CN116490281A - 多通道微流控加样装置、组件及其应用 - Google Patents
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Abstract
本文提供了一种多通道微流控加样装置，其包括1)本体；2)上样口位于所述本体的第一表面用于接收液体样品的上样孔；3)间隔设置在本体内部的多个毛细分样通道，毛细分样通道的第一端与上样孔相通；4)间隔设置在本体的第一侧并延伸至本体内部的多个穿刺管，穿刺管延伸至本体内部的第一端分别与多个毛细分样通道的第二端相通，穿刺管延伸至本体外的第二端为尖末端，其中穿刺管的内径或者穿刺管与毛细分样通道接触处的内径大于毛细分样通道的内径，使得液体样品不会通过毛细作用继续进入穿刺管中。该多通道微流控加样装置适合于为检测卡上的多个加样口同时进行加样，操作简单，避免了交叉污染，易于实现微型检测卡的加样自动化。
Description
本申请要求2020年12月10日提交的中国申请CN2020114314743的优先权，该优先权中国专利申请以引用方式全文并入。
本申请涉及检测卡加样装置，尤其是适合于同时为检测卡上的多个加样口同时加样的多通道微流控加样装置及具有该加样装置的加样组件。本申请还涉及该检测卡加样装置及组件的应用。
各种检测卡(如血型检测卡)经常采用软性薄膜材料(如铝箔，塑料膜)对其中的填充物(如各种试剂和/或凝胶微球)进行密封。使用时，需要撕掉或者刺破这层密封膜，之后才能对检测卡进行加样。例如，传统的血型卡使用前需使用打孔器进行打孔，这容易造成交叉污染；对于包括多个微柱的血型卡来说，每个血型卡需要进行多次加样，操作繁琐，也难以保证精确等量加样。另外，随着各种试剂卡的小型化，在试剂卡上的加样口内径仅1-2mm或更小时，人工手动加样也难以进行。
因而，目前也有一些研发人员针对试剂卡加样相关操作进行了设计与改进，例如：专利公告号为CN204359800U的实用新型专利公开了一种血型试剂卡刺破装置，包括：均设置在架体上的多个刺棱和条码枪，以及与刺棱配合使用的机械手，条码枪设置在多个所述刺棱的侧边，所述刺棱一端固定在架体上，另一端带有刺尖，所述刺尖朝向同一个方向，所述刺棱设置有若干行，每行设有的刺棱个数不同，同一行中所述刺棱等间距设置。该技术方案虽然可达到刺穿加样的目的，但是其整体的制造成本高、操作复杂，并且依然存在交叉污染的问题。
再例如，专利公告号为CN210142129U的实用新型专利公开了一种微柱凝胶血型检测卡戳孔器，包括：用于戳孔的刺棱、用于设置刺棱的安装座以及用于手持所述戳孔器的手持部分；所述手持部分包括沿着安装座长度方向平行设置的两个侧面，且所述两个侧面与所述刺棱设于所述安装座的同侧，与所述安装座垂直；所述两个侧面的内部距离与微柱凝胶卡的宽度相等。通过设置的多 个戳孔器，能够通过不同刺棱戳穿不同检测管(微柱)，避免同一个刺棱戳穿不同检测管时的交叉污染，但是其在进行使用时只能刺穿，无法起到定量分样的作用。
针对定量分样，目前也有一些研发人员提出了新的微流控芯片，例如：中国专利公开号为CN111604098A的发明专利申请公开了两种加样微流控芯片，第一种是在本体表面设置加样孔，第二种是在本体侧面设置加样孔，且两种都是在本体内部设置分样通道、定量通道、截流阀、反应通道和废液腔。其中，分样通道用于将样品输送至各个定量通道和废液腔；定量通道通过截流阀与下游的反应通道相通；反应通道用于进行检测反应，可以预装反应试剂，或者将待检测样品输送至反应腔；废液腔用于容纳多余的待检测样品。即两种微流控芯片都是通过与加样孔连接的毛细分样通道来实现定量分样。这两种分样方式仍然存在交叉感染，检测成本高等问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多通道微流控加样装置及其加样组件，以部分地解决或缓解现有技术中的上述不足，能够对检测卡的多通道加样，操作简单，且避免了交叉污染，有利于加样和检测的自动化。
为了解决上述所提到的技术问题，本发明具体采用以下技术方案：
本发明的第一方面，在于提供一种多通道微流控加样装置，其包括：
本体；
用于接收液体样品的上样孔，所述上样孔的上样口(或称开口)位于所述本体的第一表面(例如，上表面)；
间隔设置在所述本体内部的多个毛细分样通道，所述毛细分样通道的第一端与所述上样孔相通，当向所述上样孔中加入所述液体样品时，所述液体样品通过毛细作用充满所述多个毛细分样通道；
间隔设置在所述本体的第一侧，并延伸至所述本体内部的多个穿刺管，所述多个穿刺管的位于所述本体内部的第一端分别与所述多个毛细分样通道的第二端相通，所述多个穿刺管的位于所述本体外的第二端为用于穿刺的尖末端，
其中所述穿刺管的内径或者所述穿刺管与所述毛细分样通道接触处的内径大于所述毛细分样通道的内径，使得所述液体样品不会通过毛细作用继续进入所述穿刺管中。
在本发明的一些实施例中，所述本体为片状或板状，且所述多个毛细分样通道在所述本体内部沿所述本体的长度方向间隔设置。
在本发明的一些实施例中，所述毛细分样通道的所述第二端与所述穿刺管的所述第一端通过一连通通道相通，所述连通通道垂直于所述多个毛细分样通道所在的平面。
在本发明的一些实施例中，所述连通通道为毛细通道。
在本发明的一些实施例中，所述多通道微流控加样装置还包括：两个从所述本体的两侧延伸出的侧壁形成的，用于与检测卡插接的卡接开口；当所述检测卡被推入所述卡接开口中时，所述多个穿刺管的所述尖末端刺破所述检测卡上多个微柱的开口端所覆盖的密封膜。
在一些实施方案中，所述侧壁上设置有可与所述检测卡上的限位卡槽相配合的限位卡凸；或者，所述侧壁上设置有可与所述检测卡上的限位卡凸相配合的限位卡槽。
在本发明的一些实施例中，所述本体内部还设置有与所述上样孔相通的废液槽，当所述上样孔内所述液体样品过多或者在离心力作用下，所述上样孔内的所述液体样品能够流入所述废液槽中。
在本发明的一些实施例中，所述废液槽内设置有限制所述液体样品流回所述上样孔的挡片。
在本发明的一些实施例中，所述毛细分样通道的内径为0.5mm，所述连通通道的内径为0.8mm。
在本发明的一些实施例中，所述毛细分样通道，或所述连通通道的内径为0.5mm-1.2mm。
在本发明的一些实施例中，所述挡片为自所述废液槽底部凸起的片状结构，且所述挡片的高度低于所述废液槽的高度；当上样过程中，因所述液体样品过多而溢过所述片状结构的顶部时，溢过的所述液体样品进入所述废液槽中。
在本发明的一些实施例中，所述挡片经过疏水处理。
在本发明的一些实施例中，所述挡片上设置有疏水层。
在本发明的一些实施例中，所述上样孔呈锥形结构。
在本发明的一些实施例中，多个所述毛细通道的第一端沿所述上样孔的周向分布。优选地，沿周向对称分布。
在本发明的一些实施例中，所述毛细通道上覆盖有亲水膜层。
本发明的第二方面，在于提供一种多通道微流控加样组件，其包括上述任一一种多通道微流控加样装置，以及检测卡，其中，所述多通道微流控加样装置上设置有可与所述检测卡插接的卡接开口，且所述卡接开口的侧壁上沿所述侧壁延伸方向间隔设置有第一卡接位置和第二卡接位置；
其中，所述检测卡以可相对于所述卡接开口移动的方式安装在所述第二卡接位置处；
当在外作用力作用下，使得所述检测卡从所述第二卡接位置移动至所述第一卡接位置时，所述多通道微流控加样装置上多个穿刺管的尖末端刺穿所述检测卡上多个微柱的开口端所覆盖的密封膜。
在本发明的一些实施例中，所述检测卡的一侧或两侧各自设置有一限位卡凸，相应地，所述卡接开口包括：用于为所述检测卡提供移动路径的导轨，且所述导轨上对应于所述第一卡接位置和所述第二卡接位置处分别设置有可与所述限位卡凸相配合的第一限位卡槽和第二限位卡槽；
当所述限位卡凸与所述第二限位卡槽相配合时，使得所述检测卡与所述卡接开口卡接于所述第二卡接位置；
当在外作用力作用下，使得所述限位卡凸脱离所述第二限位卡槽时，所述检测卡可沿所述导轨向靠近所述穿刺管方向移动；且当在外作用力作用下，使得所述限位卡凸移动至所述第一限位卡槽，并与所述第一限位卡槽相配合时，所述检测卡与所述卡接开口卡接于所述第一卡接位置。
在本发明的一些实施例中，所述检测卡的一侧或两侧各自设置有一限位卡凸，相应地，所述卡接开口包括：用于为所述检测卡提供移动路径的导轨，且所述导轨上对应于所述第一卡接位置处分别设置有可与所述限位卡凸相配合第一限位卡槽；其中，所述限位卡凸的末端与所述导轨上对应于所述第二卡接位置处固定连接，且所述限位凸台与所述第二卡接位置的连接处设置有易掰断 的掰断线(即初始状态时，所述限位卡凸固定连接于所述导轨上所述第二卡接位置处)；
当在外作用力作用下，使得所述限位卡凸与所述导轨断开时，所述检测卡可沿所述导轨向靠近所述穿刺管方向移动；且当在外作用力作用下，所述限位卡凸移动至所述第一限位卡槽处，并与所述第一限位卡槽相配合时，所述检测卡与所述卡接开口卡接于所述第一卡接位置。
本发明的第三方面，在于提供另一种多通道微流控加样组件，其包括上述任一一种多通道微流控加样装置，以及检测卡，其中，所述多通道微流控加样装置上设置有可与所述检测卡插接的卡接开口，且所述检测卡的一侧或两侧沿逐渐远离微柱的方向间隔设置有第二卡接位置和第一卡接位置；
其中，所述检测卡以可相对于所述卡接开口移动的方式安装在所述第二卡接位置处；
当在外作用力作用下，使得所述检测卡从所述第二卡接位置移动至所述第一卡接位置时，所述多通道微流控加样装置上的多个穿刺管刺穿所述检测卡上多个微柱的开口端所覆盖的密封膜。
本发明的一些实施例中，所述检测卡的一侧或两侧对应于所述第一卡接位置和第二卡接位置处分别设置有第一限位卡槽和第二限位卡槽；相应地，所述卡接开口包括：用于为所述检测卡提供滑动路径的滑动导轨，且所述滑动导轨上设置有可与所述第一限位卡槽和所述第二限位卡槽相配合的限位卡凸；
当所述限位卡凸与所述第二限位卡槽相配合时，所述检测卡与所述卡接开口卡接于所述第二卡接位置处；
当在外作用力作用下，使得所述限位卡凸脱离所述第二限位卡槽时，所述检测卡可沿所述导轨向靠近所述穿刺管方向移动；且当在外作用力作用下，使得所述第一限位卡槽移动至所述限位卡凸位置，并与所述限位卡凸相配合时，所述检测卡与所述卡接开口卡接于所述第一卡接位置。
本发明的一些实施例中，所述卡接开口包括：用于为所述检测卡提供移动路径的导轨，且所述导轨上设置有限位卡凸；相应地，所述检测卡的一侧或两侧对应于所述第一卡接位置处设置有可与所述限位卡凸相配合的第一限位卡槽；其中，所述限位卡凸的末端固定连接于所述检测卡上的所述第二卡接位置 处，且所述限位卡凸与所述第二卡接位置的连接处设置有易掰断的掰断线(即初始状态时，所述限位卡凸与所述检测卡固定连接于所述第二卡接位置)；
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本发明的第四方面，在于提供了上述多通道微流控加样装置或多通道微流控加样组件在血型检测卡进行加样的应用。
本发明申请提供的多通道微流控加样装置巧妙结合毛细作用和离心力，可实现对检测卡的多通道加样，操作简单，避免了交叉污染，有利于加样和检测的自动化。另一方面，相较于现有技术中从侧面加样时，为了在运输过程和检测过程中，保证该微流控芯片始终处于竖直状态，需要对运输设备、离心机等等下一步操作设备的结构进行相应调整或改进，从而导致制造和检测成本增加的问题；本发明提供的多通道微流控加样装置，在加样、运输和下一步检测过程中，都无需对现有的设备进行调整或改进，大大降低了制造和检测成本，也即是说，本发明提供的多通道微流控加样装置的适用范围更广，通用性更好。
本发明提供的多通道微流控加样组件，通过在加样装置上分别设置第一、二卡接位置，或者，在检测卡上分别设置第一、二卡接位置，使得可直接将检测卡和该加样装置卡接于第二卡接位置即可(即检测卡和加样装置整合为一体)，此时，由于加样装置上的穿刺管的尖末端与检测卡上微柱之间保持一定的安全距离，从而使得当不需要进行加样和定量分样的场景下，例如，携带，或运输等场景中，即保证了加样装置上的穿刺管与检测卡上微柱之间一一对应关系的同时，也保证了该检测卡上微柱的密封性；而当需要加样和定量分样的场景时，则可移动该检测卡使其与加样装置卡接于第一卡接位置，此时，加样装置上穿刺管的尖末端刺穿密封膜，并且由于加样装置上的每个穿刺管对应于一个微柱(即穿刺管与微柱一一对应)，因此，实现了在定量分样的同时，也避免了交叉感染。本发明提供的该多通道微流控加样结构简单、便于携带或运输。
为了更清楚地说明本发明，下面将对具体实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部件一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部件并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本发明多通道微流控加样装置的立体结构示意图，显示了其上表面的部分结构；
图2为本发明多通道微流控加样装置的立体结构示意图，显示了接近其下表面的内部结构；
图3为本发明多通道微流控加样装置的结构示意图，显示了接近其下表面的内部结构；
图4显示本发明多通道微流控加样装置未与检测卡插接前的状态；
图5显示本发明多通道微流控加样装置与检测卡插接后的状态；
图6为与本发明多通道微流控加样装置配合使用的检测卡的立体结构示意图；
图7为本发明一示例性实施例的多通道微流控加样组件初始状态时的结构示意图。
图中，1、本体；2、上样孔；3、毛细分样通道；4、连通通道；5、穿刺管；6、尖末端；7、废液槽；8、卡接开口；9、限位卡凸；10、挡片；11、检测卡；12、限位卡槽(第一限位卡槽12a、第二限位卡槽12b)；13、微柱；14、侧壁。
除非另有说明，本文使用的所有技术和科学术语具有本领域普通技术人员所通常理解的含义。
本文中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身没有特定的意义。因此，“模块”、“部件”或“单元”可以混合地使用。
本文中，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前”、“后”、“一端”、“另一端”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
本文中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
由于本文提供的多通道微流控加样装置在使用时会涉及离心操作，为了描述方便，本文中将离心时相对远离离心转轴的一端称为远端，相对靠近离心转轴的一端称为近端。
在本文中，将多通道微流控加样装置上上样孔的开口(或上样口)所在的一侧表面称为上表面(或第一表面)，另一侧则称为下表面(或第二表面)。
除非另有说明，当提及一种结构位于多通道微流控加样装置的“内部”，是指其周围被多通道微流控加样装置的本体材料或其他材料所包裹，不直接与外部空间接触。
在本文中，为了进行区分，通常将“上样”用于描述本发明多通道微流控加样装置自身接受样品的过程，“加样”则用于描述检测卡接受样品的过程。
实施例一
参考图1-5，本发明一示例性实施例中的多通道微流控加样装置本体1大体为板状或块状，即其在长度L和宽度W方向的尺度远大于厚度(或高度)H方向的尺度，例如，长L、宽W均为数厘米，而厚度H仅为数毫米。
本发明一示例性实施例中，该多通道微流控加样装置在本体1上设置有开口(即上样口)位于本体1上表面(或第一表面)的上样孔2。沿本体1平面方向(即长宽维度所在的平面，或水平方向)在本体1内部间隔设置有多个(即两个或更多个)毛细分样通道3，这些毛细分样通道3的第一端与上样孔2相通，另一端(即第二端)在本体1远端均匀间隔分布。在本体1内部大体沿厚度方向(即垂直于毛细分样通道3所在的平面)设置有多个分别与各毛细分样通道3的所述另一端(即第二端)相通的连通通道4。在本体1的远端侧部(即靠近 毛细分样通道3的第二端的第一侧)均匀间隔设置有延伸至本体1内部的多个穿刺管5。穿刺管5的位于本体1内部的第一端与连通通道4相通，另一端(即延伸至本体1外部的第二端)为用于穿刺的尖末端6。这样，毛细分样通道3的所述另一端(即第二端)通过连通通道4与穿刺管5的位于本体1内部的第一端相通。其中，毛细分样通道3为毛细通道，即其内径适合于液体样品在其中通过毛细作用流动，通常在1.5mm以下，例如0.5-1.2mm或更小。
在一些实施例中，上述连通通道4可以为毛细通道，这种情况下其本身可以认为是毛细分样通道3的延长部分；当然，该连通通道4也可以为非毛细通道，这时可以起到止流作用。应理解，连通通道4及其沿厚度方向设置是也有利于加工，方便毛细分样通道3与穿刺管5内腔相通。
图2-5可以认为是去除了部分下表面(毛细分样通道3所在区域)的剖视图，以显示本发明多通道微流控加样装置的内部结构。另外，出于方便加工(尤其是毛细分样通道3)和/或亲水处理方面的考虑，也可以先加工成图示结构，再通过粘贴或键合等方式覆盖下表面层(如亲水膜)即可达到这些毛细分样通道3等结构位于本体1内部的相同效果。因此，该多通道微流控加样装置，无论是一体注塑成型，还是分层加工方式制备的，或者是通过分层加工方式加工但不包括下表面层的主体结构，均应涵盖在本申请的保护范围内。
在一些实施例中，进一步地，为了容纳加至上样孔2内的过多样品，可在上样孔2的附近(远端方向)于本体1内部设置有废液槽7。更进一步地，为了防止样品未过量时进入废液槽7和废液槽7中的样品返回上样孔2中，从而引起交叉感染，可在废液槽7中靠近上样孔2处设置挡片10。
在一些实施例中，该挡片10作为废液槽7底部的一凸起片状物，上样时仅在样品过多而溢过其上端才能进入废液槽7中。
另外，为了方便样品进入废液槽7中，废液槽7可在本体1上表面具有开口。在本体1为亲水材料加工而成时，可考虑将挡片10处理为具有疏水性质，例如增加疏水层，以进一步防止进入废液槽7中的样品返回上样孔2中。
在一些实施例中，为了方便与检测卡11配合使用，在本体1远端设置有卡接开口8，在卡接开口8的两相对侧壁14上分别设置有限位卡凸9。将检测 卡11推入卡接开口8中时，其两侧分别与卡接开口8的两相对侧壁14相抵紧配合，并利用限位卡凸9进行定位。
与本发明示例性实施例的多通道微流控加样装置配合使用的检测卡11具有多个微柱13(或称为检测柱)，参见图6，这些微柱13的开口端与穿刺管5的尖末端6位置对应。当将检测卡11推入卡接开口8内后，各穿刺管5的尖末端6能够刺穿各微柱13开口端上覆盖的薄膜材料。检测卡11上与限位卡凸9对应，在其两侧设置有至少一组限位卡槽12。例如，当检测卡11上设置两组限位卡槽12时，其中一组限位卡槽12(即检测卡上第一卡接位置处的第一限位卡槽)与限位卡凸9配合，使穿刺管5的尖末端6处于刺穿薄膜材料的状态，另一组限位卡槽12(即检测卡上第二卡接位置处的第二限位卡槽)则可以稍高，当它们与限位卡凸9配合时，仅起到将检测卡11结合在本发明多通道微流控加样装置上的作用，这时穿刺管5的尖末端6并未刺穿检测卡11上的薄膜材料。
参见图4和图5，使用时，将检测卡11插接在卡接开口8内，用力向上推动，使得各穿刺管5的尖末端6正好刺穿各微柱13上的覆盖薄膜材料。接着，向上样孔2中加入液体样品(如血液)，在毛细作用下，样品分别进入各毛细分样通道3中。
当连通通道4为毛细通道时，也进入连通通道4中；当连通通道4为非毛细通道时，液体样品仅充满各毛细分样通道3。其中，穿刺管5的内径或者仅与连通通道4接触部分的内径通常可以设置的足够大，使得即使连通通道4为毛细通道时，液体样品也不会通过毛细作用继续进入其中。
上样后，将带有检测卡11的本发明多通道微流控加样装置放入离心机的离心卡槽中进行离心。在离心力作用下，上样孔2内的剩余样品会迅速流入废液槽7中；毛细分样通道3和连通通道4(在其为毛细通道时)内样品则经过穿刺管5进入检测卡11的各微柱13中，实现对检测卡11的加样。由于挡片10的存在，离心后进入废液槽7中的样品不能返回到上样孔2内。
这里按先后顺序对使用过程进行了描述，本领域技术人员可理解的是，并非一定需要按这种顺序进行操作，例如，可以将本发明多通道微流控加样装置放入离心机后，再依次进行检测卡的插接和上样，或者依次进行上样和检测卡的插接。
显然，可通过调整各毛细分样通道3和连通通道4(在其为毛细通道时)的长度和/或内径来保证各微柱13的加样量相同或不同。
在一些实施例中，上样孔2采用上大下小的锥形结构。上样口较大易于上样对准，较小的底部使样品更容易接触到毛细分样通道3，相较于现有技术中的加样方式，加快了分样速度。
进一步地，在一些实施例中，参见图4和图5，由于多个毛细分样通道3的第一端沿上样孔2的周向分布(例如，对称分布)，并直接与该上样孔2的底部相连通，因此，加样时，样品可几乎同时分别进入各个毛细分样通道3内，从而进一步加快了分样速度，相较于现有技术中，样品需要依次按分量通道沿本体长度方向的排布顺序依次进入定量通道的方式，大大增加了分样效率和检测效率。
可理解地，当离心机上的卡槽适合于同时固定本发明多通道微流控加样装置和检测卡时，本发明多通道微流控加样装置可以不包括卡接开口8，因为当在离心机上同时固定二者时，在离心机上即可完成刺破操作。
可理解地，本发明多通道微流控加样装置的毛细分样通道3的数量可以为数十个或更多，与具有同样数量的微柱的检测卡配合，适合于大规模微量加样，实现多个项目的同时检测。
本发明示例性实施例的多通道微流控加样装置尤其适合于对凝胶微柱血型卡的加样。凝胶微柱血型卡在进行血型鉴定时本身需要通过离心来实现对细胞凝集反应的检测，因此，通过与本发明示例性实施例的多通道微流控加样装置配合，在加样后继续离心，可简单地离心机上实现上样、分样、加样和检测整个过程，适合于自动化操作。
以下提供一个准备用于为带有6个微柱的微型血型检测卡加样的本发明示例性实施例的多通道微流控加样装置的实例：利用聚碳酸酯(PC)材料制作本发明多通道微流控加样装置的主体，厚度约4.5mm，通过粘贴亲水膜层来覆盖毛细分样通道等结构，方便水性液体如血液在其中流动。上样孔为锥形结构，口部直径5mm，底部直径3mm。废液槽底面为矩形，尺寸为6mmx2mm，废液槽内挡片尺寸为2mmx0.5mm，厚度0.5mm。设置6个毛细分样通道，其内径均为 0.5mm，长度均为1.8cm。6个连通通道也为毛细通道，内径均为0.8mm，长度均为1.5mm。其他结构和尺寸可参考上文的描述进行设置。
实施例二
基于上述实施例一中的多通道微流控加样装置，本发明还提供了一种多通道微流控加样组件，其包括：上述实施例一中的多通道微流控加样装置，以及检测卡；不同的是，参见图7，在一些实施例中，该多通道微流控加样装置的卡接开口的侧壁上沿该侧壁延伸(也即沿远端延伸，或逐渐靠近检测卡)的方向间隔设置有第一卡接位置和第二卡接位置；
其中，检测卡11以可相对于该卡接开口8移动的方式安装在该第二卡接位置处，此时，检测卡11仅仅是安装在该多通道微流控加样装置上，而多通道微流控加样装置上穿刺管5的尖末端6并未刺穿检测卡11上微柱开口端所覆盖的密封膜；
当在外作用力作用下，使得检测卡11从该第二卡接位置逐渐移动至第一卡接位置时，该多通道微流控加样装置上的多个穿刺管刺穿检测卡11上多个微柱13的开口端所覆盖的密封膜。
在一些实施例中，该组件出厂(或初始状态)时，检测卡11就安装在多通道微流控加样装置上卡接开口的第二卡接位置处。例如，通过设置在检测卡11上的限位卡凸9与第二卡接位置处固定连接，且连接处设置有易于掰断的掰断线。该状态下，穿刺管的尖末端与微柱上薄膜之间具有一定的距离e，且该距离略小于或等于第一卡接位置和第二卡接位置之间的间隔距离，也即穿刺管尚未刺穿检测卡上微柱上的薄膜。而当沿掰断线掰断该连接处，并使得当检测卡从第二卡接位置移动到第一卡接位置(例如，限位卡凸与限位卡槽卡扣配合)时，该穿刺管的尖末端能够刺穿微柱上的薄膜。
在另一些实施例中，该组件出厂时，检测卡和加样装置相互独立，但经过第一次组装后，使得检测卡11卡接在该多通道微流控加样装置上(具体地，通过限位卡凸9和限位卡槽之间的卡扣配合卡接在卡接开口8的第二卡接位置处)，同理，此时穿刺管的尖末端与微柱上薄膜之间具有一定的距离e，且该距离略小于或等于第一卡接位置和第二卡接位置之间的间隔距离；而当在外作 用力作用下，使得检测卡从第二卡接位置移动到第一卡接位置(例如，限位卡凸与限位卡槽卡扣配合)时，该穿刺管的尖末端能够刺穿微柱上的薄膜。
参见图7，在一些具体实施例中，该检测卡的两侧(当然也可是一侧)各自设置有一限位卡凸9，相应地，卡接开口8包括：用于为检测卡提供移动路径的导轨(具体地，该导轨可以是主体两侧延伸形成的两侧壁14，或者，该在该侧壁14上沿该侧壁14的长度方向设置该导轨)，且该导轨上对应于第一卡接位置和第二卡接位置处分别设置有可与该限位卡凸9相配合的第一限位卡槽12a和第二限位卡槽12b；
当在外作用力作用下，使得检测卡11上两侧的限位卡凸9位于第二限位卡槽12b处，并与第二限位卡槽12b相配合时，检测卡11与卡接开口8卡接于第二卡接位置处；此时，检测卡11仅仅是卡接在该多通道微流控加样装置上，且穿刺管5的尖末端6并未刺穿检测卡11上微柱所覆盖的薄膜材料，且该尖末端6与微柱13的薄膜之间具有一定的距离e，该距离略小于或等于第一卡接位置和第二卡接位置(或第一限位卡槽12a和第二限位卡槽12b之间的距离)；
当在外作用力作用下，使得限位卡凸9脱离第二限位卡槽12b时，检测卡11可沿导轨向靠近穿刺管5方向移动，且当在外作用力作用下，使得检测卡11上的限位卡凸9移动至第一限位卡槽12a，并与第一限位卡槽12a相配合时，检测卡11与卡接开口8卡接于第一卡接位置；此时，穿刺管5的尖末端6未刺穿检测卡11上微柱所覆盖的薄膜材料。
在另一些实施例中，检测卡11的一侧或两侧各自设置有一限位卡凸9，相应地，卡接开口8包括：用于为检测卡提供移动路径的导轨(具体地，本体延伸出的两侧壁14，或者在该两侧壁14上沿其长度方向设置导轨)，且导轨上对应于第一卡接位置设置有可与限位卡凸9相配合第一限位卡槽12a，而该限位卡凸9的末端固定连接在第二卡接位置处，且连接处设置有易于掰断的掰断线(当然，也可在第二卡接位置上设置有可与限位卡凸9固定连接的，且易掰断的连接片)；
初始状态时，限位卡凸9的末端与导轨固定连接，使得检测卡固定连接在第二卡接位置处；同理，此时穿刺管5的尖末端6未刺穿检测卡11上微柱所覆盖的薄膜材料；
当在外作用力作用下，使得限位卡凸9与导轨断开时，检测卡可沿导轨向靠近穿刺管方向移动；且当在外作用力作用下，限位卡凸9移动至第一限位卡槽12a处，并与第一限位卡槽12a相配合时，检测卡与卡接开口卡接于第一卡接位置；此时，穿刺管5的尖末端6刺穿检测卡11上微柱所覆盖的薄膜材料。
实施例三
基于上述实施例一的多通道微流控加样装置，本发明还提供了另一种多通道微流控加样组件，其包括上述实施例中的多通道微流控加样装置，以及检测卡；不同的是，参见图5，在一些实施例中，该多通道微流控加样装置上设置有可与所述检测卡插接的卡接开口，而检测卡的一侧或两侧沿逐渐远离微柱的方向间隔设置有第二卡接位置和第一卡接位置。
其中，检测卡11以可相对于卡接开口8移动的方式安装在第二卡接位置处；此时，该多通道微流控加样装置上的穿刺管5的尖末端6未刺穿检测卡11上微柱13开口端所覆盖的密封膜(即该尖末端6与该微柱13开口端具有一定的距离)。
当在外作用力作用下，使得检测卡11相对于卡接开口8移动，且当卡接开口8与检测卡11卡接于第一卡接位置时，多通道微流控加样装置上的多个穿刺管5的尖末端6刺穿检测卡11上多个微柱的开口端所覆盖的密封膜。
参见图5，在一些实施例中，该检测卡11的一侧或两侧对应于第一卡接位置和第二卡接位置处分别设置有第一限位卡槽12a和第二限位卡槽12b；相应地，卡接开口8包括：用于为检测卡11提供滑动路径的导轨(具体地，本体延伸出的两侧壁14，或者在该两侧壁14上沿其长度方向设置导轨)，且该导轨上设置有可与第一限位卡槽12a和第二限位卡槽12b相配合的限位卡凸9；
当在外作用力作用下，使得限位卡凸9与检测卡11上的第二限位卡槽12b相配合时，检测卡11与卡接开口8卡接于该第二卡接位置处，且此时，多通道微流控加样装置上的穿刺管5的尖末端6并未刺穿该检测卡11上微柱上的薄膜材料；当然，该微柱实际上距离该穿刺管5的尖末端6仍具有一定的距离；
当在外作用力作用下，使得限位卡凸9脱离第二限位卡槽12b时，该检测卡11可沿导轨向靠近穿刺管5方向移动；且当检测卡11上的第一限位卡槽12a移动至导轨上的限位卡凸9位置，并与限位卡凸9相配合时，检测卡11与卡接开口8卡接于该第一卡接位置，此时穿刺管5的尖末端6刺穿该检测卡11上微柱上的薄膜材料。
在另一些实施例中，卡接开口8包括：用于为检测卡11提供移动路径的导轨(具体地，本体延伸出的两侧壁14，或者在该两侧壁14上沿其长度方向设置导轨)，且导轨上设置有一限位卡凸9；相应地，检测卡11的一侧或两侧对应于第一卡接位置处设置可与所述限位卡凸相配合的第一限位卡槽12a，而该限位卡凸9的末端(即远离导轨且对应于检测卡11的一端)则固定连接与该检测卡11上的第二卡接位置处，且该连接处设置有易掰断的掰断线；
初始状态时，卡接开口8上的限位卡凸9与检测卡11固定连接于第二卡接位置处，此时，穿刺管5的尖末端6未刺穿该检测卡11上微柱上的薄膜材料；具体实施时，此时，该穿刺管5的尖末端6实际上与微柱之间具有一定的距离e，具体地，该距离只需要满足该尖末端6不能够刺穿微柱开口端的薄膜即可；
当在外作用力作用下，使得限位卡凸9与导轨断开时，检测卡11可沿导轨向靠近穿刺管5方向移动；且当在外作用力作用下，使得检测卡11上的第一限位卡槽12a移动至导轨上的限位卡凸9位置处，并与该限位卡凸9相配合时，检测卡11与卡接开口8卡接于该第一卡接位置处，且此时穿刺管5的尖末端6刺穿该检测卡11上微柱上的薄膜材料。
实施例四
本文提供了一种多通道微流控加样装置，其包括：本体；开口位于所述本体表面用于接收液体样品的上样孔；设置在所述本体内部的多个毛细分样通道，所述毛细分样通道的第一端与所述上样孔相通，当向所述上样孔中加入所述液体样品时，通过毛细作用所述液体样品会充满所述毛细分样通道；设置在所述本体的一侧并延伸至所述本体内部的多个穿刺管，所述穿刺管的位于所述本体内部的第一端分别与所述毛细分样通道的第二端相通，所述穿刺管的位于所述本体外的第二端为尖末端，
其中所述穿刺管的内径或者所述穿刺管与所述毛细分样通道接触处的内径大于所述毛细分样通道的内径，使得所述液体样品不会通过毛细作用继续进入所述穿刺管中。
在一些实施方案中，所述本体为片状或板状，所述多个毛细分样通道在所述本体内部沿水平方向设置。
在一些实施方案中，所述毛细分样通道的所述第二端与所述穿刺管的所述第一端通过一连通通道相通，所述连通通道垂直于所述多个毛细分样通道所在的平面。
在一些实施方案中，所述连通通道为毛细通道。
在一些实施方案中，所述多通道微流控加样装置还包括两个从所述本体的两侧延伸出的侧壁，形成用于与检测卡插接的卡接开口，当具有多个微柱的覆盖有密封膜的检测卡被推入所述卡接开口中时，所述多个穿刺管的所述尖末端刺破所述多个微柱上覆盖的所述密封膜。
在一些实施方案中，所述侧壁设置有与所述检测卡上的限位卡槽配合使用的限位卡凸。
在一些实施方案中，所述本体内部还设置有与所述上样孔相通的废液槽，当所述上样孔内所述液体样品过多或者在离心力作用下，所述上样孔内的所述液体样品能够流入所述废液槽中。
在一些实施方案中，所述废液槽内设置有限制所述液体样品流回所述上样孔的挡片。
在一些实施方案中，所述毛细分样通道的内径为0.5mm，所述连通通道的内径为0.8mm。
另一方面，本文提供了所述多通道微流控加样装置对血型检测卡进行加样的应用。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的 情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
本领域普通技术人员应当理解：可以对本文记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换，而这些修改或者替换，均应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (20)
- 一种多通道微流控加样装置，其特征在于，包括：1)本体；2)用于接收液体样品的上样孔，所述上样孔的上样口位于所述本体的第一表面；3)间隔设置在所述本体内部的多个毛细分样通道，所述毛细分样通道的第一端与所述上样孔相通；当向所述上样孔加入所述液体样品时，所述液体样品通过毛细作用充满所述多个毛细分样通道；4)间隔设置在所述本体的第一侧，并延伸至所述本体内部的多个穿刺管，所述多个穿刺管延伸至所述本体内部的第一端分别与所述多个毛细分样通道的第二端相连通；所述多个穿刺管延伸至所述本体外部的第二端为用于穿刺的尖末端；其中，所述穿刺管的内径或者所述穿刺管与所述毛细分样通道接触处的内径大于所述毛细分样通道的内径，使得所述液体样品不会通过毛细作用继续进入所述穿刺管中；其中，所述本体内部还设置有与所述上样孔相通的废液槽，当所述上样孔内所述液体样品过多或者在离心力作用下，所述上样孔内的所述液体样品能够流入所述废液槽中，所述废液槽内设置有限制所述液体样品流回所述上样孔的挡片。
- 如权利要求1所述的多通道微流控加样装置，其特征在于，所述本体为片状或板状，且所述多个毛细分样通道在所述本体内部沿所述本体的长度方向间隔设置。
- 如权利要求2所述的多通道微流控加样装置，其特征在于，所述毛细分样通道的所述第二端与所述穿刺管的所述第一端通过一连通通道相通，所述连通通道垂直于所述多个毛细分样通道所在的平面。
- 如权利要求3所述的多通道微流控加样装置，其特征在于，所述连通通道为毛细通道。
- 如权利要求4所述的多通道微流控加样装置，其特征在于，所述毛细分样通道的内径为0.5mm，所述连通通道的内径为0.8mm。
- 如权利要求3所述的多通道微流控加样装置，其特征在于，所述毛细分样通道，或所述连通通道的内径为0.5mm-1.2mm。
- 如权利要求1所述的多通道微流控加样装置，其特征在于，所述挡片为自所述废液槽底部凸起的片状结构，且所述挡片的高度低于所述废液槽的高度；当上样过程中，因所述液体样品过多而溢过所述片状结构的顶部时，溢过的所述液体样品进入所述废液槽中。
- 如权利要求1所述的多通道微流控加样装置，其特征在于，所述挡片经过疏水处理；或，所述挡片上设置有疏水层。
- 如权利要求1所述的多通道微流控加样装置，其特征在于，所述上样孔呈锥形结构。
- 如权利要求9所述的多通道微流控加样装置，其特征在于，所述毛细通道的第一端沿所述上样孔的周向分布。
- 如权利要求1所述的多通道微流控加样装置，其特征在于，所述毛细通道上覆盖有亲水膜层。
- 如权利要求1-11任一项所述的多通道微流控加样装置，其特征在于，还包括：两个从所述本体的两侧延伸出的侧壁形成的，用于与检测卡插接的卡接开口；当所述检测卡被推入所述卡接开口中时，所述多个穿刺管的所述尖末端刺破所述检测卡上多个微柱的开口端所覆盖的密封膜。
- 如权利要求12所述的多通道微流控加样装置，其特征在于，所述侧壁上设置有可与所述检测卡上的限位卡槽相配合的限位卡凸；或者，所述侧壁上设置有可与所述检测卡上的限位卡凸相配合的限位卡槽。
- 一种多通道微流控加样组件，其特征在于，包括：如权利要求1至11中任一所述的多通道微流控加样装置，以及检测卡，其中，所述多通道微流控加样装置上设置有可与所述检测卡插接的卡接开口，且所述卡接开口的侧壁上沿所述侧壁延伸方向间隔设置有第一卡接位置和第二卡接位置；其中，所述检测卡以可相对于所述卡接开口移动的方式安装在所述第二卡接位置处；当在外作用力作用下，使得所述检测卡从所述第二卡接位置移动至所述第一卡接位置时，所述多通道微流控加样装置上多个穿刺管的尖末端刺穿所述检测卡上多个微柱的开口端所覆盖的密封膜。
- 根据权利要求14所述的多通道微流控加样组件，其特征在于，所述检测卡的一侧或两侧各自设置有一限位卡凸，相应地，所述卡接开口包括：用于为所述检测卡提供移动路径的导轨，且所述导轨上对应于所述第一卡接位置和所述第二卡接位置处分别设置有可与所述限位卡凸相配合的第一限位卡槽和第二限位卡槽；当所述限位卡凸与所述第二限位卡槽相配合时，所述检测卡与所述卡接开口卡接于所述第二卡接位置；当在外作用力作用下，使得所述限位卡凸脱离所述第二限位卡槽时，所述检测卡可沿所述导轨向靠近所述穿刺管方向移动，且当所述限位卡凸移动至所述第一限位卡槽，并与所述第一限位卡槽相配合时，所述检测卡与所述卡接开口卡接于所述第一卡接位置。
- 根据权利要求14所述的多通道微流控加样组件，其特征在于，所述检测卡的一侧或两侧各自设置有一限位卡凸，相应地，所述卡接开口包括：用于为所述检测卡提供移动路径的导轨，且所述导轨上对应于所述第一卡接位置处分别设置有可与所述限位卡凸相配合第一限位卡槽；其中，所述限位卡凸的末端 与所述导轨上对应于所述第二卡接位置处固定连接，且所述限位凸台与所述第二卡接位置的连接处设置有易掰断的掰断线；当在外作用力作用下，使得所述限位卡凸与所述导轨断开时，所述检测卡可沿所述导轨向靠近所述穿刺管方向移动，且当所述限位卡凸移动至所述第一限位卡槽处，并与所述第一限位卡槽相配合时，所述检测卡与所述卡接开口卡接于所述第一卡接位置。
- 一种多通道微流控加样组件，其特征在于，包括：如权利要求1至11中任一所述的多通道微流控加样装置，以及检测卡，其中，所述多通道微流控加样装置上设置有可与所述检测卡插接的卡接开口，且所述检测卡的一侧或两侧沿逐渐远离微柱的方向间隔设置有第二卡接位置和第一卡接位置；其中，所述检测卡以可相对于所述卡接开口移动的方式安装在所述第二卡接位置处；当在外作用力作用下，使得所述检测卡从所述第二卡接位置移动至所述第一卡接位置时，所述多通道微流控加样装置上的多个穿刺管刺穿所述检测卡上多个微柱的开口端所覆盖的密封膜。
- 根据权利要求17所述的多通道微流控加样组件，其特征在于，所述检测卡的一侧或两侧对应于所述第一卡接位置和第二卡接位置处分别设置有第一限位卡槽和第二限位卡槽；相应地，所述卡接开口包括：用于为所述检测卡提供滑动路径的滑动导轨，且所述滑动导轨上设置有可与所述第一限位卡槽和所述第二限位卡槽相配合的限位卡凸；当所述限位卡凸与所述第二限位卡槽相配合时，所述检测卡与所述卡接开口卡接于所述第二卡接位置处；当在外作用力作用下，使得所述限位卡凸脱离所述第二限位卡槽时，所述检测卡可沿所述导轨向靠近所述穿刺管方向移动，且当所述第一限位卡槽移动至所述限位卡凸位置，并与所述限位卡凸相配合时，所述检测卡与所述卡接开口卡接于所述第一卡接位置。
- 根据权利要求17所述的多通道微流控加样组件，其特征在于，所述卡接开口包括：用于为所述检测卡提供移动路径的导轨，且所述导轨上设置有限位卡凸；相应地，所述检测卡的一侧或两侧对应于所述第一卡接位置处设置有可与所述限位卡凸相配合的第一限位卡槽；其中，所述限位卡凸的末端固定连接于所述检测卡上的所述第二卡接位置处，且所述限位卡凸与所述第二卡接位置的连接处设置有易掰断的掰断线；当在外作用力作用下，使得所述限位卡凸与所述检测卡断开时，所述检测卡可沿所述导轨向靠近所述穿刺管方向移动；且当所述第一限位卡槽移动至所述限位卡凸位置处，并与所述限位卡凸相配合时，所述检测卡与所述卡接开口卡接于所述第一卡接位置。
- 权利要求1-19任一项所述的多通道微流控加样装置或加样组件在血型检测卡进行加样中的应用。
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