CN114849799A - 微流控检测芯片 - Google Patents

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张显玉
顾宇灵
庞达
宫雅杰
尹艳玲
刘家霖
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Shanghai Tianyin Biotechnology Co ltd
Harbin Medical University
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Harbin Medical University
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    • 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
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Abstract

本发明是一种微流控检测芯片，其特征在于：作用层、弹性膜及主体层依次贴合固定，主流道负压口与负压机连通，能够使主流道内产生负压，并供进液口内的检测液依次流入每个一级井内，二级井正负压口及三级井正负压口分别与正负压机连通，能够使二级井正负压流道及三级井正负压流道内产生正压，供弹性膜填充至二级井及三级井内，关闭正负压机，通过释放弹性膜产生负压，能够使一级井内的所述检测液分别流入二级井及三级井内，本发明让RPA与CRISPR分别在两个微井中进行分步检测，是更加理想的检测流程，能够提高阳性检出率，能够比一步法更好推算初始模板量。

Description

微流控检测芯片
技术领域
本发明涉及一种微流控检测芯片。
背景技术
传统不分级、串联微井，虽然分液过程简单，但不利于多指标检测，各微井的检测试剂可能被流经各微井的液体带入其它微井，干扰其它指标检测结果判读，传统的二级微井各自不独立，干扰出现概率较高，传统串联微井微流控结合RPA-CRISPR检测体系，进行一步法检测，即RPA扩增和CRISPR检测同时进行，当待检测核酸量较低时，可能尚未被充分RPA，就被CRISPR进行切割检测，导致假阴性率升高。
发明内容
本发明提供一种微流控检测芯片，让RPA与CRISPR分别在两个微井中进行分步检测，是更加理想的检测流程，能够提高阳性检出率，能够比一步法更好推算初始模板量。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种微流控检测芯片，其特征在于：作用层、弹性膜及主体层依次贴合固定；
所述作用层的一端贯通设置加液口，所述作用层的另一端设置主流道负压口、二级井正负压口及三级井正负压口，所述作用层上设置二级井正负压流道及三级井正负压流道，所述二级井正负压口与所述二级井正负压流道连通，所述三级井正负压口与所述三级井正负压流道连通，所述主流道负压口、所述二级井正负压口及所述三级井正负压口分别于所述作用层的侧壁开口；
所述弹性膜上分别贯通设置主避让口、二级井避让口、三级井避让口及加液避让口，并依次分别与所述主流道负压口、所述二级井正负压口、所述三级井正负压口及所述加液口位置相对应；
所述主体层的两端分别设置负压抽吸口及进液口，所述负压抽吸口与所述主流道负压口位置相对应，所述进液口与所述加液口位置相对应，所述负压抽吸口通过主流道与所述进液口连通，所述主流道上设置若干个一级井，每个所述一级井分别通过第一侧壁分支流道与每个二级井连通，每个所述二级井分别通过第二侧壁分支流道与每个三级井连通，所述二级井与所述二级井正负压流道位置相对应，所述三级井与所述三级井正负压流道位置相对应；
所述主流道负压口通过所述侧壁开口与负压机连通，能够使所述主流道内产生负压，并供所述进液口内的检测液依次流入每个所述一级井内，所述二级井正负压口及所述三级井正负压口分别通过所述侧壁开口与正负压机连通，能够使所述二级井正负压流道及所述三级井正负压流道内产生正压，供所述弹性膜填充至所述二级井及所述三级井内，关闭所述正负压机，通过释放所述弹性膜产生负压，能够使所述一级井内的所述检测液分别流入所述二级井及所述三级井内。
所述微流控检测芯片，其中：所述作用层及所述主体层为透明材料，便于观察所述检测液流动状态。
所述微流控检测芯片，其中：所述弹性膜为透明并具有弹性的材质，厚度小于0.2mm，便于观察荧光状态。
本发明的有益效果：能够实现多指标平行扩增、分步检测，让RPA与CRISPR分别在两个微井中进行分步检测，是更加理想的检测流程，能够提高阳性检出率，能够比一步法更好推算初始模板量。
附图说明
图1为微流控检测芯片的结构图。
图2为微流控检测芯片的作用层结构图。
图3为微流控检测芯片的作用层另一视角结构图。
图4为微流控检测芯片的A-A剖视结构图。
图5为微流控检测芯片的弹性膜结构图。
图6为微流控检测芯片的主体层结构图。
附图标记说明；1-作用层；11-主流道负压口；12-二级井正负压口；13-三级井正负压口；14-二级井正负压流道；15-三级井正负压流道；16-加液口；17-主流道负压连接通道；18-二级井正负压连接通道；19-三级井正负压连接通道；2-弹性膜；21-主避让口；22-二级井避让口；23-三级井避让口；24-加液避让口；3-主体层；31-负压抽吸口；32-主流道；33-一级井；34-二级井；35-三级井；36-进液口；37-第一侧壁分支流道；38-第二侧壁分支流道。
具体实施方式
具体如图1所示，一种微流控检测芯片，其特征在于：作用层1、弹性膜2及主体层3依次贴合固定，所述作用层1及所述主体层3为透明材料，便于观察所述检测液流动状态。
具体如图2至图4所示，所述作用层1的一端贯通设置加液口16，所述作用层1的另一端设置主流道负压口11、二级井正负压口12及三级井正负压口13，所述作用层1上设置二级井正负压流道14及三级井正负压流道15，所述二级井正负压口12与所述二级井正负压流道14连通，所述三级井正负压口13与所述三级井正负压流道15连通，所述主流道负压口11、所述二级井正负压口12及所述三级井正负压口13分别于所述作用层1的侧壁开口，所述侧壁开口分别为主流道负压连接通道17、二级井正负压连接通道18及三级井正负压连接通道19，所述主流道负压连接通道17与所述主流道负压口11连通，所述二级井正负压连接通道18与所述二级井正负压口12连通，所述三级井正负压连接通道19与所述三级井正负压口13连通。
具体图5所示，所述弹性膜2上分别贯通设置主避让口21、二级井避让口22、三级井避让口23及加液避让口24，并依次分别与所述主流道负压口11、所述二级井正负压口12、所述三级井正负压口13及所述加液口16位置相对应，所述弹性膜2为透明并具有弹性的材质，厚度小于0.2mm，便于观察荧光状态。
具体如图6所示，所述主体层3的两端分别设置负压抽吸口31及进液口36，所述负压抽吸口31与所述主流道负压口11位置相对应，所述进液口36与所述加液口16位置相对应，所述负压抽吸口31通过主流道32与所述进液口36连通，所述主流道32上设置若干个一级井33，每个所述一级井33分别通过第一侧壁分支流道37与每个二级井34连通，每个所述二级井34分别通过第二侧壁分支流道38与每个三级井35连通，所述二级井34与所述二级井正负压流道14位置相对应，所述三级井35与所述三级井正负压流道15位置相对应。
所述主流道负压连接通道17与负压机连通，能够使所述主流道32内产生负压，并供所述进液口36内的检测液依次流入每个所述一级井33内，所述二级井正负压连接通道18及所述三级井正负压连接通道19分别与正负压机连通，能够使所述二级井正负压流道14及所述三级井正负压流道15内产生正压，供所述弹性膜2填充至所述二级井34及所述三级井35内，关闭所述正负压机，通过释放所述弹性膜2产生负压，能够使所述一级井33内的所述检测液分别流入所述二级井34及所述三级井35内。
实施例中预先将单个检测指标用RPA试剂以冻干粉形式添加进主体层3的二级井34中，再将单个指标检测用CRISPR-Cas检测体系预制在三级井35中，把作用层1、弹性膜2及所示主体层3依次贴合固定，利用加液口16将检测液填入进液口36中，同时启动负压机及正负压机，所述负压机供主流道32内产生负压，所述进液口36内的检测液利用负压依次流入一级井33内，所述正负压机供二级井正负压流道14及三级井正负压流道15内产生正压，能够将所述弹性膜2填充进所述二级井34及所述三级井35内，并防止检测液此时流入所述二级井34及所述三级井35内，所述一级井33内填满检测液时，关闭与二级井正负压连接通道18连通的所述正负压机，此时，所述二级井正负压流道14内的正压消失，并释放填充进所述二级井34内的所述弹性膜2，所述二级井34内产生负压，通过第一侧壁分支流道37将所述一级井33内的检测液吸入所述二级井34内，并与RPA试剂混合，进行加热扩增，加热完后，再将与三级井正负压连接通道19连通的所述正负压机关闭，此时，所述三级井正负压流道15内的正压消失，并释放填充进所述三级井35内的所述弹性膜2，所述三级井35内产生负压，通过第二侧壁分支流道38将所述二级井34内的扩增产物吸入所述三级井35内，并与CRISPR-Cas检测体系混合，进行发光检测。
本发明的优点：
能够实现多指标平行扩增、分步检测，让RPA与CRISPR分别在两个微井中进行分步检测，是更加理想的检测流程，能够提高阳性检出率，能够比一步法更好推算初始模板量。
以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、变化或等效，但都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种微流控检测芯片，其特征在于：作用层(1)、弹性膜(2)及主体层(3)依次贴合固定；
所述作用层(1)的一端贯通设置加液口(16)，所述作用层(1)的另一端设置主流道负压口(11)、二级井正负压口(12)及三级井正负压口(13)，所述作用层(1)上设置二级井正负压流道(14)及三级井正负压流道(15)，所述二级井正负压口(12)与所述二级井正负压流道(14)连通，所述三级井正负压口(13)与所述三级井正负压流道(15)连通，所述主流道负压口(11)、所述二级井正负压口(12)及所述三级井正负压口(13)分别于所述作用层(1)的侧壁开口；
所述弹性膜(2)上分别贯通设置主避让口(21)、二级井避让口(22)、三级井避让口(23)及加液避让口(24)，并依次分别与所述主流道负压口(11)、所述二级井正负压口(12)、所述三级井正负压口(13)及所述加液口(16)位置相对应；
所述主体层(3)的两端分别设置负压抽吸口(31)及进液口(36)，所述负压抽吸口(31)与所述主流道负压口(11)位置相对应，所述进液口(36)与所述加液口(16)位置相对应，所述负压抽吸口(31)通过主流道(32)与所述进液口(36)连通，所述主流道(32)上设置若干个一级井(33)，每个所述一级井(33)分别通过第一侧壁分支流道(37)与每个二级井(34)连通，每个所述二级井(34)分别通过第二侧壁分支流道(38)与每个三级井(35)连通，所述二级井(34)与所述二级井正负压流道(14)位置相对应，所述三级井(35)与所述三级井正负压流道(15)位置相对应；
所述主流道负压口(11)通过所述侧壁开口与负压机连通，能够使所述主流道(32)内产生负压，并供所述进液口(36)内的检测液依次流入每个所述一级井(33)内，所述二级井正负压口(12)及所述三级井正负压口(13)分别通过所述侧壁开口与正负压机连通，能够使所述二级井正负压流道(14)及所述三级井正负压流道(15)内产生正压，供所述弹性膜(2)填充至所述二级井(34)及所述三级井(35)内，关闭所述正负压机，通过释放所述弹性膜(2)产生负压，能够使所述一级井(33)内的所述检测液分别流入所述二级井(34)及所述三级井(35)内。
2.如权利要求1所述一种微流控检测芯片，其特征在于：所述作用层(1)及所述主体层(3)为透明材料，便于观察所述检测液流动状态。
3.如权利要求1所述一种微流控检测芯片，其特征在于：所述弹性膜(2)为透明并具有弹性的材质，厚度小于0.2mm，便于观察荧光状态。
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