CN211988694U - 一种分腔室多指标多样本核酸扩增微流控芯片 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种分腔室多指标多样本核酸扩增微流控芯片，包括进样和排气管道层、反应腔室层，所述进样和排气管道层具有进样管道的一面与反应腔室层具有串联反应腔室的一面利用双面胶带进行紧密封装粘接，构成具有独立核酸扩增反应腔室的核酸扩增微流控芯片。本实用新型能够极大降低检测成本；提高反应腔室层的进样完整性，让核酸扩增体系在进样时稳定、均一，可完全避免在扩增时可能出现的分腔室进样不完整、引物之间互相串扰和外界污染等问题；核酸扩增微流控芯片在进样过程除用泵打之外可完全手动进样，整个过程不需要外部复杂仪器进行支撑，能够在1小时内实现分腔室多指标核酸扩增检测，最后结果亦可直接判读，操作简便快捷。
Description
技术领域
本实用新型属于生命医学检测及疾病快速诊断技术领域，尤其涉及一种分腔室多指标多样本核酸扩增微流控芯片。
背景技术
从上个世纪九十年代来，作为生物体中最基本的物质之一，核酸在现代生物医学中扮演着越来越重要的角色，其特点在于：检测特异性强，非常易于操作，技术发展成熟，检测时间极短，因而其在传染病检测、食品安全监测、环境保护等领域都具有重大意义。因此，基于核酸进行快速检测己被公认为重要的分子检测手段之一。
其中，基于核酸进行快速检测主要含有以下两种方式：聚合酶链式反应技术(PCR)和等温扩增技术。PCR作为一种发展成熟的核酸扩增技术经过近几十年的发展，已经成为生命医学检测和疾病诊断领域中的一种不可忽视的技术，其所涉及到的多个不同的反应温度，可用温度循环仪去进行精确的控制每个热循环步骤温度。核酸等温扩增技术在整个过程中则只需单一的反应温度，拥有更为简单的反应温度条件，无论是在实际操作还是仪器要求方面，都比PCR技术更为简单方便，可摆脱对精良设备的依赖，在临床和现场快速诊断中显示了其良好的应用前景。
但是，无论是PCR还是等温扩增技术，都面临进行多指标检测时，需要避免引物之间的相互干扰。目前主流的避免引物之间互相串扰的方式是采用分腔室的方式来进行。例如，一种用于多重PCR的滑动分腔室式微流控芯片，通过将具有特定模式的顶板和底板滑动，可以实现纳米级多重PCR多指标检测。然而，其顶板和底板的准确对准需要极其精确的操作，这就使得整个过程格外复杂；另外，有一种用于多重PCR分腔室的平台通过开放式疏水微阵列完成，但该芯片的制作过程极其繁琐，需要多次扩增才能得到足够的产物，并且，其扩增是在一个开放的环境中进行的，这就使得整个扩增存在有污染的可能。此外，圆盘状离心蝶式芯片也是一种成功地用分腔室进行多指标检测的方法，但由于其产物无法回收，只能用于现场检测，也无法实现大体积高通量检测。
实用新型内容
为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种分腔室多指标多样本核酸扩增微流控芯片，所述核酸扩增微流控芯片包括进样和排气管道层、反应腔室层，所述进样和管道层内的一面安装有进样管道、排气管道，所述进样管道的一端为进样入口，另一端为进样出口；所述排气管道的一端为排气出口；所述反应腔室层的一面加工有串联反应腔室，所述串联反应腔室内包含有多个反应腔室，所述反应腔室层靠近进样和排气管道层的进样出口的一端设有废液池，所述反应腔室层的边缘处开有多个芯片卡槽位置；所述进样和排气管道层具有进样管道的一面与反应腔室层具有串联反应腔室的一面利用双面胶带进行紧密封装粘接，构成具有独立核酸扩增反应腔室的核酸扩增微流控芯片。
优选的，所述核酸扩增微流控芯片的核酸扩增检测方法的步骤为：
S1：疏水处理：在进样和排气管道层的整个进样管道和排气管道中进行疏水处理；
S2：预点引物：在反应腔室层内的串联反应腔室中预点核酸扩增引物；
S3：芯片封装：将反应腔室层、进样和排气管道层利用双面胶带进行粘接键合，构成完整的核酸扩增微流控芯片，并将配制好的核酸扩增体系手动或者用注射泵的方式注射到上述核酸扩增微流控芯片中，完成腔室进样；
S4：反应腔室分割：在核酸扩增微流控芯片的进样入口处中打入空气或在核酸扩增微流控芯片的进样出口处向进样管道内注油以实现腔室分割；
S5：核酸扩增：将芯片放入PCR仪进行扩增；
S6：结果判读：利用检测仪器对各个反应腔室内的产物进行标记或非标记的检测。
优选的，所述进样和排气管道层、反应腔室层均是由PMMA、PC之类的各种材料进行精密注塑或机加工得到的。
优选的，所述反应腔室层中的串联反应腔室的个数为多个，且串联反应腔室之间各自独立。
优选的，所述双面胶带要利用刀模切割出与进样和排气管道层相同的结构。
优选的，所述进样和排气管道层上的进样管道和排气管道在进行利用双面胶带封接前均需要进行疏水处理。
优选的，所述进样和排气管道层和反应腔室层还可以用热压的方式键合在一起来构成核酸扩增微流控芯片。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：(1)进样和排气管道层、反应腔室层均是由PMMA、PC之类的各种材料进行精密注塑或机加工得到的，能够极大降低检测成本；
(2)疏水处理可极大的提高反应腔室层的进样完整性，让核酸扩增体系在进样时稳定、均一；另外，利用正向打气或者通油的操作对反应腔室层进行分割，可完全避免在扩增时可能出现的分腔室进样不完整、引物之间互相串扰和外界污染等问题；
(3)核酸扩增微流控芯片在进样过程除用泵打之外可完全手动进样，整个过程不需要外部复杂仪器进行支撑，能够在1小时内实现分腔室多指标核酸扩增检测，最后结果亦可直接判读，操作简便快捷。
附图说明
图1是基于微流控芯片的分腔室多指标核酸扩增微流控芯片的进样和排气管道层结构图；
图2是基于微流控芯片的分腔室多指标核酸扩增微流控芯片的反应腔室层结构图；
图3是一种分腔室多指标多样本核酸扩增微流控芯片的核酸扩增微流控芯片结构图。
图中：1-反应腔室；2-芯片卡槽位置；3-串联反应腔室；4-废液池；5-排气管道；6-排气出口；7-进样出口；8-进样管道；9-进样入口。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
以下对本实用新型做进一步描述：
实施例：
一种分腔室多指标多样本核酸扩增微流控芯片，所述核酸扩增微流控芯片包括进样和排气管道层、反应腔室层，所述进样和排气管道层、反应腔室层均是由PMMA、PC之类的各种材料进行精密注塑或机加工得到的，如附图1所示，所述进样和管道层内的一面安装有进样管道8、排气管道5，所述进样管道8的一端为进样入口9，另一端为进样出口7；所述排气管道5的一端为排气出口6；
如附图2所示，所述反应腔室层的一面加工有串联反应腔室3，所述反应腔室层中的串联反应腔室3的个数为多个，且串联反应腔室3之间各自独立，所述串联反应腔室3内包含有多个反应腔室1，所述反应腔室层靠近进样和排气管道层的进样出口的一端设有废液池4，所述反应腔室层的边缘处开有多个芯片卡槽位置2；
如附图3所示，所述进样和排气管道层具有进样管道的一面与反应腔室层具有串联反应腔室3的一面利用双面胶带进行紧密封装粘接，所述双面胶带要利用刀模切割出与进样和排气管道层相同的结构，且所述进样和排气管道层上的进样管道8和排气管道5在进行利用双面胶带封接前均需要进行疏水处理，最后构成具有独立核酸扩增反应腔室的核酸扩增微流控芯片，所述核酸扩增微流控芯片还可以用热压的方式将进样和排气管道层和反应腔室层键合在一起。
具体的，所述核酸扩增微流控芯片的核酸扩增检测方法的步骤为：
S1：疏水处理：在进样和排气管道层的整个进样管道8和排气管道5中进行疏水处理；
S2：预点引物：在反应腔室层内的串联反应腔室中预点核酸扩增引物；
S3：芯片封装：将反应腔室层、进样和排气管道层利用双面胶带进行粘接键合，构成完整的核酸扩增微流控芯片，并将配制好的核酸扩增体系手动或者用注射泵的方式注射到上述核酸扩增微流控芯片中，完成腔室进样；
S4：反应腔室分割：在核酸扩增微流控芯片的进样入口处中打入空气或在核酸扩增微流控芯片的进样出口处向进样管道内注油以实现腔室分割；
S5：核酸扩增：将芯片放入PCR仪进行扩增；
S6：结果判读：利用检测仪器对各个反应腔室内的产物进行标记或非标记的检测。
需要说明的是，在本文中，而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (5)
1.一种分腔室多指标多样本核酸扩增微流控芯片，其特征在于，所述核酸扩增微流控芯片包括进样和排气管道层、反应腔室层，所述进样和管道层内的一面安装有进样管道、排气管道，所述进样管道的一端为进样入口，另一端为进样出口；所述排气管道的一端为排气出口；所述反应腔室层的一面加工有串联反应腔室，所述串联反应腔室内包含有多个反应腔室，所述反应腔室层靠近进样和排气管道层的进样出口的一端设有废液池，所述反应腔室层的边缘处开有多个芯片卡槽位置；所述进样和排气管道层具有进样管道的一面与反应腔室层具有串联反应腔室的一面利用双面胶带进行紧密封装粘接，构成具有独立核酸扩增反应腔室的核酸扩增微流控芯片。
2.根据权利要求1所述的一种分腔室多指标多样本核酸扩增微流控芯片，其特征在于，所述进样和排气管道层、反应腔室层均是由PMMA、PC进行精密注塑或机加工得到的。
3.根据权利要求1所述的一种分腔室多指标多样本核酸扩增微流控芯片，其特征在于，所述反应腔室层中的串联反应腔室的个数为多个，且串联反应腔室之间各自独立。
4.根据权利要求1所述的一种分腔室多指标多样本核酸扩增微流控芯片，其特征在于，所述双面胶带要利用刀模切割出与进样和排气管道层相同的结构。
5.根据权利要求1所述的一种分腔室多指标多样本核酸扩增微流控芯片，其特征在于，所述进样和排气管道层和反应腔室层还可以用热压的方式键合在一起来构成核酸扩增微流控芯片。
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