CN211645203U - 生化反应芯片、核酸扩增反应设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种生化反应芯片与一种核酸扩增反应设备，生化反应芯片包括基体和设置于基体上的至少一个反应器，反应器包括由生化反应芯片的旋转中心沿径向向外顺次排布的至少两级反应区，每相邻两级反应区之间通过至少一个控流单元连通，至少一级反应区设置有加样孔；控流单元包括连通上游反应区和下游反应区的控流毛细管，控流毛细管的近旋转中心端较上游反应区的近旋转中心端更靠近旋转中心；控流毛细管上设置有至少一个阻断腔，阻断腔较上游反应区的近旋转中心端更远离旋转中心，阻断腔的等效流通面积大于控流毛细管的等效流通面积。本方案实现了各反应区之间液体逐级混匀、顺次反应的目的，提高了控制精度。

Description

生化反应芯片、核酸扩增反应设备

技术领域

本实用新型涉及生化医疗试剂反应配套器材技术领域，特别涉及一种生化反应芯片。本实用新型还涉及一种应用该生化反应芯片的核酸扩增反应设备。

背景技术

微流控芯片技术是将各种生物、化学或医学分析过程的样品制备、分离、反应及检测等基本操作集成在几平方厘米到几十平方厘米的芯片之上的一种技术，由于其具有集成度高、自动化程度高、样品和试剂消耗量小等特点，目前已经广泛应用于生化检测、核酸扩增、免疫分析、细胞分选、食品安全和环境监测等诸多领域。

目前现有的生化反应芯片在实际应用中，受其自身结构所限，通常仅具备多腔室连通的基础结构，对于核酸扩增反应等需要多级扩增反应的工况无法满足相应的操作需求，且各腔室间的连通结构较为基础，对于一些反应次序需求较高的反应过程的控制精度较差，无法保证相应反应的精准高效实施，给相关的生化反应操作造成不利影响。

因此，如何提高生化反应芯片实际应用中的控制精度和操作效率，并使其能够满足多级反应的操作需求是本领域技术人员目前需要解决的重要技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种生化反应芯片，该生化反应芯片能够有效提高相关反应的控制精度和操作效率，并能够充分满足多级反应的操作需求，保证反应效果。本实用新型的另一目的是提供一种应用上述生化反应芯片的核酸扩增反应设备。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种生化反应芯片，包括基体和设置于所述基体上的至少一个反应器，所述反应器包括由所述生化反应芯片的旋转中心沿径向向外顺次排布的至少两级反应区，每相邻两级所述反应区之间通过至少一个控流单元连通，至少一级所述反应区设置有加样孔；

所述控流单元包括连通上游反应区和下游反应区的控流毛细管，所述控流毛细管的近旋转中心端较上游反应区的近旋转中心端更靠近旋转中心；所述控流毛细管上设置有至少一个阻断腔，所述阻断腔较上游反应区的近旋转中心端更远离所述旋转中心，所述阻断腔的等效流通面积大于所述控流毛细管的等效流通面积。

优选地，由上游反应区至下游反应区，液体需要n次离心流动，所述控流毛细管具有n-1个近旋转中心端，且所述控流毛细管的任意一个近旋转中心端的任意侧具有一个所述阻断腔。

优选地，所述控流毛细管的横截面为多边形、椭圆形、半圆形或圆形，所述控流毛细管的横截面的等效直径为0.05mm～1.0mm。

优选地，至少一个所述反应区内设置有混匀结构。

优选地，所述混匀结构为设置于所述反应区内的扰流件；

或者，所述混匀结构为所述反应区内不同深度的腔室。

优选地，所述扰流件包括拦坝结构件、蛇形结构件和倒刺结构件中的至少一种。

优选地，各个所述反应区的近旋转中心端之间连通有排气通道，所述排气通道上开设有排气孔，至少一个所述反应区的近旋转中心端与所述排气通道的连接处设有气液阻断器，所述气液阻断器包括一个或多个阻断块，所述阻断块之间形成宽度为0.5mm～5.0mm的阻断夹缝。

本实用新型提供的生化反应芯片的工作过程如下：

预存试剂，在各级反应区内部预存有各级生化反应所需的干燥试剂或引物，试验开始前，在具有加样孔的反应区中经加样孔加入试验样本，向其他反应区内加入所需液体试剂，加样完成后密封加样孔，此时，反应区内部分液体在毛细力作用下进入控流毛细管中，并且液体到达控流毛细管的第一个阻断腔时毛细现象被打破，从而限制液体继续流动；

初次离心，启动离心机，在反复高低速离心作用下，反应区内的液体将预存的试剂或引物完全溶解并混合均匀，同时，反应区内的液体分别突破第一个阻断腔的限制，并且在离心旋转过程中液体保持在控流毛细管的近旋转中心端的下方；

初次静置，当停止离心旋转后，液体继续在毛细力作用下流动至控流毛细管的第二个阻断腔，同时，反应区内进行生化反应并维持一段时间；

再次离心，再次启动离心机，上游反应区内的液体突破第二个阻断腔并继续在控流毛细管内向下游反应区流动，对于仅包含两个阻断腔的控流毛细管，上游反应区内的液体在再次离心时会突破第二个阻断腔并全部转移至下游反应区内；

再次静置，再次停止离心旋转后，液体继续在毛细力作用下流动，同时，反应区内进行进一步生化反应并维持一段时间；

重复离心静置，重复上述离心和静置步骤，直至各反应区内的试剂液体逐级反应后流动至最末端的阻断腔，之后再次启动离心机，以使液体突破末端的阻断腔而进一步通入到末级反应区内；

加速离心，提高离心机转速，以使液体与预存于末级反应区内的试剂或引物充分混匀；

末级反应，在一定的温度或光照等条件下，末级反应区内的混匀液体进行最终的生化反应，直至结束。

相对于现有技术方案，本实用新型提供的生化反应芯片在使用过程中可以通过各个控流毛细管及其阻断腔协同配合，实现对相邻两反应区之间的试剂导通混合时序的精确控制，各级反应区之间的控流毛细管和阻断腔依其排布次序逐级配合形成多级虹吸阀式结构，从而达到各反应区之间的试剂液体逐级混匀、顺次反应的目的，进而大大提高了相关反应的整体控制精度，并简便高效地满足了多级反应的实际操作需求，有效保证了相应的实验反应效果。该芯片具有结构简单、方便制造等优点，无需外接提供额外驱动力即可实现流体的通断，为复杂微流控芯片的批量化生产提供可能。

本实用新型还提供了一种核酸扩增反应设备，包括离心机以及与该离心机联动的生化反应芯片，该生化反应芯片为上述生化反应芯片。该核酸扩增反应设备产生的有益效果的推导过程与上述生化反应芯片带来的有益效果的推导过程大体类似，故本文不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型具体实施例中的生化反应芯片的结构示意图；

图2为图1中一级反应区与二级反应区之间的控流单元示意图；

图3为图1中二级反应区与三级反应区之间的控流单元示意图；

图4为本实用新型具体实施例中的生化反应芯片中试剂混匀时的离心转速随时间变化示意图；

图5为本实用新型具体实施例中具有多个基体的生化反应芯片的结构示意图；

图6为本实用新型具体实施例中的扰流件在反应区内的结构示意图；

图7为本实用新型具体实施例中的台阶状反应区的结构示意图；

图8为本实用新型一种具体实施方式所提供的核酸扩增反应设备的工艺流程图。

其中，11-基体、1201-一级反应区、1202-二级反应区、1203-三级反应区、121-排气孔、122-加样孔、123-扰流件、124-气液阻断器、125-台阶、13-控流毛细管、131-直管段、132-阻断腔、141-称量池、142-末级反应池、143-去杂池、144-溢流池、21-托盘。

具体实施方式

本实用新型的核心是提供一种生化反应芯片，该生化反应芯片能够有效提高相关反应的控制精度和操作效率，并能够充分满足多级反应的操作需求，保证反应效果；同时，提供一种应用上述生化反应芯片的核酸扩增反应设备及应用该设备的核酸扩增反应工艺。

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

请参考图1至图7，图1为本实用新型具体实施例中的生化反应芯片的结构示意图；图2为图1中一级反应区与二级反应区之间的控流单元示意图；图3为图1中二级反应区与三级反应区之间的控流单元示意图；图4为本实用新型具体实施例中的生化反应芯片中试剂混匀时的离心转速随时间变化示意图；图5为本实用新型具体实施例中具有多个基体的生化反应芯片的结构示意图；图6为本实用新型具体实施例中的扰流件在反应区内的结构示意图；图7为本实用新型具体实施例中的台阶状反应区的结构示意图。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种生化反应芯片，包括基体11和设置于基体11上的至少一个反应器，反应器包括由生化反应芯片的旋转中心沿径向向外顺次排布的至少两级反应区，每相邻两级反应区之间通过至少一个控流单元连通，至少一级反应区设置有加样孔122用于放入后续反应所需的样品等，反应区上设置有排气孔121，各排气孔121及加样孔122上可拆卸地设置有封堵件；沿离心旋转圆周径向位于最外侧的反应区为末级反应区，位于末级反应区的上游相邻的控流毛细管13的末端的阻断腔132为与该末级反应区导通的末级阻断腔132；

控流单元包括连通上游反应区和下游反应区的控流毛细管13，控流毛细管13的近旋转中心端较上游反应区的近旋转中心端更靠近旋转中心；控流毛细管13上设置有至少一个阻断腔132，阻断腔132较上游反应区的近旋转中心端更远离旋转中心，阻断腔132的等效流通面积大于控流毛细管13的等效流通面积。本文中所述的近旋转中心端是指该部件的沿生化反应芯片的离心旋转圆周的径向方向上距离旋转中心最近的位置，相应的，远旋转中心端是指该部件的沿生化反应芯片的离心旋转圆周的径向方向上距离旋转中心最远的位置。

操作过程中，可以通过各控流毛细管13及其阻断腔132的协同配合，实现对相邻两反应区间试剂导通混合时序的精确控制，各级反应区之间的控流毛细管13和阻断腔132依其排布次序逐级配合形成多级串联虹吸阀式结构，从而达到各反应区内的试剂液体逐级混匀顺次反应的目的，进而大大提高了相关反应的整体控制精度及操作效率，并简便高效地满足了多级反应的实际操作需求，有效保证了相应的实验反应效果。

在一种具体实施方式中，如图1所示，以适用于核酸扩增反应的生化反应芯片为例对本方案核心结构的应用情况加以说明，反应器包括由生化反应芯片的旋转中心沿径向向外顺次排布的三个反应区，依次为一级反应区1201、二级反应区1202和三级反应区1203，一级反应区1201和二级反应区1202之间通过一个控流单元连通，二级反应区1202和三级反应区1203之间通过两个控流单元连通，一级反应区1201和二级反应区1202设置有加样孔122和排气孔121，加样孔122用于放入后续反应所需的样品等，各排气孔121及加样孔122上可拆卸地设置有封堵件；沿离心旋转圆周径向位于最外侧的反应区为三级反应区1203，位于三级反应区1203的上游相邻的控流毛细管13的末端的阻断腔132为与该三级反应区1203导通的末级阻断腔132，三级反应区1203包括沿离心旋转圆周的周向依次布置的称量池141，称量池141的下游一一对应连通有末级反应池142，称量池141与其相连通的末级反应池142沿离心旋转圆周的径向自内而外顺次布置。

试验时，预先在各反应区内放置各反应区对应的扩增反应所需的干燥试剂，依具体情况而言，该干燥试剂可以为软膏状、干粉状、颗粒状、块状或薄膜状等具体形态，只要是能够保证后续与液态试剂的混匀效果均可，并在末级反应池142内预先点制好与扩增反应相应的引物。

上述预置操作完毕后，在具体实验操作之前，通过一级反应区1201上的进样口122向该一级反应区1201内加入经过提取的核酸样本，并通过二级反应区1202上的加样孔122向该二级反应区1202内加入用于稀释一级反应区1201对应的一级扩增反应产物的稀释液，在此加样过程中应保证排气孔121的畅通，以便将加样过程中因被试剂侵占容置空间而被挤压流动的气体能够经由排气孔121顺畅排出，避免发生气液混杂阻滞现象，该加样过程操作完毕后，为保证后续离心实验过程中芯片内部空间与外部环境的相对隔离，同时避免芯片内的各试剂由加样孔122和排气孔121处溢出，应通过封堵件将上述加样孔122和排气孔121可靠封堵密闭，考虑到具体应用时的操作便利性和成本，该封堵件可以为胶带、盖子、塞子或其它任何能够与加样孔122和排气孔121结构适配并可靠封堵的结构件，工作人员可以依据实际工况灵活选择。

上述加样操作完毕后，在保证生化反应芯片可靠联动固定于离心机上后，启动离心机，以使位于一级反应区1201内的液体与预存的干燥试剂充分溶解并混合均匀，并使混匀后的液体在离心力作用下涌入位于一级反应区1201与二级反应区1202之间的控流毛细管13内。类似的，位于二级反应区1202内的稀释液在离心力作用下涌入位于二级反应区1202与三级反应区1203之间的控流毛细管13内。

之后使离心机停机，以在静置状态下，令位于一级反应区1201内的试剂在适宜的环境温度下发生扩增反应，并保证一定时长的反应时间，与此同时，一级反应区1201内的液体沿其下游控流毛细管13逐步通入该控流毛细管13处的阻断腔132入口处，以通过阻断腔132的宽径结构破坏毛细现象，从而延缓上游反应区内液体通入下游反应区的时机，以此达到精准调控反应进度的目的，相应地，实际操作时可以通过对各阻断腔132内壁实施疏离型表面处理，以使阻断腔132内壁的液体接触角相比于未经上述处理的阻断腔132内壁而言更大，从而使得经由上述疏离型表面处理后的阻断腔132更不利于其内的液体在表面张力的驱使下通过该阻断腔132，达到抑速控流的目的。类似的，二级反应区1202内的液体沿其下游控流毛细管13逐步通入该控流毛细管13处的阻断腔132入口处。

随后再次启动离心机，以使一级反应区1201中液体突破上述阻断腔132的制约而继续沿控流毛细管13通入二级反应区1202内，之后的二级反应区1202内相关反应流程及其液体流经和部件配合过程均可参照上文一级反应区1201相应描述。

完成二级反应区1202内相应稀释反应后的液体经末级阻断腔132汇流，然后在离心力作用下顺次通入各称量池141内，由于各称量池141的周向均布结构及容积定量结构，使得液体被均匀定量分配至各称量池141内，然后在离心机运行产生的离心力作用下使称量池141内的液体进一步通入各称量池141下游对应的末级反应池142内，以便与末级反应池142内的引物完成混匀。

之后低速离心或将离心机停机，以在低速或者静置状态下，令末级反应池142内试剂在适宜的环境温度下发生最终的核酸扩增反应，保证反应持续一定时长，以完成整个实验工艺过程。

当然，上述操作过程仅为配合文末附图加以具体说明，实际应用中同一生化反应芯片上的反应区数量并不局限于如图所示，可以依据实际操作需要布置多个反应区并逐级顺次连通，同时配套相应的控流毛细管13及阻断腔132结构。此外，所述生化反应芯片还可以适用于各种生化检测、免疫分析、细胞分选、食品安全和环境监测等诸多领域，仅需依据具体用途对相关试剂进行适应性调整即可。

进一步地，控流毛细管13与上游反应区相接处的入口与旋转中心的距离小于该控流毛细管13的出口与旋转中心的距离，且控流毛细管13的近旋转中心端比上游反应区的近旋转中心端更靠近旋转中心。该组合结构有助于进一步优化控流毛细管13内的液流虹吸效果，以使控流毛细管13及其相应的阻断腔132对液流的调控精度更高，各级反应区内相应的反应进度控制更加精准，反应效果更高。

优选地，由上游反应区至下游反应区，液体需要n次离心流动，控流毛细管13具有n-1个近旋转中心端，且控流毛细管13的任意一个近旋转中心端的任意侧具有一个阻断腔132。例如，由二级反应区1202至三级反应区1203，液体需要3次离心流动，控流毛细管13则具有2个近旋转中心端，每个近旋转中心端的任一侧均设有一个阻断腔132，如图1和图3所示。

优选地，控流毛细管13的横截面为多边形、椭圆形、半圆形或圆形，控流毛细管13的横截面的等效直径为0.05mm～1.0mm。

优选地，至少一个反应区内设置有混匀结构，用于在离心旋转过程中更充分地混合试剂液体。

优选地，混匀结构为设置于反应区内的扰流件123，如图6所示，扰流件123作为反应区内的障碍物，在离心旋转过程中，扰流件123可以使液流扰动加剧，进而混合更加充分；

或者，混匀结构为反应区内不同深度的腔室，如图7所示，不同深度的腔室之间有台阶125结构，台阶结构可以使液流往复流动过程混合充分。

优选地，上述扰流件123包括拦坝结构件、蛇形结构件和倒刺结构件中的至少一种。在反应区内液体流动过程中，扰流件123能够对液流形成不规则扰流，通过上述扰流作用能够适当提高反应区内试剂混合效果，使其试剂混合更加均匀充分。

优选地，各个反应区的近旋转中心端之间连通有排气通道，如图1所示，排气通道上开设有排气孔121，至少一个反应区的近旋转中心端与排气通道的连接处设有气液阻断器124，气液阻断器12包括一个或多个阻断块，阻断块之间形成宽度为0.5mm～5.0mm的阻断夹缝。气液阻断器124形成的阻断夹缝的功能与上述阻断腔132的功能类似，在反应区内试剂反应过程中，因扩增反应或其他情况而被试剂侵占容置空间后受压流动的气体可以经由该气液阻断器124顺畅排出到排气通道中，以免高压气体滞留于反应区内而对液流产生阻滞或干扰，保证反应区内液流顺畅高效流动。

具体地，三级反应区1203还包括去杂池143和溢流池144，去杂池143、各称量池141以及溢流池144沿离心旋转圆周的周向顺次均布，且去杂池143位于靠近三级反应区1203入口的一端。当液流经由末级阻断腔132通入末级反应区1203后，出于液流初段去杂的目的，可使液流最前部的液体在离心力作用下先行通入去杂池143，之后的液流再逐一通入各称量池141内完成均匀定量操作，且各称量池141内的液体均定量到位后剩余的液流在离心力作用下继续通入周向最末端的溢流池144内，以便对剩余液体进行集中收集。

更具体地，为进一步提高溢流池144内的液体收集能力和收集效果，溢流池144内可以填充有吸水件，具体而言，该吸水件可以为吸水树脂制件、吸水纸、海绵或其他能够高效吸收和容置液体的物品，工作人员可以依据实际工况需要并结合溢流腔的内部空间综合考量后选择适宜的吸水件。

更进一步地，与上文阻断腔132内壁实施的疏离型表面处理相对应的，可以对控流毛细管13上除阻断腔132外的其余部分的内壁部分或全部地实施亲和型表面处理，以使液态试剂更易在控流毛细管13上除阻断腔132外的其余部分内流动，从而进一步优化控流毛细管13对液流及相关反应进度的精准高效控制。

此外，除三级反应区1203外的其余反应区、称量池141、末级反应池142沿离心机转动平面的径向的深度均为0.2mm～10mm，且截面形状分别为圆形、类圆形、圆角矩形或其它规则及不规则多边形。相应地，加样孔122的等效直径可以控制在0.5mm～10mm之间，且加样孔122的径向截面形状也可以在圆形、类圆形、圆角矩形或其它规则及不规则多边形中灵活选取。事实上上述尺寸规格及截面形状均为针对常见实验环境和工况需求的优选方案，若有特殊工况和实验操作需求，工作人员也可以依据具体需要灵活调整上述各部件和腔室的尺寸及截面形状，原则上，只要是能够满足所述生化反应芯片的实际使用需要均可。

本实用新型还提供了一种核酸扩增反应设备，包括离心机以及与该离心机联动的生化反应芯片，该生化反应芯片为上述生化反应芯片。该核酸扩增反应设备产生的有益效果的推导过程与上述生化反应芯片带来的有益效果的推导过程大体类似，故本文不再赘述。

请参照图5，在具体实施方式中，本实用新型所提供的核酸扩增反应设备，包括离心机及与该离心机联动的生化反应芯片，该生化反应芯片具有四个基体11，四个基体11设置在同一个托盘21上，托盘21同轴设置于离心机上，且各个基体11沿离心旋转圆周的周向均布。该核酸扩增反应设备能够同时实施多个反应器的相应操作，并通过各反应器内的多级控流毛细管13与相应阻断腔132对各级反应区的液流的精准管控，大幅提高了相应扩增反应的控制精度和反应效率。

请在前述附图基础上兼顾参考图8，图8为本实用新型一种具体实施方式所提供的核酸扩增反应工艺的流程图。

在具体实施方式中，本实用新型所提供的核酸扩增反应工艺，采用了如上文所述的核酸扩增反应设备，包括：

步骤101，预置试剂；

在一级反应区1201中提前预存有一级扩增所需的干燥试剂，在上述反应区的下游邻位反应区中提前预存有除引物以外的二级扩增所需干燥试剂，末级反应池142内提前点制有上游邻位反应区相应扩增反应的引物。

步骤102，加样；

经由一级反应区1201的进样口122向该反应区内加入经过提取的核酸样本，并向上述反应区的下游邻位反应区的进样口122内通入用于稀释一级扩增产物的稀释液，在此过程中保持上述各反应区相应的排气孔121畅通，上述两反应区对应试剂加样完毕后通过封堵件将各反应区对应的进样口122和排气孔121封堵。

步骤103，初次离心；

启动离心机，在反复高低速离心作用下，位于上游的反应区中的液体将预存的干燥试剂完全溶解并混和均匀，下游邻位反应区中的稀释液将二级扩增的干燥试剂完全溶解，同时，上述两邻位反应区中的液体分别通入各自对应的下游的控流毛细管13内。

步骤104，初次静置；

将离心机停机，此时，在环境温度37℃下，位于上游的反应区内发生扩增反应，保持该扩增反应时间不小于10min，同时，上下游反应区内的液体在其下游的控流毛细管13的毛细力作用下流动至该下游控流毛细管13处的阻断腔132入口处。

步骤105，再次离心；

再次启动离心机，位于上游的反应区中的液体突破其下游的阻断腔132并顺势通入下游邻位反应区内，并与位于下游的反应区中的试剂混匀。

步骤106，再次静置；

上述下游反应区中的液体受其下游的控流毛细管13的毛细力作用而进一步流动至该控流毛细管13的末级阻断腔132入口处。

步骤107，重复离心静置；

以此类推地重复上述离心和静置工序，以使液体突破该末级阻断腔132而进一步通入各称量池141内并均匀定量。

步骤108，加速离心；

提高离心机转速，以使称量池141内定量后的液体在离心力作用下流动至各称量池141下游的各末级反应池142内，并与预存于末级反应池142内的干燥引物完成混匀。

步骤109，末梢反应；

在65℃的环境温度下，各末级反应池142内的混匀液体发生核酸扩增反应，整体工艺完成。

相对于现有技术方案，本实用新型提供的生化反应芯片在使用过程中可以通过各个控流毛细管及其阻断腔协同配合，实现对相邻两反应区之间的试剂导通混合时序的精确控制，各级反应区之间的控流毛细管和阻断腔依其排布次序逐级配合形成多级虹吸阀式结构，从而达到各反应区之间的试剂液体逐级混匀、顺次反应的目的，进而大大提高了相关反应的整体控制精度，并简便高效地满足了多级反应的实际操作需求，有效保证了相应的实验反应效果。该芯片具有结构简单、方便制造等优点，无需外接提供额外驱动力即可实现流体的通断，为复杂微流控芯片的批量化生产提供可能。

此外，本实用新型所提供的应用上述生化反应芯片的核酸扩增反应设备，其能够同时实施多个芯片的相应操作，并通过各芯片内的多级控流毛细管与相应阻断腔对各级反应区的液流的精准管控，大幅提高了相应扩增反应的控制精度和反应效率。

以上对本实用新型所提供的生化反应芯片以及应用该生化反应芯片的核酸扩增反应工艺进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种生化反应芯片，其特征在于，包括基体(11)和设置于所述基体(11)上的至少一个反应器，所述反应器包括由所述生化反应芯片的旋转中心沿径向向外顺次排布的至少两级反应区，每相邻两级所述反应区之间通过至少一个控流单元连通，至少一级所述反应区设置有加样孔(122)；

所述控流单元包括连通上游反应区和下游反应区的控流毛细管(13)，所述控流毛细管(13)的近旋转中心端较上游反应区的近旋转中心端更靠近旋转中心；所述控流毛细管(13)上设置有至少一个阻断腔(132)，所述阻断腔(132)较上游反应区的近旋转中心端更远离所述旋转中心，所述阻断腔(132)的等效流通面积大于所述控流毛细管(13)的等效流通面积。

2.如权利要求1所述的生化反应芯片，其特征在于，由上游反应区至下游反应区，液体需要n次离心流动，所述控流毛细管(13)具有n-1个近旋转中心端，且所述控流毛细管(13)的任意一个近旋转中心端的任意侧具有一个所述阻断腔(132)。

3.如权利要求1所述的生化反应芯片，其特征在于，所述控流毛细管(13)的横截面为多边形、椭圆形、半圆形或圆形，所述控流毛细管(13)的横截面的等效直径为0.05mm～1.0mm。

4.如权利要求1至3中任一项所述的生化反应芯片，其特征在于，至少一个所述反应区内设置有混匀结构。

5.如权利要求4所述的生化反应芯片，其特征在于，所述混匀结构为设置于所述反应区内的扰流件(123)；

或者，所述混匀结构为所述反应区内不同深度的腔室。

6.如权利要求5所述的生化反应芯片，其特征在于，所述扰流件(123)包括拦坝结构件、蛇形结构件和倒刺结构件中的至少一种。

7.如权利要求1至3中任一项所述的生化反应芯片，其特征在于，各个所述反应区的近旋转中心端之间连通有排气通道，所述排气通道上开设有排气孔(121)，至少一个所述反应区的近旋转中心端与所述排气通道的连接处设有气液阻断器(124)，所述气液阻断器(124)包括一个或多个阻断块，所述阻断块之间形成宽度为0.5mm～5.0mm的阻断夹缝。

8.一种核酸扩增反应设备，包括离心机以及与该离心机联动的生化反应芯片，其特征在于，所述生化反应芯片为如权利要求1至7中任一项所述的生化反应芯片。

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