CN215560304U - 一种用于快速检测的微流控芯片 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于快速检测的微流控芯片，主要解决现有技术存在结构复杂、样品反应不充分的问题。该微流控芯片包括基板以及设置在基板上的进样孔、反应池、气压孔；所述基板上设有一条直管道和若干与直管道相连通的旁通管道，所有的旁通管道在直管道两侧交叉均匀分布并在整体上形成树枝状；所述进样孔和气压孔分别位于直管道两端并与直管道连通；所述反应池数量与旁通管道相同，并一一对应连通；所述直管道和旁通管道的直径均为0.5‑0.55mm。本实用新型结构简单、操作便捷，不仅实现了待检测核酸的扩增、检测一体化，而且可以快速帮助样品从进样孔进入后定向、持续地流入反应池中进行充分的反应，进而实现核酸的快速检测，提高检测效率。

Description

一种用于快速检测的微流控芯片

技术领域

本实用新型涉及生物检测技术领域，具体地说，是涉及一种用于快速检测的微流控芯片。

背景技术

目前常用的快速检测技术主要包括核酸检测(如荧光定量PCR和快速多重PCR)和抗原检测(如胶体金法、免疫荧光法)，其中，核酸检测方法特异性和灵敏性好，但是该方法对环境和检测设备要求高、成本高、操作复杂、耗时，比较适合于实验室检测；而抗原检测对设备要求不高、成本低、检测迅速、操作简单，常用于口岸、社区等现场的疾病快速检测，但是它们也存在不足之处，即特异性和敏感性不高。此外，这些常规检测方法需要的样本量较大。

微流控芯片技术是一项以亚毫米规模的流体工程设计为特征，能将生物、化学等诸多领域的样品从制备、反应到分离检测等多种操作单元高度集成在一块芯片上的技术，在改善诊断学和生物学研究方面显示出了巨大的希望。相比构建模型的传统方法，具有便携性、高通量、可模拟在体微环境等优势。微流控是一种精确控制和操控微尺度流体，以在微纳米尺度空间中对流体进行操控为主要特征的科学技术。与传统检测技术相比，微流控检测技术样本需要量少、灵敏度高、响应速度快、具有平行分析功能和便携式特征等。

但现有的微流控芯片，大多结构复杂、操作麻烦，且样品反应不充分、检测效率不高，因此，有必要对其结构进行改进。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于快速检测的微流控芯片，主要解决现有技术存在结构复杂、样品反应不充分的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种用于快速检测的微流控芯片，包括基板以及设置在基板上的进样孔、反应池、气压孔；所述基板上设有一条直管道和若干与直管道相连通的旁通管道，所有的旁通管道在直管道两侧交叉均匀分布并在整体上形成树枝状；所述进样孔和气压孔分别位于直管道两端并与直管道连通；所述反应池数量与旁通管道相同，并一一对应连通；所述直管道和旁通管道的直径均为0.5-0.55mm。

进一步地，所述基板上还设置有若干用于指示芯片位置的定位孔。

再进一步地，所有的定位孔交替分布于直管道的两侧，并位于相邻的两个反应池之间。

作为优选，所述旁通管道与直管道之间往气压孔设置方向的夹角为30°～45°。

作为优选，所述直管道和旁通管道的直径均为0.5mm。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

(1)本实用新型在基板上设置直管道和旁通管道，二者整体形成树枝状，并另外设置了气压孔，与进样孔分位于直管道的两端，且直管道和旁通管道的直径均为0.5-0.55mm(类似于毛细管)，并将反应池设置在旁通管道上。如此设计，利用直管道和旁通管道形成的树枝状的形状特点以及管道直径的设计，结合气压孔提供的气压环境和控制气压，可以快速帮助样品从进样孔进入后定向、持续地流入反应池中进行充分的反应，进而实现核酸的快速检测，提高检测效率。

(2)本实用新型还设置了定位孔，且定位孔位于相邻的两个反应池之间，用于指示芯片位置，如此，配合气压孔的使用，能更好地引导样品进样及反应。

(3)本实用新型中，旁通管道与直管道之间往气压孔设置方向的夹角为30°～45°，采用该角度设计，结合树枝状的形状特点，能进一步有利于气压控制。

(4)本实用新型在实现了待检测核酸的扩增、检测一体化的前提下，具有结构简单、对仪器依赖程度小、对人员操作要求低、检测速度快、适用范围广的特点。

附图说明

图1为本实用新型-实施例的结构示意图。

图中，附图标记对应的零部件名称为：

1-基板，2-直管道，3-旁通管道，4-进样孔，5-反应池，6-定位孔，7-气压孔。

具体实施方式

本实用新型公开了一种微流控芯片结构，该芯片集微量样品扩增、检测为一体，可应用于食品、临床、环境检测等领域中的核酸快速检测。

下面结合附图说明和实施例对本实用新型作进一步说明，本实用新型的方式包括但不仅限于以下实施例。

实施例

根据本实用新型的一个优选实施例，如图1所示，本实施例的芯片结构上包括基板1、进样孔4、反应池5、气压孔7。

所述基板1上设有一条直管道2和十二条与直管道相连通的旁通管道3，所有的旁通管道在直管道两侧交叉均匀分布并在整体上形成树枝状，并且直管道2和旁通管道3的直径均为0.5mm。所述进样孔4和气压孔7分别位于直管道2两端并与直管道连通。所述反应池5与旁通管道3一一对应连通，反应池内预先固定除核酸外的所有反应体系，在检测样品时，无需再添加其他试剂，并且本实施例中，芯片上有12个独立的反应池，可在芯片上固定多个反应体系，实现对多种核酸的检测。

本实施例中，芯片整体长101mm，宽20mm，厚0.5mm，样品池直径为2mm，直管道及旁通管道宽0.5mm，深0.5mm。本实施例中的样品检测流程为：待检测样品从进样孔4进样后，打开气压孔7，帮助样品定向、持续进入反应池5内进行充分反应，从而实现样品的快速检测。

根据本实用新型的另一个优选实施例，为了更进一步地控制好气压，所述旁通管道3与直管道2之间往气压孔设置方向的夹角，部分为40°，部分为45°，如图1所示。

根据本实用新型的另一个优选实施例，所述基板1上的后半部分还设置有六个用于指示芯片位置的定位孔6。所有的定位孔交替分布于直管道2的两侧，并位于相邻的两个反应池之间。定位孔配合气压孔的使用，能更好地引导样品进样及反应。

本实用新型亦可以和其他各种技术联用，整合多种技术的优势，例如，该芯片可以和实时荧光定量PCR(RT-qPCR)技术联用，可以在该微流控芯片中反应池中预先固定目标模板的反应体系以及荧光染料(体系包括除待检测模板的其他成分)，进样后，通过对微流控芯片进行实时荧光观察，对待检测病毒进行快速检测。

上述实施例仅为本实用新型的优选实施方式之一，不应当用于限制本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本实用新型一致的，均应当包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种用于快速检测的微流控芯片，其特征在于，包括基板(1)以及设置在基板(1)上的进样孔(4)、反应池(5)、气压孔(7)；所述基板(1)上设有一条直管道(2)和若干与直管道相连通的旁通管道(3)，所有的旁通管道在直管道两侧交叉均匀分布并在整体上形成树枝状；所述进样孔(4)和气压孔(7)分别位于直管道(2)两端并与直管道连通；所述反应池(5)数量与旁通管道(3)相同，并一一对应连通；所述直管道(2)和旁通管道(3)的直径均为0.5-0.55mm。

2.根据权利要求1所述的一种用于快速检测的微流控芯片，其特征在于，所述基板(1)上还设置有若干用于指示芯片位置的定位孔(6)。

3.根据权利要求2所述的一种用于快速检测的微流控芯片，其特征在于，所有的定位孔交替分布于直管道(2)的两侧，并位于相邻的两个反应池之间。

4.根据权利要求1～3任一项所述的一种用于快速检测的微流控芯片，其特征在于，所述旁通管道(3)与直管道(2)之间往气压孔设置方向的夹角为30°～45°。

5.根据权利要求4所述的一种用于快速检测的微流控芯片，其特征在于，所述直管道(2)和旁通管道(3)的直径均为0.5mm。

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