样层顶部卡接扣合有压盖；
所述反应层顶面中部开设有进样口，和环绕所述进样口开设的多个反应池，以及环绕多个所述反应池开设的与所述反应池数量相同的滤气池；所述进样口与所述反应池分别通过流入通道连通，所述反应池与所述滤气池分别通过流出通道连通；
所述第一胶层上开设有与所述进样口、所述流入通道、所述反应池、所述流出通道和所述滤气池对应的随型槽口；
所述弹性薄膜上开设有与所述进样口对应的第一通孔，以及与所述滤气池对应的第二通孔；
所述第二胶层上开设有与所述进样口对应的第三通孔，以及与所述滤气池对应的第四通孔；所述第二胶层上还开设有进气通孔，以及与所述进气通孔连通的控制通道，所述控制通道依次经过多个所述流入通道的上方；
所述加样层开设有上下贯通且与所述进样口对应的加样池，所述加样层上开设有上下贯通且与多个所述滤气池对应的排气孔；所述加样层上开设有与所述进气通孔对应的进气通道，所述进气通道内固定有气囊；所述加样层顶面具有与多个所述滤气池对应的止流部；
所述压盖内侧具有凸起的且用于顶动所述气囊的压力塞。
通过上述技术方案，本发明提供一种用于核酸扩增检测的全封闭型微流控芯片，内部集成有气动阀及控制气动阀的气囊结构，无需外围驱动仪器设备即可实现反应池的隔断及芯片的全封闭，从而有效避免核酸检测过程中的蒸发、串液及气溶胶污染问题。该芯片体积小、加样简单、密封性好，非常适用于POCT核酸检测，如pcr扩增，LAMP、RPA、CRISPR等温扩增等。除此，该芯片外型规则，结构简单，流体驱动与密封过程对设备无要求，因此容易实现与不同系统的匹配，还能满足批量制造，成本低廉的要求。
优选的，在上述一种用于核酸扩增检测的全封闭型微流控芯片中，所述压盖侧壁与所述加样层侧壁之间通过柔性铰链连接。满足压盖与加样层的一体化连接。
优选的，在上述一种用于核酸扩增检测的全封闭型微流控芯片中，所述压盖内侧壁具有多个卡扣，所述加样层侧壁具有多个与所述卡扣配合的卡槽。压盖上的卡槽与加样层上的卡扣完全匹配，辅助压盖挤压密封加样层，将加入芯片内的样本完全与外环境隔绝。
优选的，在上述一种用于核酸扩增检测的全封闭型微流控芯片中，所述压盖内侧中部具有凸起的嵌设环，所述嵌设环内嵌设有密封垫片，所述密封垫片压紧在所述加样池的顶部开口处。密封垫片紧贴加样池顶部，起到密封加样池的作用。
优选的，在上述一种用于核酸扩增检测的全封闭型微流控芯片中，所述加样层顶面具有压紧在所述止流部和所述压盖之间的密封圈；所述密封圈上开设有用于避让所述压力塞的避让孔。密封圈紧贴止流部，起到密封排气孔的作用。
优选的，在上述一种用于核酸扩增检测的全封闭型微流控芯片中，所述反应池的数量为4个，且周向均匀分布在所述反应层上。实际应用中可根据需求相应地增加反应池个数以实现多种病原体联检。
优选的，在上述一种用于核酸扩增检测的全封闭型微流控芯片中，所述反应层、所述第一胶层、所述弹性薄膜、所述第二胶层、所述加样层和所述压盖均为圆形。整体结构更规则，使用更方便。
优选的，在上述一种用于核酸扩增检测的全封闭型微流控芯片中，所述止流部为环形的疏水透气膜；或者所述止流部为环形的吸水膜，所述疏水透气膜和所述吸水膜上均具有避让所述压力塞的防干涉通孔；或者所述止流部为加工形成在所述加样层顶面，且与多个所述排气孔连通的废液池，所述废液池避开所述进气通道。
优选的，在上述一种用于核酸扩增检测的全封闭型微流控芯片中，所述弹性薄膜材质可为聚二甲基硅氧烷、硅橡胶、记忆合金或聚四氟乙烯等。
优选的，在上述一种用于核酸扩增检测的全封闭型微流控芯片中，所述控制通道与所述流入通道为相交设置，且所述控制通道的弹性薄膜侧壁为所述控制通道与所述流入通道相交的共用壁。
优选的，在上述一种用于核酸扩增检测的全封闭型微流控芯片中，所述气囊材质可为聚二甲基硅氧烷、硅橡胶、记忆合金或聚四氟乙烯，其在压力作用下体积可以缩小或增大。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种用于核酸扩增检测的全封闭型微流控芯片，具有以下有益效果：
1、气动微阀与气压源在芯片内的集成，反应层上方侧壁由弹性薄膜组成，完成进样后，通过改变气压造成流入通道上方的弹性薄膜形变堵塞通道，实现多个不同检测指标的反应池的同时隔断，进一步，在芯片内集成气囊结构，合盖动作即可实现气囊的挤压为气压阀提供气压源，而无需任何外部气源设备。以简单巧妙的设计突破了气动微阀在POCT核酸检测微流控芯片中的应用局限，对该技术领域具有里程碑意义。
2、密封组件的设置，将密封垫片和密封圈固定在压盖内部，密封垫片和密封圈位置分别与加样口和排气孔对应，只需要简单合盖，在压盖外围卡扣的辅助下保持压盖对软质密封圈的挤压，实现芯片内部通道的完全密封，保持在核酸扩增过程中扩增产物与外部环境隔绝，用极为简单的方式消除了气溶胶污染问题。
3、采用一分多的微流控通道，样本从中心进样口流入呈圆周分布的多个通道，只需将样本管对准加样池，简单挤压即可实现样本在多个反应池的分配，无需复杂的外围设备完成加样过程，操作方便快捷，无相关专业背景的人员也能操作，非常适用于POCT场景。
4、气孔上方封闭膜或废液池的设置，挤压进样过程中，液体样本流入通道和反应池，同时将通道和反应池内的气体从气孔排出，气孔封闭膜具有透气不透水或吸水饱和的作用，其在样本充满反应池后可阻挡样本继续从气孔流出，废液池可以承载提前充满扩增腔室溢出的液体样本，无论是封闭膜还是废液池，均保证了每个扩增反应池的准确定量。
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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1附图为本发明提供的微流控芯片的爆炸结构图；
图2附图为本发明实施例1提供的微流控芯片的横截面结构示意图；
图3附图为本发明实施例2提供的微流控芯片的横截面结构示意图；
图4附图为本发明实施例3提供的微流控芯片的横截面结构示意图。
其中：
1-反应层；
11-进样口；12-反应池；13-滤气池；14-流入通道；15-流出通道；
2-第一胶层；
21-随型槽口；
3-弹性薄膜；
31-第一通孔；32-第二通孔；
4-第二胶层；
41-第三通孔；42-第四通孔；43-进气通孔；44-控制通道；
5-加样层；
51-加样池；52-排气孔；53-进气通道；54-气囊；55-卡槽；
6-压盖；
61-压力塞；62-柔性铰链；63-卡扣；64-嵌设环；
7-止流部；
71-疏水透气膜；72-吸水膜；73-废液池；74-防干涉通孔；
8-密封垫片；
9-密封圈；
91-避让孔。
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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
参见附图1至附图4，本发明实施例公开了一种用于核酸扩增检测的全封闭型微流控芯片，包括由下至上依次贴合的反应层1、第一胶层2、弹性薄膜3、第二胶层4和加样层5，加样层5顶部卡接扣合有压盖6；
反应层顶1面中部开设有进样口11，和环绕进样口11开设的多个反应池12，以及环绕多个反应池12开设的与反应池12数量相同的滤气池13；进样口11与反应池12分别通过流入通道14连通，反应池12与滤气池13分别通过流出通道15连通；
第一胶层2上开设有与进样口11、流入通道14、反应池12、流出通道15和滤气池13对应的随型槽口21；
弹性薄膜3上开设有与进样口11对应的第一通孔31，以及与滤气池13对应的第二通孔32；
第二胶层4上开设有与进样口11对应的第三通孔41，以及与滤气池13对应的第四通孔42；第二胶层4上还开设有进气通孔43，以及与进气通孔43连通的控制通道44，控制通道44依次经过多个流入通道14的上方；
加样层5开设有上下贯通且与进样口11对应的加样池51，加样层5上开设有上下贯通且与多个滤气池13对应的排气孔52；加样层5上开设有与进气通孔43对应的进气通道53，进气通道53内固定有气囊54；加样层5顶面具有与多个滤气池13对应的止流部7；
压盖6内侧具有凸起的且用于顶动气囊54的压力塞61。
为了进一步优化上述技术方案，压盖6侧壁与加样层5侧壁之间通过柔性铰链62连接。
为了进一步优化上述技术方案，压盖6内侧壁具有多个卡扣63，加样层5侧壁具有多个与卡扣63配合的卡槽55。
为了进一步优化上述技术方案，压盖6内侧中部具有凸起的嵌设环64，嵌设环64内嵌设有密封垫片8，密封垫片8压紧在加样池51的顶部开口处。
为了进一步优化上述技术方案，加样层5顶面具有压紧在止流部7和压盖6之间的密封圈9；密封圈9上开设有用于避让压力塞61的避让孔91。
为了进一步优化上述技术方案，反应池12的数量为4个，且周向均匀分布在反应层2上。
为了进一步优化上述技术方案，反应层1、第一胶层2、弹性薄膜3、第二胶层4、加样层5和压盖6均为圆形。
实施例1：
参见附图2，加样时，样本管对住加样口池51，通过挤压样本管液体样本进入反应池12，同时将通道和反应池内气体通过排气孔52排出，排气孔52上的疏水透气膜71透气不透水，在样本充满反应池12到达排气孔52时，疏水透气膜71阻止样本继续流入，当所有通道样本达到该状态后完成加样动作。扩增反应启动前合上压盖6，当压盖6上的压力塞61接触气囊54并挤压气囊54时，控制通道44内压强增加，对应流入通道14上方的弹性薄膜3发生形变，下凹堵塞流入通道14，完成不同扩增腔室之间的隔断，同时压盖6上的卡扣63卡入加样层5上的卡槽55，完成整个芯片的全密封，芯片内的扩增体系完全与外环境隔绝。
实施例2：
参见附图3，本实施例优化了止流部7的结构，挤压加样时，液体样本充满反应池12后达到排气孔52，继续加样时排气孔52上的吸水膜72吸取液体样本，当吸水膜72吸液饱和后即可阻止样本继续流入，当所有通道样本达到该状态后完成加样动作。扩增反应启动前合上压盖6，启动气动阀堵塞流入通道14实现不同反应池12的隔断，同时完成整个芯片的全封闭。
实施例3：
参见附图4，本实施优化了止流部7的结构，加样层5上方设有圆环型废液池73，废液池73与所有排气孔52连通，挤压加样时，液体样本充满反应池12后达到排气孔52，进而流入废液池73，直至所有反应池12的液体样本充满均流入废液池73后完成加样过程。扩增反应启动前合上压盖6，启动气动阀堵塞流入通道14实现不同反应池12的隔断，同时完成整个芯片的全封闭。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种用于核酸扩增检测的全封闭型微流控芯片，其特征在于，包括由下至上依次贴合的反应层(1)、第一胶层(2)、弹性薄膜(3)、第二胶层(4)和加样层(5)，所述加样层(5)顶部卡接扣合有压盖(6)；
所述反应层顶(1)面中部开设有进样口(11)，和环绕所述进样口(11)开设的多个反应池(12)，以及环绕多个所述反应池(12)开设的与所述反应池(12)数量相同的滤气池(13)；所述进样口(11)与所述反应池(12)分别通过流入通道(14)连通，所述反应池(12)与所述滤气池(13)分别通过流出通道(15)连通；
所述第一胶层(2)上开设有与所述进样口(11)、所述流入通道(14)、所述反应池(12)、所述流出通道(15)和所述滤气池(13)对应的随型槽口(21)；
所述弹性薄膜(3)上开设有与所述进样口(11)对应的第一通孔(31)，以及与所述滤气池(13)对应的第二通孔(32)；
所述第二胶层(4)上开设有与所述进样口(11)对应的第三通孔(41)，以及与所述滤气池(13)对应的第四通孔(42)；所述第二胶层(4)上还开设有进气通孔(43)，以及与所述进气通孔(43)连通的控制通道(44)，所述控制通道(44)依次经过多个所述流入通道(14)的上方；
所述加样层(5)开设有上下贯通且与所述进样口(11)对应的加样池(51)，所述加样层(5)上开设有上下贯通且与多个所述滤气池(13)对应的排气孔(52)；所述加样层(5)上开设有与所述进气通孔(43)对应的进气通道(53)，所述进气通道(53)内固定有气囊(54)；所述加样层(5)顶面具有与多个所述滤气池(13)对应的止流部(7)；
所述压盖(6)内侧具有凸起的且用于顶动所述气囊(54)的压力塞(61)。
2.根据权利要求1所述的一种用于核酸扩增检测的全封闭型微流控芯片，其特征在于，所述压盖(6)侧壁与所述加样层(5)侧壁之间通过柔性铰链(62)连接。
3.根据权利要求1所述的一种用于核酸扩增检测的全封闭型微流控芯片，其特征在于，所述压盖(6)内侧壁具有多个卡扣(63)，所述加样层(5)侧壁具有多个与所述卡扣(63)配合的卡槽(55)。
4.根据权利要求1所述的一种用于核酸扩增检测的全封闭型微流控芯片，其特征在于，所述压盖(6)内侧中部具有凸起的嵌设环(64)，所述嵌设环(64)内嵌设有密封垫片(8)，所述密封垫片(8)压紧在所述加样池(51)的顶部开口处。
5.根据权利要求1所述的一种用于核酸扩增检测的全封闭型微流控芯片，其特征在于，所述加样层(5)顶面具有压紧在所述止流部(7)和所述压盖(6)之间的密封圈(9)；所述密封圈(9)上开设有用于避让所述压力塞(61)的避让孔(91)。
6.根据权利要求1所述的一种用于核酸扩增检测的全封闭型微流控芯片，其特征在于，所述反应池(12)的数量为4个，且周向均匀分布在所述反应层(2)上。
7.根据权利要求1所述的一种用于核酸扩增检测的全封闭型微流控芯片，其特征在于，所述反应层(1)、所述第一胶层(2)、所述弹性薄膜(3)、所述第二胶层(4)、所述加样层(5)和所述压盖(6)均为圆形。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的一种用于核酸扩增检测的全封闭型微流控芯片，其特征在于，所述止流部(7)为环形的疏水透气膜(71)，所述疏水透气膜(71)上具有避让所述压力塞(61)的防干涉通孔(74)。
9.根据权利要求1-7中任一项所述的一种用于核酸扩增检测的全封闭型微流控芯片，其特征在于，所述止流部(7)为环形的吸水膜(72)，所述吸水膜(72)上具有避让所述压力塞(61)的防干涉通孔(74)。
10.根据权利要求1-7中任一项所述的一种用于核酸扩增检测的全封闭型微流控芯片，其特征在于，所述止流部(7)为加工形成在所述加样层(5)顶面，且与多个所述排气孔(52)连通的废液池(73)，所述废液池(73)避开所述进气通道(53)。
CN202210508206.XA 2022-05-10 2022-05-10 一种用于核酸扩增检测的全封闭型微流控芯片 Pending CN114713304A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210508206.XA CN114713304A (zh) 2022-05-10 2022-05-10 一种用于核酸扩增检测的全封闭型微流控芯片

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210508206.XA CN114713304A (zh) 2022-05-10 2022-05-10 一种用于核酸扩增检测的全封闭型微流控芯片

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114713304A true CN114713304A (zh) 2022-07-08

Family

ID=82232004

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210508206.XA Pending CN114713304A (zh) 2022-05-10 2022-05-10 一种用于核酸扩增检测的全封闭型微流控芯片

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114713304A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114887678A (zh) * 2022-07-12 2022-08-12 杭州霆科生物科技有限公司 一种用于多种液体多级定量转移的微流控混合芯片
CN116139954A (zh) * 2023-02-20 2023-05-23 首都医科大学 一种用于多通道等温扩增crispr检测的微流控芯片

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114887678A (zh) * 2022-07-12 2022-08-12 杭州霆科生物科技有限公司 一种用于多种液体多级定量转移的微流控混合芯片
CN116139954A (zh) * 2023-02-20 2023-05-23 首都医科大学 一种用于多通道等温扩增crispr检测的微流控芯片
CN116139954B (zh) * 2023-02-20 2023-08-22 首都医科大学 一种用于多通道等温扩增crispr检测的微流控芯片

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN114713304A (zh) 一种用于核酸扩增检测的全封闭型微流控芯片
US10690255B2 (en) Method and system for pre-programmed self-power microfluidic circuits
CN110161266B (zh) 一种收集液体样本的方法
CA2618164C (en) Cartridge having variable volume reservoirs
CN106470937B (zh) 微流控芯片及其制备方法以及利用其的分析装置
US20210164587A1 (en) Multifunctional microvalve capable of controlling flow of fluid, microfluidic chip and method
CN111569966B (zh) 微流控芯片及检测系统
CN112371195B (zh) 检测芯片
CN104668005B (zh) 一种家用微流控芯片及其使用方法
CN108499619A (zh) 一种膜整合式微流控过滤芯片及其制备方法和用途
KR20050104348A (ko) 유체 촉진 및 분석을 위한 마이크로유체식 장치
CN207891325U (zh) 一种提取纯化核酸的装置
CN115254219A (zh) 一种离心式微流控检测系统及其检测控制方法
CN114887678A (zh) 一种用于多种液体多级定量转移的微流控混合芯片
CN217450220U (zh) 一种用于核酸扩增检测的全封闭型微流控芯片
CN111804352A (zh) 一种集成化外泌体分离与检测微流控芯片及应用
WO2023216695A1 (zh) 一种多层全封闭微流控芯片及其定量加样装置
EP4046714A1 (en) Microfluidic chip for analyte detection
WO2020244517A1 (zh) 微流控芯片及制作方法
CN211274689U (zh) 一种防止液体渗漏的微流控芯片
CN115970781B (zh) 一种定量加样结构及其浓度梯度微流控芯片和控制方法
CN111804351A (zh) 一种集成化外泌体分离与检测微流控芯片及其制备方法
CN216149779U (zh) 微流控芯片与体外诊断分析设备
CN115466656A (zh) 一种微流控核酸提取检测盒及其使用方法
CN211412058U (zh) 用于检测分析物的微流控芯片

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination