CN210787395U - 一种微流控芯片及含有该微流控芯片的体外检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种微流控芯片及含有该微流控芯片的体外检测装置。该微流控芯片中设有加样腔体、第三微流道、第四微流道和定量检测腔体，通过第三微流道和第四微流道配合离心的方式可以快速将加样腔体中的待测样本溶液分配到各定量检测腔体中实现样本溶液的定量。由于第三微流道与第四微流道的连接位置处的下游切线方向与第四微流道呈30°～90°的夹角，这样可以便于样本溶液在更短的时间内快速经由第四微流道进入定量检测腔体，有利于提高样本溶液定量分配的效率。该微流控芯片结构简单，易于制作成型，可广泛推广使用。该体外检测装置具有检测单元，可以直接对定量检测腔体中定量的待测样本溶液进行定量检测，操作简单，检测效率高。

Description

一种微流控芯片及含有该微流控芯片的体外检测装置

技术领域

本实用新型涉及体外诊断技术领域，尤其是涉及一种微流控芯片及含有该微流控芯片的体外检测装置。

背景技术

体外诊断(In Vitro Diagnosis，IVD)是指从人体中取出样本(血液、体液、组织等)进行检测分析从而对疾病进行诊断的技术，检测过程中需要相应的仪器和试剂，而这些仪器和试剂就组成了体外诊断系统。体外诊断系统大致分为两种：一种是以检测中心实验室为代表，它具有系统模块化、自动化的特点，对样本进行流水线式的检验，从而也具有高通量、高效率、高敏感度的优势，但是整套系统也存在费用昂贵、所占体积大、需要专业人员操作等缺陷，它主要应用于大型医院；另外一种是以即时检测(point-of-care testing，POCT)为代表，它的系统具有集成化、小型化的特点，可随时随地进行样本检验，从而也具有价格实惠、操作简单、结果报告及时的优势。微流控芯片的技术的优势就是功能集成度高、小型化、自动化，因此微流控技术在POCT领域中得到了广泛的应用。然而，传统的用于POCT的微流控芯片普遍存在结构复杂的问题，因而价格相对昂贵，而且样品溶液的上样效率有待提高，限制了其在POCT领域的进一步应用。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种结构相对简单、可实现对样本分离和定量且有利于提高上样效率的微流控芯片及含有该微流控芯片的体外检测装置。

一种微流控芯片，所述微流控芯片具有加样腔体、第三微流道、第四微流道和定量检测腔体；所述加样腔体设有加样孔；所述第三微流道与所述加样腔体连通，所述第三微流道环绕所述微流控芯片的旋转中心设置；所述定量检测腔体及所述第四微流道对应设有多个，各所述定量检测腔体通过对应的所述第四微流道与所述第三微流道连通，所述第三微流道与所述第四微流道的连接位置处的下游切线方向与所述第四微流道呈30°～90°的夹角；所述第三微流道相对于所述加样腔体远离所述旋转中心，所述第四微流道相对于所述第三微流道远离所述旋转中心，所述定量检测腔体相对于所述第四微流道远离所述旋转中心。

在其中一个实施例中，所述第三微流道与所述第四微流道的连接位置处的下游切线方向与所述第四微流道呈不大于60°的夹角。

在其中一个实施例中，所述第三微流道与所述第四微流道的连接位置处的下游切线方向与所述第四微流道呈30°～60°的夹角。

在其中一个实施例中，所述加样腔体设有第一透气孔。

在其中一个实施例中，所述加样腔体部分环绕所述旋转中心设置，且自设有加样孔的一端至另一端宽度逐渐增大，所述加样腔体与所述第三微流道连通的出液位置较所述第一透气孔远离所述旋转中心。

在其中一个实施例中，所述第三微流道的末端设有第二透气孔，所述第二透气孔较所述定量检测腔体更靠近于所述旋转中心。

在其中一个实施例中，所述微流控芯片还具有第一毛细流道，所述第三微流道与所述加样腔体通过所述第一毛细流道连通；所述第一毛细流道自与所述加样腔体连通的一端逐渐向靠近所述旋转中心的方向延伸再弯折后向远离所述旋转中心的方向延伸后与所述第三微流道连通。

在其中一个实施例中，所述微流控芯片还具有第一废液腔体，所述第一废液腔体与所述第三微流道连通，且所述第一废液腔体相对于多个所述定量检测腔体更靠近于所述第三微流道的末端。

一种体外检测装置，包括上述任一实施例所述的微流控芯片和检测单元，所述检测单元用于检测所述定量检测腔体内的样本。

在其中一个实施例中，所述检测单元为设置在所述定量检测腔体内的冻干试剂；或者

所述检测单元为检测试纸条，所述定量检测腔体具有渗透孔，所述渗透孔上覆盖有水溶性膜，所述检测单元的进样口与所述渗透孔对接且由所述水溶性膜隔开。

上述微流控芯片中设有加样腔体、第三微流道、第四微流道和定量检测腔体，通过第三微流道和第四微流道配合离心的方式可以快速将加样腔体中的待测样本溶液分配到各定量检测腔体中实现样本溶液的定量。由于第三微流道与第四微流道的连接位置处的下游切线方向与第四微流道呈30°～90°的夹角，这样可以便于样本溶液在更短的时间内快速经由第四微流道进入定量检测腔体，有利于提高样本溶液定量分配的效率。该微流控芯片结构简单，易于制作成型，可广泛推广使用。

该体外检测装置具有检测单元，可以直接对定量检测腔体中定量的待测样本溶液进行定量检测，操作简单，检测效率高。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的微流控芯片的正面结构示意图；

图2为图1所示微流控芯片的背面结构示意图；

图3为图1所示微流控芯片配合检测单元的侧视图；

图4-1、4-2、4-3、4-4、4-5、4-6及4-7为图1所示微流控芯片对全血样本进行血浆(或血清)分离、定量的过程示意图，图4-2-1、4-3-1、4-4-1、4-5-1、 4-6-1及4-7-1为相应的局部放大示意图；

图5-1、5-2和5-3为本实用新型一实施例的体外检测装置的血浆(或血清) 溶解水溶性膜进入检测单元的过程示意图；

图6为一实施例的干化学试纸的结构示意图。

附图标记说明如下：

10：微流控芯片；11：芯片本体；12：透明盖膜；110：加样腔体；111：加样孔；112：第一透气孔；120：第一微流道；130：沉淀腔体；140：第二微流道；150：第一毛细流道；160：第三微流道；161：第二透气孔；170：定量检测腔体；171：渗透孔；172：水溶性膜；180：第四微流道；190：第一废液腔体；210：预定量腔体；220：第二毛细流道；230：第五微流道；231：第三透气孔；240：第六微流道；250：第二废液腔体；260：旋转安装部；18：旋转中心；270：安装槽；220a、220b、220c为第二毛细流道220上的不同位置点；150a、 150b和150c为第一毛细流道150上的不同位置点；

20：检测单元；21：进样口；22：支撑层；23：反应指示层；232：指示层； 233：试剂层；24：扩散层。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”、“连通”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请结合图1和图2，本实用新型一实施例提供了一种微流控芯片10，其具有加样腔体110、第一微流道120、沉淀腔体130、第二微流道140、第一毛细流道150、第三微流道160以及定量检测腔体170。加样腔体110用于加入待测样本，其设有加样孔111。沉淀腔体130主要用于收集固体等密度较大的待测样本中的无用物，如血浆中的各种细胞等。沉淀腔体130与加样腔体110通过第一微流道120连通。第二微流道140的两端分别与第一微流道120和第一毛细流道150连通，第一毛细流道150通过第三微流道160与定量检测腔体170连通。定量检测腔体170用于定量待测样本溶液。

该微流控芯片10具有旋转中心18。加样腔体110较沉淀腔体130更靠近于旋转中心18。第一毛细流道150自与第二微流道140连通的一端开始逐渐向靠近旋转中心18的方向(可以是各逐渐靠近旋转中心18的方向，例如可以是但不限于径向)延伸并弯曲后向远离旋转中心18的方向(可以是各逐渐远离旋转中心18的方向，例如可以是但不限于径向)延伸以与第三微流道160连通，整个第一毛细流道150呈U型形状。定量检测腔体170较第一毛细流道150远离旋转中心18。

在图示的具体示例中，加样腔体110设有第一透气孔112。第一透气孔112 与加样孔111分别位于加样腔体110的两端。第一透气孔112用于在向加样腔体 110加样时将腔体内的空气及时排出，避免因内部气压升高而影响加样。

进一步，加样腔体110部分环绕旋转中心18设置。优选地，加样腔体110 自设有加样孔111的一端至另一端宽度逐渐增大，第一微流道120与加样腔体 110的连接位置位于加样腔体110中与加样孔111所在端部相对的一端，且该连接位置较第一透气孔112远离旋转中心18，优选地，第一微流道120与加样腔体110的连接位置位于加样腔体110的离旋转中心的最远位置处。整个加样腔体110的侧壁呈圆弧形，以便于加入的待测样本(如全血样本)流动。

第一微流道120的尺寸需满足能够使待测样本中的密度或尺寸较大的无用物通过，例如对于全血样本，在分离血浆或血清时，第一微流道120需要满足使全血中的血细胞能够通过。

沉淀腔体130优选呈漏斗状且尺寸较小的一端与第一微流道120连接，以使细胞等无用物进入沉淀腔体130后不易流出。

在图示的具体示例中，第二微流道140与第一微流道120直接连接。更具体地，第二微流道140自与第一微流道120的连接位置开始逐渐向靠近旋转中心18的方向延伸以与其他流道结构连接。

优选地，例如在图示的具体示例中，定量检测腔体170有多个，多个定量检测腔体170沿第三微流道160间隔分布。通过设置多个定量检测腔体170可以实现一个样本多次重复检测或一个样本进行多项目检测，一致性好，集成度高，可以显著提高单次检测的通量。

进一步，第三微流道160环绕旋转中心18设置。更优选地，多个定量检测腔体170在第三微流道160上等间隔分布。各定量检测腔体170的尺寸可以一致也可以不一致，以便于对同一样本进行同一项目的重复检测或多项目、多因素(例如不同加样量)检测。

在图示的具体示例中，定量检测腔体170通过第四微流道180与第三微流道160连通。优选地，第三微流道160与第四微流道180连接位置处的下游切线方向(第三微流道160在该连接位置处的切线的位于该连接位置处下游的一侧)与第四微流道180呈30°～90°的夹角(即图4-7-1中角度a)。进一步优选地，第三微流道160与第四微流道180连接位置处的下游切线方向与第四微流道180呈小于60°的夹角，也即沿着第三微流道160的液体流向，整个第四微流道180向靠近第三微流道160的末端的方向倾斜，这样便于样本溶液更顺利的经由第四微流道180进入定量检测腔体170。

进一步，第三微流道160的末端设有第二透气孔161。第二透气孔161较定量检测腔体170更靠近于旋转中心18。优选地，第三微流道160的尾部向靠近旋转中心18的方向弯折延伸，第二透气孔161位于该延伸部分的末端。通过设置第二透气孔161，可以及时将第三微流道160中的空气排出，避免因空气残留在第三微流道160中造成气压升高而影响样本溶液进入第三微流道160并进一步进入定量检测腔体170。

更进一步，优选地，该微流控芯片10还具有第一废液腔体190。第一废液腔体190与第三微流道160连通，且第一废液腔体190相对于定量检测腔体170 更靠近于第三微流道160的末端。第一废液腔体190相对于第二透气孔161更远离旋转中心18。第一废液腔体190位于多个定量检测腔体170的下游，这样可以充分保证让各定量检测腔体170填满待测样本溶液，并且当第一废液腔体190中有样本溶液出现时，可以说明位于其上游的各定量检测腔体170中必然填满待测样本溶液，因而通过观察第一废液腔体190中的液体状态，可以用于判断各定量检测腔体170的盛液情况。

在图示的优选示例中，该微流控芯片10还具有预定量腔体210、第二毛细流道220、第五微流道230和第六微流道240。

第二毛细流道220的一端与第二微流道140连通，另一端与第五微流道230 连通。预定量腔体210与第五微流道230连通，因而加样腔体110与第二微流道140中的样本溶液可以经由第二毛细流道220和第五微流道230进入预定量腔体210中。预定量腔体210用于对待测样本溶液进行预定量，并且可以进一步使样本溶液中可能残留的固体无用物等沉淀分离。预定量腔体210通过第六微流道240与第一毛细流道150的一端连通，且预定量腔体210与第五微流道230的连通位置相比较其与第六微流道240的连通位置更靠近于旋转中心18。优选地，第六微流道240的尾部也朝向靠近旋转中心18的方向弯曲延伸，并在末端与第一毛细流道150的一端直接对接。

第二毛细流道220自与第二微流道140连通的一端开始逐渐向靠近旋转中心18的方向延伸并弯曲后向远离旋转中心18的方向延伸以与第五微流道230 连通。预定量腔体210较第二毛细流道220远离旋转中心18。定量检测腔体170 及第三微流道160较预定量腔体210远离旋转中心18。

进一步优选地，该微流控芯片10还具有第二废液腔体250。第二废液腔体 250与第五微流道230连通，且第二废液腔体250与第五微流道230连通的位置相比较预定量腔体210与第五微流道230连通的位置更靠近于第五微流道230 的末端。第二废液腔体250用于盛装预定量腔体210中盛不下的多余样本溶液，且第二废液腔体250位于预定量腔体210的下游，因而，同第一废液腔体190 一样，第二废液腔体250可用于指示预定量腔体210中是否填满样本溶液，当第二废液腔体250中盛有样本溶液时，说明预定量腔体210中必然填满样本溶液。

更进一步，在图示的具体示例中，第五微流道230的尾部逐渐向靠近旋转中心18的方向延伸。第五微流道230的末端设有第三透气孔231。第三透气孔 231较预定量腔体更靠近于旋转中心18。第三透气孔231用于在样本溶液向预定量腔体210中流动时将空气及时排除，以便于样本溶液进入预定量腔体210 和第二废液腔体250。

第一毛细流道150和第二毛细流道220均成U字形，其弯曲的部位均靠近旋转中心18。在一个具体示例中，第一毛细流道150和/或第二毛细流道220宽度为0.1mm～0.2mm，深度为0.1mm～0.2mm；或者第一毛细流道150和/或第二毛细流道220的宽度为0.2mm～0.5mm，深度为0.2mm～0.5mm。当第一毛细流道 150和/或第二毛细流道220的宽度为0.1mm～0.2mm，深度为0.1mm～0.2mm时，第一毛细流道150和/或第二毛细流道220的流道壁无需进行表面处理；当第一毛细流道150和/或第二毛细流道220的宽度为0.2mm～0.5mm，深度为0.2mm～0.5mm时，第一毛细流道150和/或第二毛细流道220的流道壁优选经 PEG4000表面处理。进一步优选地，第一毛细流道150和/或第二毛细流道220 的宽度为0.2mm，深度也为0.2mm。第一毛细流道150和/或第二毛细流道220 在样本溶液进入后，使样本溶液可以借由毛细作用流动至其另一端，并最终在其两端连接的微流道之间形成虹吸作用。所述PEG4000表面处理可以是但不限于将1％(g/v，即将1g PEG4000加入到100ml水中)的PEG4000溶液加入到毛细流道中，自然干燥后形成。PEG4000表面处理有利于增加毛细流道的毛细作用力，并且PEG4000在反应体系中属于惰性物质，一般不会与样本和检测试剂等起反应，因而不会影响检测结果。

可理解，在其他实施例中，该微流控芯片10也可以不含有上述预定量腔体 210及其附属的流道结构(包括第二毛细流道220、第五微流道230和第六微流道240)，此时，可直接将第二微流道140与第一毛细流道150直接对接连通。

在图示的具体示例中，微流控芯片10呈圆盘状，微流控芯片10的中部具有旋转安装部260。旋转安装部260的中心即旋转中心18。旋转安装部260可以是各类卡槽或者卡柱等结构。

如图3所示，在一个具体示例中，微流控芯片10包括芯片本体11和覆盖在芯片本体11上的透明盖膜12。芯片本体11与透明盖膜12配合形成各腔体结构和各流道结构。具体地，各腔体结构和流道结构的沟槽等均预形成在芯片本体11上，如图2所示，各孔可开口在芯片本体11的背面，后续通过透明盖膜 12覆盖并密封在芯片本体11的正面即可形成完成对腔体结构和流道结构的封装，形成完整的腔体结构和流道结构。

透明盖膜12可以是但不限于透明压敏胶等，其与芯片本体11配合构成整个微流控芯片10，装配简单，无需使用复杂、昂贵的超声焊接技术，直接粘接即可，可以显著降低制作成本。可理解，在其他具体示例中，微流控芯片10也可以采用成本较高的超声焊接技术焊接形成，或者采用3D打印技术一体成型。

上述微流控芯片中设有加样腔体110、沉淀腔体130和定量检测腔体170，通过加样孔111可以向加样腔体110中加入待测样本，通过离心分离可以将固体沉淀物与液体分离，得到含有目标物质的待测样本溶液，加样腔体110与第一微流道120和第二微流道140中的待测样本溶液可以经第一毛细流道150的毛细力驱动液体流动，最后形成虹吸作用和外界离心作用流至定量检测腔体170 中实现待测样本溶液的定量。该微流控芯片结构相对简单，易于制作成型，可广泛推广使用。

为进一步简化微流控芯片10的结构，一具体示例提供了一种结构简化的微流控芯片10。该结构简化的微流控芯片10具有加样腔体110、第三微流道160、第四微流道180和定量检测腔体170。加样腔体110设有加样孔111。第三微流道160与加样腔体110连通，第三微流道160环绕微流控芯片10的旋转中心18 设置。定量检测腔体170及第四微流道180对应设有多个，各定量检测腔体170 通过对应的第四微流道180与第三微流道160连通。第三微流道160与第四微流道180的连接位置处的下游切线方向与第四微流道180呈30°～90°的夹角。第三微流道160相对于加样腔体110远离旋转中心18，第四微流道180相对于第三微流道160远离旋转中心18，定量检测腔体170相对于第四微流道180远离旋转中心18。

该结构简化的微流控芯片10中设有加样腔体110、第三微流道160、第四微流道180和定量检测腔体170，通过第三微流道160和第四微流道180配合离心的方式可以快速将加样腔体110中的待测样本溶液分配到各定量检测腔体180 中实现样本溶液的定量。由于第三微流道160与第四微流道180的连接位置处的下游切线方向与第四微流道180呈30°～90°的夹角，这样可以便于样本溶液在更短的时间内快速经由第四微流道180进入定量检测腔体170，有利于提高样本溶液定量分配的效率。

优选地，在该结构简化的微流控芯片10中，第三微流道160与第四微流道 180的连接位置处的下游切线方向与第四微流道180呈不大于60°的夹角。进一步优选地，第三微流道160与第四微流道180的连接位置处的下游切线方向与第四微流道180呈30°～60°的夹角。

优选地，该结构简化的微流控芯片10的加样腔体110设有第一透气孔112。

优选地，在该结构简化的微流控芯片10中，加样腔体110部分环绕旋转中心18设置，且自设有加样孔111的一端至另一端宽度逐渐增大，加样腔体110 与第三微流道160连通的出液位置较第一透气孔112远离旋转中心18。

优选地，在该结构简化的微流控芯片10中，第三微流道160的末端设有第二透气孔161，第二透气孔161较定量检测腔体170更靠近于旋转中心18。

优选地，在该结构简化的微流控芯片10中，还具有第一毛细流道150。第三微流道160与加样腔体110通过第一毛细流道150连通。第一毛细流道150 自与加样腔体110连通的一端逐渐向靠近旋转中心18的方向延伸再弯折后向远离旋转中心18的方向延伸后与第三微流道160连通。

优选地，在该结构简化的微流控芯片10中，还具有第一废液腔体190。第一废液腔体190与第三微流道160连通，且第一废液腔体190相对于多个定量检测腔体170更靠近于第三微流道160的末端。

可理解，该结构简化的微流控芯片10可以进一步添加如图1所示具体实施例中的相应的其他腔体及微流道等结构以构成功能更为复杂的微流控芯片，例如可以进一步添加沉淀腔体130及与其连通的其他腔体和微流道结构等，以实现对加入的样本的固液分离，又如还可以进一步添加预定量腔体210及与其连通的其他腔体和微流道结构等，以实现对样本溶液的预定量和进一步固液分离筛选。

请结合图2、图5-1、图5-2、图5-3所示，本实用新型进一步还提供了一种体外检测装置，其包括上述微流控芯片10和检测单元20，检测单元20用于检测定量检测腔体170内的样本。可理解，该微流控芯片10可以是上述图1所示具体实施例的微流控芯片，也可以是各结构简化的具体示例中的微流控芯片。

在一个具体示例中，检测单元20为设置在定量检测腔体170内的冻干试剂。冻干试剂置于定量检测腔体170内，当样本溶液流至定量检测腔体170中时，即可溶解该冻干试剂，并与之反应，对反应的结果进行检测即可。多个定量检测腔体170中可以盛放相同或不同的冻干试剂，以便于进行同一项目的重复检测或不同项目的检测。

由于冻干试剂制作过程复杂，成本较高，在另一个具体示例中，检测单元 20外置。具体地，定量检测腔体170具有渗透孔171，渗透孔171上覆盖有水溶性膜172。检测单元20的进样口21与渗透孔171对接且由水溶性膜172隔开。

进一步，在一个具体示例中，检测单元20为干化学试纸。如图6所示，该干化学试纸20可以包括支撑层22和在支撑层22上依次层叠设置的反应指示层 23和扩散层24。反应指示层23中含有能够与待测样本中目标物质反应的反应试剂和指示试剂。反应指示层23可以是一层，也可以是多层，例如在图6所示的具体示例中，该反应指示层23包括指示层232和试剂层233两层，指示层232 靠近于支撑层22，其中含有显色指示试剂，试剂层233靠近于扩散层24，其中含有能够与目标物质反应的反应试剂；此外，指示层232与试剂层233中所含的试剂也可以对换或适当混合。扩散层24通过进样口21面向于水溶性膜172。

更进一步，微流控芯片10围绕渗透孔171设有安装槽270。外置的检测单元20镶嵌在安装槽270中。

该体外检测装置可以直接对定量检测腔体170中定量的待测样本溶液进行检测，操作简单，检测效率高。

以全血样本上样检测为例，全血样本干化学检测流程主要分为四个过程，即全血进行血浆(血清)分离过程；血浆(血清)进行定量；血浆(血清)分配及水溶性膜溶解；血浆(血清)加入干化学试纸反应。具体地，使用具有图1 所示微流控芯片结构的体外检测装置的检测过程可参考如下。

请参图4-1，将一定量的全血通过加样孔111加入至加样腔体110中。加样完毕后，将微流控芯片10(以下简称芯片)的旋转安装部180安装于配套的旋转离心仪器中，开启仪器转动，全血在离心力的作用下，红细胞等沉淀在沉淀腔体130的底部，沉淀腔体130上部一般也会有少量的部分血浆(血清)，同时血浆(血清)充满第一微流道120和第二微流道140，加样腔体110的远离旋转中心18的一侧也有血浆(血清)存在。

如图4-2所示，芯片在旋转的过程中，血浆(血清)只是部分填充第二毛细流道220，如图4-2-1所示，血浆(血清)只能越过220a，而不能越过220b。

当停止转动时，如图4-3和图4-3-1所示，第二毛细流道220通过毛细作用力，血浆(血清)越过220b，到达220c后停止，由于220c的点低于血浆(血清)的上液面，所以形成虹吸作用。

如图4-4和图4-4-1所示，当第二毛细流道220中全部充满血浆(血清)后，控制芯片开始再次旋转。由于形成虹吸作用，血浆(血清)通过第五微流道230 进入预定量腔体210。由于第三透气孔231较第二毛细流道220更靠近旋转中心 18，所以血浆(血清)不会从第二毛细流道220流出。在离心力和虹吸作用下，血浆(血清)进入预定量腔体210，完成血浆(血清)的预定量过程。

在图示的具体示例中，多余的血浆(血清)进入第二废液腔体250，仪器会检测第二废液腔体250是否有液体，如果仪器检测出第二废液腔体250有液体存在，说明预定量腔体210中装满血浆(血清)；如果第二废液腔体250没有检测到液体存在，说明预定量腔体210很可能是没有填充满液体，或毛细管被堵住等，在这种情况下，仪器提示出现错误，停止进一步进行往下的测试过程。只有当第二废液腔体250有液体存在时才会继续往下测试过程。可理解，在其他具体示例中，也可以根据预定量腔体210下游的第五微流道230中是否有液体残留来判断预定量腔体210中是否填充满液体，原理同根据第二废液腔体250 中是否有液体基本相同。

如图4-5和图4-5-1所示，芯片在旋转的过程中，第一毛细流道150中部分有液体存在，同理，液体越过150a但不会越过150b。

如图4-6和图4-6-1，停止旋转，第一毛细流道150中的液体会在毛细作用下越过150b，达到150c后停止，充满整个第一毛细流道150，形成虹吸作用。当芯片再次旋转时，在离心力和虹吸作用下，血浆(血清)液体进入第三微流道160，由于第二透气孔161高于定量检测腔体170的上液面，所以液体不会从第二透气孔161流出，并且便于液体流入第三微流道160，排出定量检测腔体 170中的空气。

如图4-7和图4-7-1所示，介于第三微流道160与定量检测腔体170中间的第四微流道180与第三微流道160优选并不垂直，而是顺着液体的流向向下游倾斜，倾斜的角度a优选是小于60°，这样便于液体在更短的时间内进入定量检测腔体170，充分的排出气泡。

当血浆(血清)全部填充满所有的定量检测腔体170，如图4-7所示，多余的液体进入第一废液腔体190中。当配套的仪器检测到第一废液腔体190有液体时，则说明所有定量检测腔体170填满，仪器顺利进行下一步；定量检测腔体170的体积即为样本所需上样量，因而定量检测腔体170的体积可以起到定量作用。

血浆(血清)液体从预定量腔体210中分配至每个定量检测腔体170中所需的时间很短，一般在1min以内。当所的定量检测腔体170都全部充满液体时，控制芯片停止旋转，如图5-1所示，渗透孔171被水溶性膜172密封住，所以血浆(血清)液体被暂时密闭在定量检测腔体170中，静置1min，血浆(血清) 把水溶性膜172溶解，如图5-2所示。

如图5-2所示，血浆(血清)液体把水溶性膜172溶解后，液体不会因为重力而流入检测单元(干化学试纸条)20。此时可控制芯片在低速1800-2000rpm 下旋转，血浆(血清)液体随进样口21进入检测单元20，如图5-3所示；

样本溶液依次经扩散层24扩散至反应指示层23进行显色反应，显色的深浅可反映出检测物的浓度，通过检测单元的检测孔25可进行信号采集，最后转化为检测物的浓度数据。该体外检测装置可以解决干化学试纸全血灵敏度和稳定性低的问题，具有检测通量高、成本低等优点。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种微流控芯片，其特征在于，所述微流控芯片具有加样腔体、第三微流道、第四微流道和定量检测腔体；所述加样腔体设有加样孔；所述第三微流道与所述加样腔体连通，所述第三微流道环绕所述微流控芯片的旋转中心设置；所述定量检测腔体及所述第四微流道对应设有多个，各所述定量检测腔体通过对应的所述第四微流道与所述第三微流道连通，所述第三微流道与所述第四微流道的连接位置处的下游切线方向与所述第四微流道呈30°～90°的夹角；所述第三微流道相对于所述加样腔体远离所述旋转中心，所述第四微流道相对于所述第三微流道远离所述旋转中心，所述定量检测腔体相对于所述第四微流道远离所述旋转中心。

2.如权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述第三微流道与所述第四微流道的连接位置处的下游切线方向与所述第四微流道呈不大于60°的夹角。

3.如权利要求2所述的微流控芯片，其特征在于，所述第三微流道与所述第四微流道的连接位置处的下游切线方向与所述第四微流道呈30°～60°的夹角。

4.如权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述加样腔体设有第一透气孔。

5.如权利要求4所述的微流控芯片，其特征在于，所述加样腔体部分环绕所述旋转中心设置，且自设有加样孔的一端至另一端宽度逐渐增大，所述加样腔体与所述第三微流道连通的出液位置较所述第一透气孔远离所述旋转中心。

6.如权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述第三微流道的末端设有第二透气孔，所述第二透气孔较所述定量检测腔体更靠近于所述旋转中心。

7.如权利要求1～6中任一项所述的微流控芯片，其特征在于，所述微流控芯片还具有第一毛细流道，所述第三微流道与所述加样腔体通过所述第一毛细流道连通；所述第一毛细流道自与所述加样腔体连通的一端逐渐向靠近所述旋转中心的方向延伸再弯折后向远离所述旋转中心的方向延伸后与所述第三微流道连通。

8.如权利要求1～6中任一项所述的微流控芯片，其特征在于，所述微流控芯片还具有第一废液腔体，所述第一废液腔体与所述第三微流道连通，且所述第一废液腔体相对于多个所述定量检测腔体更靠近于所述第三微流道的末端。

9.一种体外检测装置，其特征在于，包括如权利要求1～8中任一项所述的微流控芯片和检测单元，所述检测单元用于检测所述定量检测腔体内的样本。

10.如权利要求9所述的体外检测装置，其特征在于，所述检测单元为设置在所述定量检测腔体内的冻干试剂；或者

所述检测单元为检测试纸条，所述定量检测腔体具有渗透孔，所述渗透孔上覆盖有水溶性膜，所述检测单元的进样口与所述渗透孔对接且由所述水溶性膜隔开。

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