CN215668003U - 一种pcr生物芯片 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种PCR生物芯片。所述PCR生物芯片包括基板和覆盖基板上的盖板或膜；所述基板朝向盖板或膜的一侧的表面开设有管路和分别与管路连通的多个微室；所述管路的两端设置有阀门。本实用新型的阵列结构实现了试剂液体同时进入多个微室，且液体充满微室无气泡，进样后，各微室之间能充分隔绝，无交叉污染。

Description

一种PCR生物芯片

技术领域

本实用新型涉及一种PCR生物芯片，属于生物芯片领域。

背景技术

现有PCR生物芯片三层结构为了保证实现进样后各微室之间的隔绝，避免交叉污染，通常采用的方式是：1、通过在阵列板及封膜之间设计一种限制性流体穿孔，这种穿孔会让微室内的流体在没有压力的情况下不会流出；2、通过在封膜上施加柔性压力，让膜封堵住每个微室的出口，这种方式为了避免封堵的时候不会导致交叉污染，会在微室入口处加一层开口非常小的膜，来实现封堵的时候，微室中的反应试剂不会溢出造成交叉污染。而实现这两种方式必须三层及以上结构。

微反应室阵列机构为三层及以上多层结构，带来的问题是需2次以上键合工序，良率会降低。进一步地，部分微阵列芯片进样盖板或膜与微室之间为整个腔室，非微管路，带来较多的液体试剂浪费。

此外，目前市面上有的PCR反应微室的进样需要依靠外部动力来实现。PCR各微室的隔离需要依靠外部隔离机构来实现，带来仪器复杂的问题。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种PCR生物芯片，该阵列结构可以实现试剂液体同时进入多个微室，且液体充满微室无气泡，进样后，各微室之间能充分隔绝，无交叉污染。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种PCR生物芯片，其结构特点是，包括基板和覆盖基板上的盖板或膜；所述基板朝向盖板或膜的一侧的表面开设有管路和分别与管路连通的多个微室；

所述管路的两端设置有阀门。

根据本实用新型的实施例，还可以对本实用新型作进一步的优化，以下为优化后形成的技术方案：

在其中一个优选的实施例中，所述阀门包括设置在管路一端的第一常开微阀和第一常闭微阀和设置在管路的另一端的第二常闭微阀和第二常开微阀。

在其中一个优选的实施例中，所述多个微室分别通过喉口与管路连通；所述喉口的通道截面积小于管路的通道截面积。

在其中一个优选的实施例中，所述喉口的通道截面积为管路的通道截面积的1/4-2/3。

在其中一个优选的实施例中，所述管路管径为0.1mm-1mm；优选为0.2mm-0.5mm。

在其中一个优选的实施例中，单个所述微室的体积为1ul-200ul；优选为5ul-100ul；更优选为5ul-20ul。

在其中一个优选的实施例中，所述基板与盖板或膜均由高分子材料制成；优选为塑料。

在其中一个优选的实施例中，所述微室为5-20个。

在其中一个优选的实施例中，所述盖板或膜的厚度为0.1-1mm，优选为0.2-0.5mm。

在其中一个优选的实施例中，所述PCR生物芯片由基板和键合在基板上的盖板或膜形成二层结构。由此，本实用新型结构为两层结构，只需一次键合工艺，只在基板上有特征，生产简单。

进样时，首先在基板和盖板或膜键合过程中，通过管路对微室抽真空，抽完真空保持过程中关闭第二常开微阀；然后在需要对微室加样进行检测的时候，打开第一常闭微阀，液体试剂在真空的驱动下，从管路充满各个微室；等到进完液体试剂后，打开第二常闭微阀，第二常闭微阀对接密封油，通过密封油将管路中的液体试剂推出，将各个微室内的液体试剂进行隔离封堵；最后在密封油即将进入第一常开微阀处时，关闭第一常开微阀，使得整个阵列微室处于密闭状态。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型通过微管路串联各个微室，微管路的管径在0.1mm-1mm间，这样公共管路部分浪费的试剂量极少。

本实用新型为芯片键合生产时便已形成真空环境，芯片使用的时候只需控制阀就可以实现真空进样及整个阵列芯片的密封。本实用新型的芯片容易实现自动化，对仪器要求低。

本实用新型的PCR生物芯片实现了液体同时进入多个微室，且液体充满微室无气泡，微室的进样体积小，CV小于1%。实现液体进样后，各微室之间能充分隔绝，无交叉污染。

附图说明

图1是本实用新型一个实施例的结构原理图；

图2是图1中基板的纵截面示意图。

在图中

1、第一常开微阀；2、第一常闭微阀；3、微室；4、微室喉口；5、基板；6、第二常闭微阀；7、第二常开微阀；8、管路；9、盖板或膜。

具体实施方式

以下将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。为叙述方便，下文中如出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用。

一种PCR生物芯片，如图1和2所示，主要由基板5与盖板或膜9两层结构组成，其中在基板5上有第一常开微阀1、第一常闭微阀2、多个微室3、微室喉口4、第二常闭微阀6、第二常开微阀7、管路8组成。

在芯片键合过程中，对芯片进行抽真空，抽完真空保持过程中关闭第二常开微阀7，这样键合完后，真个芯片保持真空。在需要对微室3加样进行检测的时候，第一常闭微阀2打开，液体试剂在真空的驱动下，从管路8充满各个微室3和微室喉口4。微室3体积为1-200ul，最好是1-100ul，如2 ul，5ul，10ul，50 ul， 80ul等。管路8的管径在0.1mm-1mm间，最好是0.1-0.5mm，例如是0.2mm左右。进完液体试剂后，打开第二常闭微阀6，第二常闭微阀6对接密封油，密封油推入管路将公共管路中的液体试剂推出，从而将各个微室3内的液体试剂进行隔离封堵。最后在密封油即将进入第一常开微阀1处时，关闭第一常开微阀1，整个阵列微室处于密闭状态。再对微室3进行加热检测。

本实施例中微室3的数量为16个，分为4排4列，间隔排布在管路8一侧，并通过喉口4与管路8连通。

所述喉口4的通道截面积小于管路8的通道截面积，优选所述喉口4的通道截面积不超过管路8的通道截面积的2/3，最优选所述喉口4的通道截面积不超过管路8的通道截面积的1/2。

芯片基板与芯片盖板或膜9均为高分子材料制成，易于注塑成型。盖板或膜9的厚度为0.1-1mm，如0.2mm，0.3mm，0.4mm或0.6mm等。

上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本实用新型，而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实施例的各种等价形式的修改均落入本实用新型所附权利要求所限定的范围。

Claims (15)

1.一种PCR生物芯片，其特征在于，包括基板（5）和覆盖基板（5）上的盖板或膜（9）；所述基板（5）朝向盖板或膜（9）的一侧的表面开设有管路（8）和分别与管路（8）连通的多个微室（3）；

所述管路（8）的两端设置有阀门。

2.根据权利要求1所述的PCR生物芯片，其特征在于，所述阀门包括设置在管路（8）一端的第一常开微阀（1）和第一常闭微阀（2）和设置在管路（8）的另一端的第二常闭微阀（6）和第二常开微阀（7）。

3.根据权利要求1所述的PCR生物芯片，其特征在于，所述多个微室（3）分别通过喉口（4）与管路（8）连通；所述喉口（4）的通道截面积小于管路（8）的通道截面积。

4.根据权利要求3所述的PCR生物芯片，其特征在于，所述喉口（4）的通道截面积为管路（8）的通道截面积的1/4-2/3。

5.根据权利要求1所述的PCR生物芯片，其特征在于，所述管路（8）管径为0.1mm-1mm。

6.根据权利要求5所述的PCR生物芯片，其特征在于，所述管路（8）管径为0.2mm-0.5mm。

7.根据权利要求1所述的PCR生物芯片，其特征在于，单个所述微室（3）的体积为1ul-200ul。

8.根据权利要求7所述的PCR生物芯片，其特征在于，单个所述微室（3）的体积为5ul-100ul。

9.根据权利要求8所述的PCR生物芯片，其特征在于，单个所述微室（3）的体积为5ul-20ul。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的PCR生物芯片，其特征在于，所述基板（5）与盖板或膜（9）均由高分子材料制成。

11.根据权利要求10所述的PCR生物芯片，其特征在于，所述基板（5）与盖板或膜（9）均由塑料制成。

12.根据权利要求1-9中任一项所述的PCR生物芯片，其特征在于，所述微室（3）为5-20个。

13.根据权利要求1-9中任一项所述的PCR生物芯片，其特征在于，所述盖板或膜（9）的厚度为0.1-1mm。

14.根据权利要求13所述的PCR生物芯片，其特征在于，所述盖板或膜（9）的厚度为0.2-0.5mm。

15.根据权利要求1-9中任一项所述的PCR生物芯片，其特征在于，所述PCR生物芯片由基板（5）和键合在基板（5）上的盖板或膜（9）形成二层结构。

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