CN211936963U - 一种检测用微流控芯片 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种检测用微流控芯片，由底板、滤纸和上盖构成，滤纸嵌合在底板和上盖之间，芯片上设有加样室、滤芯室、孵育室、混匀室、泳道、检测元件和废液室等结构；本实用新型所涉及的加样室有横纵槽，对样本有分流引导的作用，分流引导后样本溶液均匀稳定流向滤芯室；本实用新型所涉及的泳道大量规则排布微结构，对比现有的技术，微结构增强样本溶液流动的稳定性和可控性，从而增强检测区检测能力；本实用新型结构简单，使用方便，具有均一性高、灵敏度高、报告信号稳定和低背景等优点。

Description

一种检测用微流控芯片

技术领域

本实用新型属于医疗器械体外诊断技术领域，具体涉及一种检测用微流控芯片。

背景技术

检测用微流控芯片技术是通过精密加工技术生产细微泳道等结构达到降低样本用量或使用同等样本量能够检测多个指标的技术。微流控芯片体积虽小，却包含加样室、滤芯室、孵育室、混匀室、检测泳道(泳道上含有检测区)和废液室，实现样本通过加样、混匀、反应和检测等功能，非常适用于POCT快速检测。微流控芯片的技术关键在于控制样本在泳道上的流速，以及样本与检测区的接触。

针对上述技术问题，故需要进行改进。

实用新型内容

本实用新型是为了克服上述现有技术中的缺陷，本实用新型的目标在于快速、高灵敏和准确检测样本，不需借助大型或超大型仪器。本实用新型可自行精确控制溶液的流向和流速，不需复杂的电子控制装置。

为了达到以上目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种检测用微流控芯片，包括底板、滤纸和上盖；滤纸嵌合在底板和上盖之间；所述底板上布设有加样室、滤芯室、孵育室、混匀室、泳道多个检测元件和废液室；所述上盖上开设有用于添加检测样本的加样口，加样口与加样室位置相对应。

作为本实用新型的一种优选方式，所述加样室呈凹陷平底结构，两侧设有滤纸卡位，底部有横纵槽，横纵槽上设有呈月牙形分布的3个圆柱。

作为本实用新型的一种优选方式，所述滤纸呈梯形结构，滤纸底部中间形成内陷月牙形，滤纸装配于滤芯室上时，内陷月牙形的内嵌边缘与加样室的圆柱相适配连接。

作为本实用新型的一种优选方式，所述滤芯室呈梯形结构，滤芯室位于孵育室和加样室上方，滤芯室底部相抵住于滤纸卡位。

作为本实用新型的一种优选方式，所述泳道上规则排布有大量微柱结构，数个检验元件以一定间隔排列。

作为本实用新型的一种优选方式，所述混匀室包括微柱混匀区和阶梯混匀区。

作为本实用新型的一种优选方式，所述废液室包括月牙型废液室和呈U型结构布设于底板两侧的环布泳道；环布泳道与月牙型废液室相连通。

作为本实用新型的一种优选方式，所述底板上设置有高度水平一致的溶液分隔墙，在其四周有四组上盖支撑和两个眉支撑。

作为本实用新型的一种优选方式，所述底板上形成有内槽边缘；内槽边缘外侧设有卡柱，与此相对应的，所述上盖上形成有与卡柱相对应的卡柱缺口，卡柱与卡柱缺口相适配卡接，上盖与底板相连接。

作为本实用新型的一种优选方式，所述底板包括外边缘，外边缘两侧形成有手握部，手握部呈波浪型防滑结构。

作为本实用新型的一种优选方式，所述上盖上布设有两个边缘气孔和一个中间气孔。

本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型结构简单，使用方便，加样室有横纵槽，对样本有分流引导的作用，分流引导后样本溶液均匀稳定流向滤芯室；

2.本实用新型的混匀室包括微柱混匀区和阶梯混匀区，在到达泳道前将样本和荧光抗体(或胶体金抗体)混合液充分混匀；

3.本实用新型的泳道上大量规则排列微柱，微柱布满整个泳道，规则排列微柱增强样本溶液流动的稳定性和可控性，从而增强检测区检测能力；

4.本实用新型的上盖和底板贴合后的泳道成密闭虹吸结构，降低溶液液面高度，溶液更具有流动性，溶液与检测区接触更充分；

5.本实用新型的U型废液室能够接收废液，并使跑样完成后溶液无法再倒流回泳道；

6.本实用新型设置的上盖中间气孔功能为截断跑样完成后的溶液，防止溶液倒吸。

附图说明

图1是本实用新型的底板结构示意图；

图2是本实用新型的滤纸形状示意图；

图3是本实用新型的上盖的形状示意图；

图中附图标记：底板1，滤纸2，上盖3，加样室4，滤芯室5，孵育室6，混匀室7，泳道8，检测元件9，废液室10，外边缘11，手握部12，内槽边缘13，卡柱14，溶液分隔墙15，上盖支撑16，眉支撑17，滤纸卡位18，横纵槽19，圆柱20，月牙型废液室21，卡柱缺口22，加样口23，边缘气孔24，中间气孔25。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型实施例作详细说明。

实施例1：

如图1-3所示，一种检测用微流控芯片，包括底板1、滤纸2和上盖3；滤纸2嵌合在底板1和上盖3之间；底板1使用白色不透明塑料一次注塑成型，生成底板形状；加样室4、滤芯室5、孵育室6、混匀室7、泳道8、废液室10等各个仓室均内陷于底板1，上盖3为透明疏水材质，上盖3和底板1贴合后生成密闭的加样室4、滤芯室5、孵育室6、混匀室7、检测泳道8和废液室10等仓室；表面使用聚苯乙烯修饰；上盖3上开设有用于添加检测样本的加样口23，加样口23与加样室4位置相对应。

底板1上设置有高度水平一致的溶液分隔墙15，在其四周有四组上盖支撑16和两个眉支撑17。

加样室4呈凹陷平底结构，两侧设有滤纸卡位18，底部有横纵槽19，横纵槽19设有呈月牙形分布的3个圆柱20；加样室4有横纵槽19，对样本有分流引导的作用，分流引导后样本溶液均匀稳定流向滤芯室5；滤芯室5呈梯形结构，滤芯室5位于孵育室4和加样室6上方，滤芯室5底部相抵住于滤纸卡位18；由滤纸2填充。

滤纸2使用模具切割成型；滤纸2呈梯形结构，滤纸2底部形成内陷月牙形，滤纸2装配于滤芯室5上时，内陷月牙形的内嵌边缘与加样室4的圆柱20相适配连接。

滤纸2包括滤纸片、滤血膜、聚酯膜或玻纤等，可调整溶液离子、pH和过滤血细胞；所诉孵育室6添加有荧光抗体(或胶体金抗体)，需稳定干燥，荧光抗体(或胶体金抗体)和检测分子结合后再结合到检测区起报告信号作用，或者荧光抗体(或胶体金抗体)直接结合到检测区起报告信号作用。

混匀室7包括微柱混匀区和阶梯混匀区，在到达泳道前将样本和荧光抗体(或胶体金抗体)混合液充分混匀。

泳道8上大量规则排列微柱，微柱布满整个泳道，多个检验元件9以一定间隔排列于泳道8上；规则排列微柱增强样本溶液流动的稳定性和可控性，从而增强检测区检测能力。

上盖和底板贴合后的泳道成密闭虹吸结构，降低溶液液面高度，溶液更具有流动性，溶液与检测区接触更充分。检测区位于泳道特殊区段，包被有有特殊蛋白抗体或抗原，捕获荧光抗体(或胶体金抗体)或荧光抗体抗原复合物。

检测元件9设置在泳道8上的特定位置，检测元件9之间间隔有一定距离，间隔大小可调节，数量可调节(2个以上)，检测元件9区别于泳道其他区域在于检测元件包被有特殊蛋白(抗体、抗原和偶联抗原等)。特殊蛋白添加于检测区后通过干燥工艺使其牢固结合，不受溶液影响而脱离。荧光抗体(或者胶体金抗体)通过稀释液稀释后添加于孵育室，通过干燥工艺使其干燥在孵育室，荧光类型和波长不限制，抗体类型不限制，干燥荧光抗体(或者胶体金抗体)在溶液的带动下能够完全溶解脱离。滤纸经过特殊溶液处理后烘干，裁剪成型，带有盐、蛋白质、大分子物质和去垢剂等，特殊溶液不固定，滤纸可为普通滤纸、玻纤、滤血膜或聚酯膜。

底板、滤纸和上盖贴合成型，生成密闭连接的仓室。

废液室10包括月牙型废液室21和呈U型结构布设于底板1两侧的环布泳道；环布泳道与月牙型废液室21相连通；U型废液室能够接收废液，并使跑样完成后溶液无法再倒流回泳道。

底板1上形成有内槽边缘13；内槽边缘13外侧设有卡柱14，与此相对应的，所述上盖3上形成有与卡柱14相对应的卡柱缺口22，卡柱14与卡柱缺口22相适配卡接，上盖3与底板1相连接；上盖3使用透明疏水材料注塑成型；底板1包括外边缘11，外边缘11两侧形成有手握部12，手握部12呈波浪防滑结构；所述上盖3上布设有两个边缘气孔24和一个中间气孔25；上盖3上的中间气孔25功能为截断跑样完成后的溶液，防止溶液倒吸。

添加样本后，样本和各个仓室的接触及反应如下。样本从加样口23进入加样室4，在横纵槽19的作用下分流。分流后样本匀速进入滤芯室接触滤纸，溶解滤纸上的试剂生成混合样本。混合样本进入孵育室，溶解孵育室中的荧光抗体(或者胶体金抗体)，混合样本中检测的成分和溶解的荧光抗体结合。带荧光的混合样本进入混匀室，在微柱混匀区和阶梯混匀区中充分混合均匀，样本中检测的成分和荧光抗体充分结合。充分混匀的样本进入虹吸泳道，依次通过检测区，荧光抗体-抗原(检测成分)复合物与各自检测元件结合。混合样本最终进入废液室。后续溶液继续通过泳道，洗涤泳道和检测元件，去除杂质和多余荧光。后续溶液不足时，上盖气孔产生空气间隔，截断溶液和干燥泳道，并防止溶液倒流。

样本跑样结束后通过仪器判读荧光或胶体金信号。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现；因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

尽管本文较多地使用了图中附图标记：底板1，滤纸2，上盖3，加样室4，滤芯室5，孵育室6，混匀室7，泳道8，检测元件9，废液室10，外边缘11，手握部12，内槽边缘13，卡柱14，溶液分隔墙15，上盖支撑16，眉支撑17，滤纸卡位18，横纵槽19，圆柱20，月牙型废液室21，卡柱缺口22，加样口23，边缘气孔24，中间气孔25等术语，但并不排除使用其它术语的可能性；使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

Claims (11)

1.一种检测用微流控芯片，其特征在于；包括底板(1)、滤纸(2)和上盖(3)；滤纸(2)嵌合在底板(1)和上盖(3)之间；所述底板(1)上依次布设有加样室(4)、滤芯室(5)、孵育室(6)、混匀室(7)、泳道(8)、数个检测元件(9)和废液室(10)；所述上盖(3)上开设有用于添加检测样本的加样口(23)，加样口(23)与加样室(4)位置相对应。

2.根据权利要求1所述的一种检测用微流控芯片，其特征在于：所述加样室(4)呈凹陷平底结构，两侧设有滤纸卡位(18)，底部有横纵槽(19)，横纵槽(19)上设有呈月牙形分布的3个圆柱(20)。

3.根据权利要求1所述的一种检测用微流控芯片，其特征在于：所述滤纸(2)呈梯形结构，滤纸(2)底部中间形成内陷月牙形，滤纸(2)装配于滤芯室(5)上时，内陷月牙形的内嵌边缘与加样室(4)的圆柱(20)相适配连接。

4.根据权利要求3所述的一种检测用微流控芯片，其特征在于：所述滤芯室(5)呈梯形结构，滤芯室(5)位于孵育室(6)和加样室(4)上方，滤芯室(5)底部相抵住于滤纸卡位(18)。

5.根据权利要求1所述的一种检测用微流控芯片，其特征在于：所述泳道(8)上规则排布大量微柱结构，数个检测元件(9)以一定间隔排列。

6.根据权利要求1所述的一种检测用微流控芯片，其特征在于：所述混匀室(7)包括微柱混匀区和阶梯混匀区。

7.根据权利要求1所述的一种检测用微流控芯片，其特征在于：所述废液室(10)包括月牙型废液室(21)和呈U型结构布设于底板(1)两侧的环布泳道；环布泳道与月牙型废液室(21)相连通。

8.根据权利要求7所述的一种检测用微流控芯片，其特征在于：所述底板(1)上设置有高度水平一致的溶液分隔墙(15)，在其四周有四组上盖支撑(16)和两个眉支撑(17)。

9.根据权利要求8所述的一种检测用微流控芯片，其特征在于：所述底板(1)上形成有内槽边缘(13)；内槽边缘(13)外侧设有卡柱(14)，与此相对应的，所述上盖(3)上形成有与卡柱(14)相对应的卡柱缺口(22)，卡柱(14)与卡柱缺口(22)相适配卡接，上盖(3)与底板(1)相连接。

10.根据权利要求9所述的一种检测用微流控芯片，其特征在于：所述底板(1)包括外边缘(11)，外边缘(11)两侧形成有手握部(12)，手握部(12)呈波浪型防滑结构。

11.根据权利要求9所述的一种检测用微流控芯片，其特征在于：所述上盖(3)上布设有两个边缘气孔(24)和一个中间气孔(25)。

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