CN215947294U

CN215947294U - 环介导等温扩增芯片

Info

Publication number: CN215947294U
Application number: CN202120255459.1U
Authority: CN
Inventors: 颜菁; 章志伟
Original assignee: Jiangsu Huixian Pharmaceutical Technology Co ltd
Current assignee: Jiangsu Huixian Pharmaceutical Technology Co ltd
Priority date: 2021-01-15
Filing date: 2021-01-29
Publication date: 2022-03-04
Anticipated expiration: 2031-01-29

Abstract

本实用新型公开了一种环介导等温扩增芯片，可以实现用LAMP方法在全密封状态下进行全自动及快速的核酸提取及核酸恒温扩增功能。一种环介导等温扩增芯片，包括：本体；试剂区，其设于所述本体内并用于预灌装试剂，所述试剂区中设置有磁珠；磁性部件，其用于吸附所述试剂区内的磁珠；反应区，其设于所述本体；及开关活塞，其位于所述试剂区和所述反应区之间，所述开关活塞可移动地设于所述本体内，所述开关活塞中设有能够将所述试剂区和所述反应区连通的第一微通道；所述开关活塞具有至少两个工作位置，在第一工作位置时，所述试剂区和所述反应区通过所述微通道连通；在第二工作位置时，所述试剂区和所述反应区由所述开关活塞隔离。

Description

环介导等温扩增芯片

技术领域

本实用新型属于核酸扩增技术领域，涉及一种环介导等温扩增芯片。

背景技术

微流控是一种精确控制和操控微尺度流体的技术，其具体为将生物、化学、医学分析过程的样品制备、反应、分离、检测等基本操作单元集成到一块几平方厘米的微流控芯片上，自动完成分析全过程的技术。由于其在生物、化学、医学等领域的巨大潜力，已经发展成为一个生物、化学、医学、流体、电子、材料、机械等学科交叉的崭新研究领域。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种环介导等温扩增芯片，可以实现用LAMP方法在全密封状态下进行全自动及快速的核酸提取及核酸恒温扩增功能。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种环介导等温扩增芯片，包括：

本体；

试剂区，其设于所述本体内并用于预灌装试剂，所述试剂区中设置有磁珠；

磁性部件，其用于吸附所述试剂区内的磁珠；

反应区，其设于所述本体；及

开关活塞，其位于所述试剂区和所述反应区之间，所述开关活塞可移动地设于所述本体内，所述开关活塞中设有能够将所述试剂区和所述反应区连通的第一微通道；

所述开关活塞具有至少两个工作位置，在第一工作位置时，所述试剂区和所述反应区通过所述微通道连通；在第二工作位置时，所述试剂区和所述反应区由所述开关活塞隔离。

优选地，所述环介导等温扩增芯片还包括用于使所述试剂区内的流体混匀或使所述试剂区内的流体流入所述反应区的驱动活塞。

优选地，所述本体上设有定量腔，所述驱动活塞可移动地插设于所述定量腔内，所述开关活塞上设置有能够和所述定量腔连通的第二微通道。

优选地，所述反应区包括多个LAMP反应区和至少一个内标反应区，所述第一微通道的数量为多个，每个反应区分别对应一个所述第一微通道和一个所述试剂区。

优选地，所述开关活塞具有多个第一工作位置，当所述开关活塞在第一工作位置时，所述反应区通过相应的第一微通道和相应的试剂区连通。

优选地，当所述开关活塞在第一工作位置时，所述定量腔通过第二微通道和所述反应区连通。

优选地，所述开关活塞的上表面上设有对应所述试剂区的入口和对应所述定量腔的第一连通口，所述开关活塞的下表面上设有对应所述反应区的出口和第二连通口，第一微通道将所述入口和所述出口连通，所述第二微通道将所述第一连通口和所述第二连通口连通。

更优选地，所述开关活塞的上表面上设有多个所述第一连通口，所述开关活塞的上表面上还设有用于将多个所述第一连通口连通的凹槽。

优选地，所述本体上还设有与所述试剂区连通的通气口。

优选地，所述环介导等温扩增芯片还包括用于封闭所述通气口的密封膜。

本实用新型采用以上方案，相比现有技术具有如下优点：

本实用新型的芯片可以实现用LAMP方法在全密封状态下进行全自动及快速的核酸提取及核酸恒温扩增功能。该芯片盖采用全密封结构，无气溶胶等气体的污染。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施例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是根据实施例的一种环介导等温扩增芯片的外形示意图；

图2是根据实施例的一种环介导等温扩增芯片的主视图；

图3是根据实施例的一种环介导等温扩增芯片的仰视图；

图4是根据实施例的一种环介导等温扩增芯片的透视图；

图5是驱动活塞的示意图；

图6和图7分别是开关活塞的上下表面的示意图；

图8为第一微通道的示意图；

图9为第二微通道的示意图。

其中，

1、本体；2、试剂区；21、通气口；22、磁性部件；3、定量腔；4、驱动活塞；41、橡胶塞；5、开关活塞；501、入口；502、第一连通口；503、第二连通口；504、出口；505、凹槽；51、第一微通道；52、第二微通道；6、反应区；61、LAMP反应区；62、内标反应区。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域的技术人员理解。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。

如本说明书和权利要求书中所示，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其他的步骤或元素。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的组合。

需要说明的是，如无特殊说明，当某一特征被称为“固定”、“连接”在另一个特征，它可以直接固定、连接在另一个特征上，也可以间接地固定、连接在另一个特征上。此外，本实用新型中所使用的上、下、左、右等描述仅仅是相对于附图中本实用新型各组成部分的相互位置关系来说的。

进一步可以理解的是，本公开中“多个”是指两个或两个以上，其它量词与之类似。

参照图1至图6所示，本实施例的一种环介导等温扩增芯片(简称LAMP芯片)，包括：本体1、试剂区2、磁性部件22、反应区6和开关活塞5。试剂区2设于本体的上部内，并用于预灌装试剂，具体预灌装有中和液；试剂区2中还设置有磁珠。磁性部件22具体为磁铁，设置于本体中并邻近各试剂区2的下部。反应区6设于本体1的下部内。开关活塞5位于试剂区2和反应区6之间，开关活塞5可移动地设于本体1内，开关活塞5中设有能够将试剂区2和反应区6连通的第一微通道51。开关活塞5具有第一工作位置和第二工作位置，在第一工作位置时，试剂区2和反应区6通过第一微通道51连通；在第二工作位置时，试剂区2和反应区6由开关活塞5隔离。

该环介导等温扩增芯片还包括用于使试剂区2内的流体混匀或使试剂区2内的流体流入反应区6的驱动活塞4。本体1上设有定量腔3，驱动活塞4可移动地插设于定量腔3内。开关活塞5上设置有能够将反应区6和定量腔3连通的第二微通道52。开关活塞5在第一工作位置时，反应区6和定量腔3通过第二微通道52连通。驱动活塞4的下部上设有橡胶塞41。具体到本实施例中，定量腔3位于试剂区2的旁侧并位于开关活塞5的上方。开关活塞5还具有至少一个能够使试剂区2和定量腔3连通的位置。驱动活塞4的下部上设有橡胶塞41。

反应区6包括多个LAMP反应区61和至少一个内标反应62区，第一微通道51和第二微通道52的数量分别为多个，每个反应区6分别对应一个第一微通道51及一个第二微通道52。开关活塞5具有多个第一工作位置，试剂区2的数量为多个，每个所述试剂区2对应一个所述反应区6并能够通过一个对应的第一微通道51连通。当开关活塞5在第一工作位置时，各反应区6分别通过相应的第一微通道51和试剂区2连通，并分别通过相应的第二微通道52和定量腔3连通。此时，向上移动驱动活塞4，可将试剂区2内的反应液通过第一微通道51抽至反应区6内，同时，反应区6内的空气通过第二微通道52被抽出，从而构成流体通路。

如图6和图7所示所示，开关活塞5的上下表面上分别设有多个功能孔。结合图8和图9所示，上表面上的部分功能孔用作对应试剂区2的入口501，即第一微通道51的入口501；下表面上的部分功能孔用作对应反应区6的出口504，即第一微通道51的出口，第一微通道51将入口501和出口504连通。上表面上的其余功能孔用作对应定量腔3的第一连通口502，下表面上的其余功能孔用作对应试剂区2的第二连通口503，第二微通道52将第一连通口502和第二连通口503连通。多个入口501沿开关活塞5的移动方向间隔排列，多个出口504沿开关活塞5的移动方向间隔排列，并优选和入口501对齐。多个第一连通口502沿开关活塞5的移动方向间隔排列，且开关活塞5的上表面上还设有用于将多个第一连通口502连通的凹槽505。多个第二连通口503沿开关活塞5的移动方向间隔排列。

本体1上还设有与试剂区2连通的通气口21。该环介导等温扩增芯片还包括用于封闭通气口的密封膜。

本体1整体为六面立方体状，试剂区2和反应区6具体为开设于本体1内的空腔。

上述LAMP芯片的操作步骤如下：

1、打开芯片上的密封膜后，将样本充分裂解的保存液分别加入试剂区2(中和液及磁珠预灌装区域，四个孔上方有通气孔连通)的孔内；

2、左右移动开关活塞5，将试剂区2与定量腔3连通，通过上下移动驱动活塞4进行中和液和保存液的混匀反应，实现核酸提取；

3、将磁铁放在试剂区2下部(磁铁吸附区域)吸附磁珠；

4、左右移动开关活塞5依次将四个试剂区的四个腔体、LAMP反应区61和内标反应区62的孔及定量腔3接通，通过上下移动定量腔3实现液体定量流入LAMP定量反应区62的孔内；

5、依次实现三个LAMP定量反应区61和一个内标反应区62的试剂定量；

6、通过移动开关活塞5将三个LAMP定量反应区61和一个内标反应区62关闭，与试剂区2、定量腔3之间隔开；

7、通过恒温加热实现LAMP试剂扩增反应，然后通过光学模块进行检测，实现对核酸的扩增检测。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，是一种优选的实施例，其目的在于熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限定本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型的原理所作的等效变换或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种环介导等温扩增芯片，其特征在于，包括：

本体；

磁性部件，其用于吸附所述试剂区内的磁珠；

反应区，其设于所述本体；及

所述开关活塞具有第一工作位置和第二工作位置，在所述第一工作位置时，所述试剂区和所述反应区通过所述第一微通道连通；在所述第二工作位置时，所述试剂区和所述反应区被所述开关活塞隔离。

2.根据权利要求1所述的环介导等温扩增芯片，其特征在于，所述环介导等温扩增芯片还包括用于使所述试剂区内的流体混匀或使所述试剂区内的流体流入所述反应区的驱动活塞。

3.根据权利要求2所述的环介导等温扩增芯片，其特征在于，所述本体上设有定量腔，所述驱动活塞可移动地插设于所述定量腔内，所述开关活塞上设置有能够和所述反应区连通的第二微通道。

4.根据权利要求3所述的环介导等温扩增芯片，其特征在于，所述反应区包括多个LAMP反应区和至少一个内标反应区，所述第一微通道和所述试剂区的数量分别为多个，每个反应区分别对应一个所述第一微通道和一个所述试剂区。

5.根据权利要求4所述的环介导等温扩增芯片，其特征在于，所述开关活塞具有多个第一工作位置，当所述开关活塞在第一工作位置时，所述反应区通过相应的第一微通道和相应的试剂区连通。

6.根据权利要求5所述的环介导等温扩增芯片，其特征在于，当所述开关活塞在第一工作位置时，所述定量腔通过第二微通道和所述反应区连通。

7.根据权利要求3所述的环介导等温扩增芯片，其特征在于，所述开关活塞的上表面上设有对应所述试剂区的入口和对应所述定量腔的第一连通口，所述开关活塞的下表面上设有对应所述反应区的出口和第二连通口，第一微通道将所述入口和所述出口连通，所述第二微通道将所述第一连通口和所述第二连通口连通。

8.根据权利要求7所述的环介导等温扩增芯片，其特征在于，所述开关活塞的上表面上设有多个所述第一连通口，所述开关活塞的上表面上还设有用于将多个所述第一连通口连通的凹槽。

9.根据权利要求1所述的环介导等温扩增芯片，其特征在于，所述本体上还设有与所述试剂区连通的通气口。

10.根据权利要求9所述的环介导等温扩增芯片，其特征在于，所述环介导等温扩增芯片还包括用于封闭所述通气口的密封膜。