CN209393198U - 一种离心式微流控芯片和离心式微流控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种离心式微流控芯片和离心式微流控系统。该离心式微流控芯片包括依次连接的进液孔、等份孔、第一虹吸管道、样本预处理区、第二虹吸管道、反应孔和废液池，所述样本预处理区还连接一排气孔。所述等份孔包括两个容积相等的腔室，用以实现样本的等量均分；每个反应孔的容积相等，用以实现样本的二次等分；所述样本预处理区和每个反应孔根据需要装载不同反应试剂以实现多种检测应用，或者装载同样的反应试剂以实现同一样本的平行检测。该离心式微流控系统包括所述离心式微流控芯片和离心机。本实用新型能够实现样本的预处理和多次等份处理，操作便捷，节省时间。

Description

一种离心式微流控芯片和离心式微流控系统

技术领域

本实用新型属于医疗耗材技术领域，具体涉及一种离心式微流控芯片及包含该离心式微流控芯片的离心式微流控系统，能够实现样本的预处理和多次等份处理。

背景技术

离心式微流控芯片属于医疗耗材，应用于即时诊断领域，能够方便快速的输出反应结果。其特点在于将微流控结构集成到圆片状的芯片上，以离心力驱动微流体的流动，从而实现对样品检测分析。离心系统能够完成样品预处理、混合、精确体积的分离和检测等操作。近年来，离心式微流控系统以其高通量、高集成化、多重平行分析、便携、低成本、自动化、样品和试剂消耗量小等优点获得了快速发展，已经广泛应用于生化检测、免疫分析、核酸扩增、环境监测、细胞分选和食品安全等领域。

专利CN205379906U公开了一种多用途微流控芯片。通过限定主通道截面积的比例实现样品更加均匀的分配，但该芯片主通道波峰窄波谷宽的通道截面设计影响主通道中液体的流速，不能完全解决样品均匀分配的问题和主通道中气泡产生的问题。

专利108246373A公开了一种离心式微流控芯片，基于U型管液封原理，通过主通道的波峰波谷通道截面相等的设计，使主通道内液体流速均匀，实现样品更加均匀的分配。所述芯片通过毛细管作用和检测芯片转动时的离心力，将未计量的样本转换成多等份精确样本，可实现多指标检测，但当样本需要预处理时上述结构并不合适。

实用新型内容

本实用新型针对上述问题，提供一种离心式微流控芯片及包含该离心式微流控芯片的离心式微流控系统，能够实现样本的预处理和多次等份处理，操作便捷，节省时间。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种离心式微流控芯片，其包括依次连接的进液孔、等份孔、第一虹吸管道、样本预处理区、第二虹吸管道、反应孔和废液池，所述样本预处理区还连接一排气孔。

进一步地，所述等份孔包括两个容积相等的腔室，用以实现样本的等量均分。

进一步地，所述反应孔为至少两个。

进一步地，每个所述反应孔的容积相等，用以实现样本的二次等分。

进一步地，所述样本预处理区和每个反应孔根据需要装载不同反应试剂以实现多种检测应用；或者装载同样的反应试剂以实现同一样本的平行检测。

进一步地，还包括盖板或盖膜，用于通过封接形成完整的结构。

进一步地，所述封接的方式为下列的一种：超声键合、热压键合、简单的贴膜处理。

一种离心式微流控系统，其包括前文所述的离心式微流控芯片，以及离心机；所述离心式微流控芯片安装在所述离心机上，所述离心机通过离心力驱动所述离心式微流控芯片中的微流体进行流动。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

1)本实用新型设计的离心式微流控芯片，不仅可实现样本的二等份，还可对等份后的样本进行预处理和二次等份，适用于样本需要预处理和多次等份的情况。

2)本实用新型设计的离心式微流控芯片，对操作人员来说，仅需要一步加样操作，避免了繁琐的样本预处理过程，无需专业培训，操作便捷，节省时间。

附图说明

图1是实施例1中离心式微流控芯片的结构示意图。

图2是实施例2中离心式微流控芯片的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面通过具体实施例和附图，对本实用新型做进一步详细说明。

实施例1：

图1是本实施例的离心式微流控芯片100的结构示意图。离心式微流控芯片100包括进液孔101、等份孔102，第一虹吸管道103，样本预处理区104，排气孔105，第二虹吸管道106，反应孔107、108，废液池109。图1中有两组101～109，这两组101～109通过102连接。

将上述离心式微流控芯片100安装在离心机上，构成一种离心式微流控系统，实现样本的处理，包括以下步骤：

1)将一定量的样本加入进液孔101。

2)启动离心机，转速在100-3000rpm/s范围内，时间在20-40s范围内。由于等份孔102包括两个均分结构，即两个容积相等的腔室，离心后的液面在同一弧度，因此在等份孔102处可实现样本的等量均分。

3)静置10-60s后样本通过毛细作用充满第一虹吸管道103。

4)第二次启动离心机，转速在100-3000rpm/s范围内，时间在30-100s范围内，进入样本预处理区104。

5)静置100-300s后溶液通过毛细作用充满第二虹吸管道106。

6)第三次启动离心机，转速在100-3000rpm/s范围内，时间在在30-100s范围内，溶液依次进入反应孔107、108，及废液池109。可以将反应孔107、108的容积设置为相等，从而在反应孔107、108处实现溶液的二次等分。

其中，100作为芯片基板，可与盖板或盖膜封接形成完整的结构。封接方式可选超声键合、热压键合、或简单的贴膜处理。

其中，样本预处理区104、反应孔107、108，可以根据需要装载不同反应试剂，以便实现多种检测应用；也可装载同样的反应试剂，以实现同一样本的平行检测。试剂装载方式可为冷冻干燥、真空干燥、高温干燥等。

其中，第三次启动离心机后，反应孔107、108被完全填满，多余的液体进入废液池109。

实施例2：

图1所示的实施例1的结构中，离心式微流控芯片100上有两组101～109。在本实施例中，设置更多组101～109，均匀地分布在离心式微流控芯片100上，比如图2所示的结构，从而提高样本的处理效率。

本实施例的离心式微流控芯片的其它结构与实施例1相同。

实施例3：

图1所示的实施例1的结构中，反应孔有两个，即107、108。在本实施例中，设置一个或大于两个的反应孔。

本实施例的离心式微流控芯片的其它结构与实施例1相同。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其进行限制，本领域的普通技术人员可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型的精神和范围，本实用新型的保护范围应以权利要求书所述为准。

Claims (8)

1.一种离心式微流控芯片，其特征在于，包括依次连接的进液孔、等份孔、第一虹吸管道、样本预处理区、第二虹吸管道、反应孔和废液池，所述样本预处理区还连接一排气孔。

2.根据权利要求1所述的离心式微流控芯片，其特征在于，所述等份孔包括两个容积相等的腔室，用以实现样本的等量均分。

3.根据权利要求1所述的离心式微流控芯片，其特征在于，所述反应孔为至少两个。

4.根据权利要求3所述的离心式微流控芯片，其特征在于，每个所述反应孔的容积相等，用以实现样本的二次等分。

5.根据权利要求3所述的离心式微流控芯片，其特征在于，所述样本预处理区和每个反应孔根据需要装载不同反应试剂以实现多种检测应用；或者装载同样的反应试剂以实现同一样本的平行检测。

6.根据权利要求1所述的离心式微流控芯片，其特征在于，还包括盖板或盖膜，用于通过封接形成完整的结构。

7.根据权利要求6所述的离心式微流控芯片，其特征在于，所述封接的方式为下列的一种：超声键合、热压键合、简单的贴膜处理。

8.一种离心式微流控系统，其特征在于，包括权利要求1～7中任一权利要求所述的离心式微流控芯片，以及离心机；所述离心式微流控芯片安装在所述离心机上，所述离心机通过离心力驱动所述离心式微流控芯片中的微流体进行流动。