CN117983331A - 一种微流控芯片 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种微流控芯片，包括基片；盖片，所述盖片包括沿长度方向延伸的凹槽；以及由所述基片和所述凹槽围合形成的微通道，其中，所述盖片的凹槽包括通道区，所述通道区沿长度方向依次设置有加样区、反应区和控制区，所述加样区、反应区和控制区彼此流体连通，其中，所述控制区内设置有控制阀，所述控制阀配置为控制所述反应区的液体向所述控制区的流动，并且其中，所述反应区的高度低于所述控制区的高度，所述反应区的宽度小于所述控制区的宽度。控制阀能够使反应区内的液体在需要的时机向控制区流动，进而控制样本反应区内的时间，使其充分反应后流动到控制区，不在反应区通道内滞留。

Description

一种微流控芯片

本申请是申请日为2023年9月22日，申请号为202311230967.4，发明名称为“一种微流控芯片”的申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及体外诊断技术领域，具体涉及一种微流控芯片。

背景技术

微流控芯片是微流控技术实现的主要平台，可以把生物、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很小的芯片上。通过微通道自动完成分析全过程，用以实现常规化学或生物实验室的各种功能。微流控芯片具有体积轻巧、使用样品及试剂量少，且反应速度快、可大量平行处理及可即用即弃等优点，在生物、化学、医学等领域有着的巨大潜力，近年来已经发展成为一个生物、化学、医学、流体、电子、材料、机械等学科交叉的崭新研究领域。

对于样本在微流控芯片中的流动和控制，是微流控芯片的一个重要关注点。已知一种反应时间可控的微流控芯片，是在样本的出口嵌入吸水性材料，吸水性材料与微通道相接触，进而将通道内滞留的样本吸附，但该方法无法控制通道内的样本被吸附的时机，容易造成通道内反应不完全。

又已知一种微流控芯片，包括由基片和盖片围合形成的具有限定高度和宽度的微通道，样本流体可在微通道的毛细作用力下向微通道的出口流动，微通道的顶壁高度低于基片和盖片接触面的高度，但此种方式需要要保证样本液体的注入量，并且在操作过程中，仍然可能存在漏液情况，使检测结果不准确。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种微流控芯片，用于解决上述背景技术中提出的技术问题。

为实现上述目的，本发明的提出一种微流控芯片，包括基片；盖片，所述盖片包括沿长度方向延伸的凹槽；以及由所述基片和所述凹槽围合形成的微通道，其中，所述盖片的凹槽包括通道区，所述通道区沿长度方向依次设置有加样区、反应区和控制区，所述加样区、反应区和控制区彼此流体连通，其中，所述控制区内设置有控制阀，所述控制阀配置为控制所述反应区的液体向所述控制区的流动，并且其中，所述反应区的高度低于所述控制区的高度，所述反应区的宽度小于所述控制区的宽度。

在一些示例中，所述控制区中部到所述反应区逐渐变窄。

在一些示例中，所述控制阀包括可移动的流体吸取件以及制动孔，所述流体吸取件、能够接触或远离反应区，所述制动孔设置在远离反应区一侧，其中，所述制动孔为贯穿所述基片和盖片的长方形通孔，所述流体吸取件远离反应区一端设置通孔，所述通孔在所述制动孔内。

在一些示例中，所述控制区设置有卡止部，所述卡止部配置为将所述流体吸取件保持在远离反应区的位置。

在一些示例中，所述卡止部包括沿宽度方向布置的凸部，并且所述流体吸取件对应地设置有与所述凸部配合的凹部。

在一些示例中，所述盖片在所述控制区和所述反应区的连接处设置有滞留部，所述滞留部至少部分延伸进入所述反应区，使得所述流体吸取件与所述反应区的通道接触时，所述流体吸取件的至少一部分插入所述滞留部。

在一些示例中，所述滞留部为齿部，其构造为伸入反应区内下凹的弧形，所述弧形的下端设置有锯齿或波浪结构，其中，所述流体吸取件靠近所述反应区一侧逐渐变窄，并在靠近反应区一侧的中部设置有缺口，使所述流体吸取件与所述反应区的通道接触时，所述缺口插入所述齿部。

在一些示例中，所述滞留部为朝向所述反应区倾斜的斜槽。

在一些示例中，所述流体吸取件包括吸水性材料，其中，所述吸水性材料包括干燥剂、抗氧化剂、吸湿指示剂中的至少一种。

在一些示例中，所述加样区设置有将所述盖片上下表面相连通的加样孔，所述加样孔在所述盖片下表面的高度与所述反应区的高度在同一个水平面上。

在一些示例中，所述凹槽为长方形，所述基片的形状与所述凹槽相契合，所述基片放入凹槽内与所述盖片表面在同一个水平面上。

在一些示例中，所述盖片的凹槽内沿宽度方向从中间向外侧分别设置有通道区、阻隔区和压合区，所述通道区、阻隔区的高度高于所述压合区的高度，使所述基片放置在所述盖片下表面的凹槽内与所述压合区相接触，并与所述通道区和阻隔区之间形成缝隙。

在一些示例中，所述阻隔区设置在所述通道区的加样区和/或反应区的外围，并且在长度方向上，所述阻隔区覆盖至少部分反应区，或覆盖加样区和/或反应区。

在一些示例中，所述基片在所述盖片的凹槽内对应的阻隔区的位置处涂覆有疏水性材料。

在一些示例中，所述反应区与所述阻隔区在同一个水平面上，所述阻隔区也涂覆有疏水性材料。

在一些示例中，所述反应区的高度低于所述阻隔区的高度，使得样本在沿反应区流动时由于重力不会进入阻隔区。

通过上述技术方案得到的一种微流控芯片，其有益效果是：

1、控制区内设置有控制阀，控制阀控制所述反应区的液体向控制区的流动，使反应区内的液体在需要的时机向控制区流动，进而控制样本反应区内的时间，使其充分反应后流动到控制区，不在反应区通道内滞留。

2、控制阀的齿部，使流体吸取件插入控制与反应区接触时，顶部插入反应区的弧形结构内，底部与弧形结构底部的锯齿或波浪结构接触，流体吸取件内部的纤维与锯齿或波浪结构产生接触后交连，使流体吸取件底部被挤压变厚，与反应区的通道更好地接触，达到吸附通道内滞留样本的目的。

3、可以根据需要在一次实验中多次使用控制阀使控制反应区与控制区之间的通道启闭，通过合适的时间多次吸附通道内的液体，增加检测的准确性。

4、基片放置在所述盖片凹槽内对应的阻隔区位置涂覆有疏水性材料，使样本在加样过程中，底部限制在对应的反应区内流动，不会流动到对应的阻隔区；

5、盖片上阻隔区比反应区高，使样本在沿反应区流动时由于重力不会进入阻隔区，达到样本在反应区流动的目的。

6、阻隔区与反应区高度相同时，在盖片上阻隔区涂覆疏水性材料，同样将样本限制在反应区流动。

附图说明

图1是根据本发明至少一实施方式的微流控芯片的俯视结构示意图；

图2是根据本发明至少一实施方式的微流控芯片的盖片的结构示意图；

图3是沿图2中的A-A线截取的剖面结构示意图；

图4是图2中的B处放大图，其示出了齿部的滞留部；

图5是图3中的C处放大图，其示出了滞留部的剖面结构；

图6是根据本发明另一实施方式的微流控芯片的盖片的结构示意图；

图7是沿图6中的D-D线截取的剖面结构示意图；

图8是图6中的E处放大图；

图9是图7中的F处放大图；

图10是根据本发明至少一实施方式的基片的结构示意图；

图11是根据本发明至少一实施方式的微流控芯片的侧视剖面结构示意图，其示出了盖片的凹槽；

图12是根据本发明另一实施方式的凹槽位置处盖片的结构示意图；

图13是根据本发明又一实施方式的微流控芯片的侧视剖面结构示意图；其示出了盖片的凹槽。

图中，1-基片；2-盖片；21-凹槽；211-通道区；2111-加样区；2112-反应区；2113-控制区；2112a-控制阀；2113a1-流体吸取件；2113a2-齿部；2113a3-制动孔；212-阻隔区；213-压合区；3-微通道；4-通孔；5-卡止部。

具体实施方式

针对现有技术的缺陷，本发明提出一种新颖的微流控芯片及其检测方法。下面结合附图来对本发明进行详细说明。这里，需要注意的是，在附图中，将相同的附图标记赋予基本上具有相同或类似结构和功能的组成部分，并且将省略关于它们的重复描述。

与附图所展示的实施方式相比，本发明保护范围内的可行实施方案可以具有更少的部件、具有附图未展示的其他部件、不同的部件、不同地布置的部件或不同连接的部件等。此外，在不脱离本发明的理念的情况下，附图中两个或更多个部件可以在单个部件中实现，或者附图中所示的单个部件可以实现为多个分开的部件。

如图1至图5所示，根据本发明至少一实施方式的微流控芯片，包括基片1、盖片2以及由基片1和盖片2围合形成的微通道，盖片2下表面中部设置有凹槽21，凹槽21沿长度方向L延伸。

需要说明的是，附图中的长度方向L是指沿微流控芯片的长度的方向，在图中示例性地为水平向右方向。附图中的宽度方向W是指沿微流控芯片的宽度的方向，在图中示例性地为垂直向下方向。

如图1所示，盖片2的凹槽21内沿宽度方向W从中间向外侧分别设置有通道区211、阻隔区212和压合区213，通道区211、阻隔区212的高度高于压合区213的高度，使基片1放置在盖片2下表面的凹槽21内与压合区213相接触，并与通道区211、阻隔区212之间形成缝隙。

如图2所示，通道区211沿液体流动方向(长度方向L)依次设置有加样区2111、反应区2112和控制区2113，加样区2111、反应区2112和控制区2113相连通，反应区2112的高度低于控制区2113的高度，控制区2113的宽度大于反应区2112的宽度。结合后文控制阀2113及滞留部2113a2的特征，反应区2112的和控制区2113的高度差有助于流体吸取件2113a1被稳定保持在与反应区2112的接触位置。此外，反应区2112的宽度小于控制区2113的宽度有助于多余的液体被吸收进入控制区2113并且被容纳在控制区2113内。

示例性地，控制区2113中部到反应区2112可以逐渐变窄。

在本实施方式中，控制区2113内设置有控制阀2113a，控制阀2113a配置为控制反应区2112的液体向控制区2113的流动，使反应区2112内的液体在需要的时机向控制区流动，进而控制样本反应区2112内的时间，使其充分反应后流动到控制区2113，不在反应区2112通道内滞留。

具体的，控制阀2113a可以采用多种方式来实现。例如，在图2至图5所示出的一个实施方式中，控制阀2113a可以包括制动孔2113a3和可移动的流体吸取件2113a1，流体吸取件2113a1能够接触或远离反应区2112。当流体吸取件2113a1接触反应区2112时，流体吸取件2113a1可以从反应区2112吸取液体进入控制区2113。相反地，当流体吸取件2113a1远离反应区2112或不接触反应区2112时，液体会保持在反应区2112而不会流入控制区2113。

再次参考图2，为了防止流体吸取件2113a1误接触反应区2112，控制区2113设置有卡止部5，卡止部5配置为将流体吸取件2113a1保持在远离反应区2112的位置。在本实施例中，卡止部5包括沿宽度方向W布置的凸部，并且流体吸取件2113a1对应地设置有与凸部配合的凹部。凸部可以为弧形或矩形，并且可以在长度方向上位置相同或者交错设置。

替代地，卡止部5还可以是其他可能的止动结构，例如卡扣结构或将流体吸取件2113a1朝向反应区2112偏压的弹性复位件。

盖片2在控制区2113和反应区2112的连接处设置有滞留部2113a2，滞留部2113a2至少部分延伸进入反应区2112，使得流体吸取件2113a1与反应区2112的通道接触时，流体吸取件2113a1的至少一部分插入滞留部2113a2。

如图4和图5所示，滞留部2113a2可以为齿部2113a2，其构造为伸入反应区2112内下凹的弧形，在弧形的下端可以设置有锯齿。流体吸取件2113a1靠近反应区2112一侧逐渐变窄，并在靠近反应区2112一侧的中部设置有缺口，使流体吸取件2113a1与反应区2112的通道接触时，缺口插入齿部2113a2。

替代地，在未图示的实施例中，弧形的下端也可以设置为波浪结构。区别于锯齿，波浪结构可以为起伏的曲线。

因此，当流体吸取件2113a1插入控制区2113与反应区2112接触时，顶部插入反应区2112的弧形结构内，底部与弧形结构底部的锯齿接触，流体吸取件2113a1内部的纤维与锯齿产生接触后交连，使流体吸取件2113a1底部被挤压变厚，与反应区2112的通道更好地接触，达到吸附通道内滞留样本的目的。

流体吸取件2113a1的移动可以通过制动孔2113a3和通孔4的结构来实现。如图2所示，制动孔2113a3为贯穿基片盖片的长方形通孔，流体吸取件2113a1远离反应区一端可以设置有通孔4，通孔4设置在制动孔2113a3的范围内。例如，可以将制动棒插入制动孔2113a3并穿过流体吸取件2113a1上的通孔4带动流体吸取件2113a1移动，使流体吸取件2113a1另一端接触或离开反应区2112，可以在适合的时机内控制反应区2112内的液体吸附到流体吸取件2113a1上。

示例性地，图6至图9还示出了本发明另一实施方式的微流控芯片的盖片结构。需要说明的是，以下对于实施方式的描述主要针对其与前述实施方式的区别，相同或相似的特征将省略描述。与前述实施方式不同的是，本实施方式采用了结构更简单的滞留部和另一种结构的卡止部。如图6至图9所示，滞留部2113a2为朝向反应区2112倾斜的斜槽，斜槽也可以容纳并交联流体吸取件2113a1的纤维结构，即使其效果可能不如齿部，但其加工更为简单，成本较低。

此外，在该实施例中，卡止部5的凸部为矩形，并且流体吸取件2113a1的凹部为与该矩形凸部配合的凹部。由于该凹部的矩形宽度较小，在图6中示出类似直线，这是因为矩形凹部的宽度建议不能过大，否则会影响流体吸取件2113a1的移动。

替代地，控制阀2113a还可以采用本领域已知的气动阀或柱塞泵等结构来控制液体的流动，在此不再赘述。

示例性地，流体吸取件2113a1为吸水性材料，吸水性材料可包括或加入干燥剂、抗氧化剂、吸湿指示剂中的一种或几种。

又例如，吸水性材料可采用聚酯纤维、吸水性树脂、吸水明胶、造纸木浆或其他具有吸水性特点的材料。

示例性地，反应区2112沿长度方向L，也可以称为样本流动方向，依次设置有标记区、检测区、质控区。

盖片2中部的凹槽21为长方形，基片1的形状与凹槽21相契合，基片1放入凹槽21内与盖片2表面在同一个水平面上。

加样区2111设置有将盖片2上下表面相连通的加样孔，加样孔在盖片2下表面的高度与反应区2112的高度在同一个水平面上,使样本通过加样孔流动到右侧的反应区2112。

阻隔区212设置在通道区211中的反应区2112外围，并且在长度方向L上，阻隔区212覆盖全部反应区2112。如图10所示，基片1在盖片2凹槽21内对应的阻隔区212位置处可以涂覆有疏水性材料，使样本在加样过程中，底部被限制对应的在反应区2112内流动，不会流动到阻隔区212。

替代地，在未图示的实施例中，阻隔区212也可以仅覆盖部分反应区2112，或者仅设置在加样区2111且覆盖加样区2111，或者设置加样区2111和反应区2112的外围并且覆盖加样区2111和反应区2112。

如图12至图13所示，反应区2112与阻隔区212在同一个水平面上，阻隔区212也涂覆有疏水性材料，将样本限制在反应区2112流动。通过在阻隔区212涂覆疏水性材料，在进行反应的时候，确保样本液体限制在反应区2112的通道中，而不泄漏或流动到非反应区，例如阻隔区212，从而提高反应灵敏度。

示例性地，疏水性材料可采用聚四氟乙烯油墨、硅烷偶联剂油墨、氟化物聚合物油墨或其他具有疏水性特点的材料。

如图11所示，反应区2112的高度低于阻隔区212的高度,使样本在沿反应区2112流动时由于重力不会进入阻隔区212，因此不需要在阻隔区212内加入疏水性材料，也可以限制样本在反应区2112内流动。

需要说明的是，图11和图13中实色填充部分示出的是涂覆的疏水性材料，仅出于便于描述的目的示出为较厚的厚度。实际上，涂覆的疏水性材料可以是很薄的一层涂层。

以下示出了应用本发明微流控芯片的多个实施例实验，以验证和说明本发明所声称的技术效果。

实施例1

实验目的：对比废液区(控制区)添加控制阀后对判读结果的影响。

1、材料准备

改进前微流控芯片1与改进后的有控制阀的微流控芯片2，改进后的芯片2与改进前的芯片1相比较，其反应区末端的废液区(控制区)增加控制阀。上述均由山东迈微生物科技有限公司生产；

RSV临床样本由相关医院获得；

山东迈微生物科技有限公司生产的荧光免疫分析仪，计时器(如秒表)和移液器。

2、包被位点

包被点一位于检测区，包被有RSV抗体；

包被点二位于质控区，包被有二抗。

荧光标记区固定有干燥的荧光标记配对抗体。

3、检测方法

3.1改进后的有控制阀的微流控芯片

将改进后的有控制阀的微流控芯片平放在实验台上，分别取浓度100ng/ml、5ng/ml、1ng/ml的RSV标准溶液样本加入到微流控芯片加样孔中，计时90秒后使用控制阀，使吸水性材料接触反应区，使反应区的液体向控制区流动，并用荧光免疫分析仪对芯片进行判读，记录IgE样本的检测结果，每个样本重复检测2次，计录每个样本检测信号值，质控区(C线)信号值和检测区(T线)信号值。

3.2改进前的微流控芯片

改进前的微流控芯片平放在实验台上，分别取浓度100ng/ml、5ng/ml、1ng/mlRSV标准溶液样本加入到微流控芯片加样孔中，样本反应后自然流动到反应区末端的废液区被吸水性材料吸附，用荧光免疫分析仪对芯片进行判读，记录IgE样本的检测结果，每个样本重复检测2次，计录每个样本检测信号值，质控区(C线)和检测区(T线)信号值。

4、结果

如表1所示，改进后的有控制阀的微流控芯片2使用控制阀控制反应后90秒再连通反应区与控制区，使样本在反应区充分反应，检测出的T线、C线信号值均高于改进前的微流控芯片1。

表1微流控芯片改进前后的样本检测结果

实验结论：反应区末端废液区(控制区)添加控制阀控制反应区的液体向控制区的流动，进而控制样本反应区内的时间，使反应区内的液体在充分反应后向控制区流动，检测出的信号值更高，准确性更高。

实施例2

实验目的：对比反应区末端添加齿部后吸水速度以及对判读结果的影响。

1、材料准备

改进前IgE微流控芯片3与改进后的齿部IgE微流控芯片4，改进后的芯片4与改进前的芯片3相比较，其反应区末端(靠近吸水材料端)通道上盖处增加齿部。上述均由山东迈微生物科技有限公司生产；

IgE临床血清样本S1由相关医院获得；

山东迈微生物科技有限公司生产的荧光免疫分析仪，计时器(如秒表)和移液器。

2、包被位点

包被点一位于检测区，包被有IgE抗体；

包被点二位于质控区，包被有二抗。

荧光标记区固定有干燥的IgE荧光标记配对抗体。

3、检测方法

3.1改进改进后的齿部IgE微流控芯片

将改进后的齿部微流控芯片平放在实验台上，将35μL样本加入到微流控芯片加样孔中，计时90秒后使吸水性材料接触通道吸水。记录吸水性材料将液体吸至断流的时间，并用荧光免疫分析仪对芯片进行判读，记录IgE样本的检测结果，每个样本重复检测3次，计录每个样本检测信号值，质控区(C线)峰值和检测区(T线)峰值。

3.2改进前IgE微流控芯片

改进前IgE微流控芯片平放在实验台上，将35μL样本加入到微流控芯片加样孔中，计时90秒后使吸水性材料接触通道吸水。记录吸水性材料将液体吸至断流的时间，并用荧光免疫分析仪对芯片进行判读，记录IgE样本的检测结果，每个样本重复检测3次，计录每个样本检测信号值，质控区(C线)峰值和检测区(T线)峰值。

4、结果

如表2所示，改进后的齿部IgE微流控芯片2的吸水时间都在2分30秒以内，改进前IgE微流控芯片1的吸水时间约为3分钟。信号值方面无明显差距。改进后的吸水时间可比原芯片节省30秒。

表2微流控芯片改进前后的样本检测结果

实验结论：应区末端添加齿部后对液体会具有导流作用，增大液体与吸水性材料的接触面，吸水速度会比原结构快，对判读结果几乎没有影响。可优化仪器的判读速度。

实施例3

实验目的：对比验证在基片对应上盖通道位置两侧涂覆疏水材料后对判读结果的影响。

1、材料准备

改进前四联测(RSV/FluA/FluB/COVID-19)微流控芯片5与涂覆疏水材料的四联测(测试项同上)微流控芯片6，芯片6与芯片5相比较，其基片在与上盖组装好后对应通道的位置喷有疏水涂料，防止加样过量或微球浓度过高时导致样本从通道或反应区两侧泄漏，影响检测结果。上述均由山东迈微生物科技有限公司生产；

RSV临床样本S2由相关医院获得；

山东迈微生物科技有限公司生产的荧光免疫分析仪，计时器(如秒表)和移液器。

2、包被位点

包被点一位于检测区，包被有RSV抗体；

包被点二位于检测区，包被有FluA抗体；

包被点三位于检测区，包被有FluB抗体；

包被点四位于检测区，包被有COVID-19抗体；

包被点五位于质控区，包被有二抗。

荧光标记区固定有干燥的荧光标记配对抗体。

3、检测方法

3.1涂覆疏水材料的四联测微流控芯片

涂覆疏水材料的四联测微流控芯片平放在实验台上，将35μL RSV样本加入到加样孔中，计时90秒后，用控制阀使吸水性材料吸水3min然后用荧光免疫分析仪对芯片进行判读，记录RSV样本的检测结果。每个样本重复检测3次，观察加样后是否有泄漏现象，计录每个样本检测信号值，质控区(C线)峰值和检测区(T线)峰值。

3.2改进前四联测微流控芯片

改进前四联测微流控芯片平放在实验台上，将35μL RSV样本加入到微流控芯片加样孔中，计时90秒后，用控制阀使吸水性材料吸水3min然后用荧光免疫分析仪对芯片进行判读，记录RSV样本的检测结果。每个样本重复检测3次，观察加样后是否有泄漏现象，计录每个样本检测信号值，质控区(C线)峰值和检测区(T线)峰值。

4、结果

如表3所示，涂覆疏水材料的四联测微流控芯片6即使出现漏液情况，可以被疏水材料拦截住，不会导致微球在通道周围散落影响检测背景，也不会导致液体在反应区泄漏影响微球向通道的流动。吸水性材料吸水时可将被拦截的液体吸走，不影响检测结果。改进前四联测微流控芯片5也出现漏液情况，微球泄漏在反应区导致结果无效。吸水性材料虽然也与可能将泄漏液体吸走，但微球非特异性吸附在非正确位置依然会影响判读结果。

表3微流控芯片改进前后的样本检测结果

实验结论：漏液情况有一定概率出现，涂覆疏水材料能有效拦截泄漏液体，保证判读效果。

实施例4

实验目的：验证双驱微流控芯片的控制区多次(二次以上)接触/脱离通道对于检测血浆样本IgE的优势。

1、材料准备

取改进后的IgE微流控芯片7和8，分别使用一步法：控制区一次接触通道，二步法：控制区两次接触通道进行检测。上述均由山东迈微生物科技有限公司生产；

IgE临床血浆样本S3由相关医院获得；

山东迈微生物科技有限公司生产的荧光免疫分析仪，计时器(如秒表)和移液器。

2、包被位点

包被点一位于检测区，包被有抗人IgE抗体；

包被点二位于质控区，包被有生物素化的IgE抗原。

标记区固定有干燥的IgE荧光标记配对抗体。

3、检测方法

3.1双驱微流控芯片控制区滤片两次脱离/接触通道以控制反应过程

将IgE微流控芯片平放在实验台上，将20μLIgE血浆样本加入到加样孔中，等待10秒后血浆流流过检测区和质控区到达通道顶端，此时使控制阀使吸水性材料接触通道，将多余血浆吸至断流(第一次接触)，使滞留在通道内的血浆样本与检测区抗体反应90秒。再在加样孔中加入35μL羊血清作缓冲液，缓冲液与通道内血浆汇合后，继续流向控制区约10秒，待通道内血浆被吸走、荧光微球溶解布满通道后，使控制阀断开吸水性材料与通道的接触(吸水性材料脱离)，2min后再次用吸水性材料吸水2min(第二次接触)后用荧光免疫分析仪对芯片进行判读，记录IgE样本的检测结果，每个样本重复检测3次，计录每个样本仪器判读质控区(C线)峰值和检测区(T线)峰值。

3.2双驱微流控芯片控制区滤片一次脱离/接触通道以控制反应过程

将IgE微流控芯片平放在实验台上，将20μL血浆样本加入到微型加样孔中，等待10秒后流过检测区和质控区，此时控制阀使吸水性材料接触通道将多余血浆吸至断流(第一次接触)，使滞留在通道内的血浆样本与抗体反应90秒。在加样孔中加入35μL羊血清作缓冲液，荧光微球溶解后流过通道后持续进入控制区里的吸水性材料，吸水2min后用荧光免疫分析仪对芯片进行判读，记录IgE样本的检测结果，每个样本重复检测3次，计录每个样本仪器判读质控区(C线)峰值和检测区(T线)峰值。

4、结果

如表4所示，二步控制微流控芯片的IgE在6min时的C线峰值和T线峰值较为一致，一步控制微流控芯片的IgE检测出C线峰值偏低(可能是剩余的IgE与C区的IgE抗原竞争结合荧光微球上抗体的结果)，且T线值方面二步法高于一步法。

表4微流控芯片改进前后的样本检测结果

实验结论：采用二步接触/脱离控制反应的检测结果明显优于一步控制的结果。

上述技术方案仅体现了本发明技术方案的优选技术方案，然而本领域技术人员可理解的是，在不背离本发明理念的前提下，可以对上述具体实施例做出多种变型和改型。另外，也可以对本发明各个方面提出的各种技术特征、结构进行多种组合，而不超出本发明的保护范围，本发明的保护范围由所附的权利要求确定。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，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，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，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，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

Claims (17)

1.一种微流控芯片，包括：

基片(1)；

盖片(2)，包括沿长度方向(L)延伸的凹槽(21)；以及

由所述基片(1)和所述凹槽(21)围合形成的微通道(3)，

其特征在于，所述盖片(2)的凹槽(21)包括通道区(211)，所述通道区(211)沿长度方向(L)依次设置有加样区(2111)、反应区(2112)和控制区(2113)，所述加样区(2111)、反应区(2112)和控制区(2113)彼此流体连通，

其中，所述控制区(2113)内设置有控制阀(2113a)，所述控制阀(2113a)配置为控制所述反应区(2112)的液体向所述控制区(2113)的流动，并且所述控制阀(2113a)包括可移动的流体吸取件(2113a1)，所述流体吸取件(2113a1)能够接触或远离反应区(2112)。

2.根据权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述反应区(2112)的高度低于所述控制区(2113)的高度，所述反应区(2112)的宽度小于所述控制区(2113)的宽度。

3.根据权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述控制区(2113)中部到所述反应区(2112)逐渐变窄以便更容易接触反应区液体，并维持脱离状态。

4.根据权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述控制阀(2113a)还包括：

制动孔(2113a3)，所述制动孔(2113a3)设置在远离反应区(2112)一侧，其中，所述制动孔(2113a3)为贯穿所述基片(1)和盖片(2)的长方形通孔，所述流体吸取件(2113a1)远离反应区一端设置通孔(4)，所述通孔(4)在所述制动孔(2113a3)内。

5.根据权利要求4所述的微流控芯片，其特征在于，所述控制区(2113)设置有卡止部(5)，所述卡止部(5)配置为将所述流体吸取件(2113a1)保持在远离反应区(2112)的位置。

6.根据权利要求5所述的微流控芯片，其特征在于，所述卡止部(5)包括沿宽度方向(W)布置的凸部，并且所述流体吸取件(2113a1)对应地设置有与所述凸部配合的凹部。

7.根据权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述盖片(2)在所述控制区(2113)和所述反应区(2112)的连接处设置有滞留部(2113a2)，所述滞留部(2113a2)至少部分延伸进入所述反应区(2112)，使得所述流体吸取件(2113a1)与所述反应区(2112)的通道接触时，所述流体吸取件(2113a1)的至少一部分插入所述滞留部(2113a2)。

8.根据权利要求7所述的微流控芯片，其特征在于，所述滞留部(2113a2)为齿部，其构造为伸入反应区(2112)内下凹的弧形，所述弧形的下端设置有锯齿或波浪结构，其中，所述流体吸取件(2113a1)靠近所述反应区(2112)一侧逐渐变窄，并在靠近反应区(2112)一侧的中部设置有缺口，使所述流体吸取件(2113a1)与所述反应区(2112)的通道接触时，缺口插入所述齿部(2113a2)。

9.根据权利要求7所述的微流控芯片，其特征在于，所述滞留部(2113a2)为朝向所述反应区(2112)倾斜的斜槽。

10.根据权利要求4至9中任一项所述的微流控芯片，其特征在于，所述流体吸取件(2113a1)包括吸水性材料，其中，所述吸水性材料包括干燥剂、抗氧化剂、吸湿指示剂中的至少一种。

11.根据权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述加样区(2111)设置有将所述盖片(2)上下表面相连通的加样孔，所述加样孔在所述盖片(2)下表面的高度与所述反应区(2112)的高度在同一个水平面上。

12.根据权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述凹槽(21)为长方形，所述基片(1)的形状与所述凹槽(21)相契合，所述基片(1)放入凹槽(21)内与所述盖片(2)表面在同一个水平面上。

13.根据权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述盖片(2)的凹槽(21)内沿宽度方向(W)从中间向外侧分别设置有通道区(211)、阻隔区(212)和压合区(213)，所述通道区(211)、阻隔区(212)的高度高于所述压合区(213)的高度，使所述基片(1)放置在所述盖片(2)下表面的凹槽(21)内与所述压合区(213)相接触，并与所述通道区(211)和阻隔区(212)之间形成缝隙。

14.根据权利要求13所述的微流控芯片，其特征在于，所述阻隔区(212)设置在所述通道区(211)的加样区(2111)和/或反应区(2112)的外围，并且在长度方向(L)上，所述阻隔区(212)覆盖至少部分反应区(2112)，或覆盖加样区(2111)和/或反应区(2112)。

15.根据权利要求13或14所述的微流控芯片，其特征在于，其中，所述基片(1)在所述盖片(2)的凹槽(21)内对应的阻隔区(212)的位置处涂覆有疏水性材料。

16.根据权利要求15所述的微流控芯片，其特征在于，所述反应区(2112)与所述阻隔区(212)在同一个水平面上，所述阻隔区(212)也涂覆有疏水性材料。

17.根据权利要求15所述的微流控芯片，其特征在于，所述反应区(2112)的高度低于所述阻隔区(212)的高度，使得样本在沿反应区(2112)流动时由于重力不会进入阻隔区(212)。