CN217663402U - 微流控检测芯片及其反应腔室 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种微流控检测芯片及其反应腔室。微流控检测芯片的反应腔室包括腔室主体，腔室主体的边缘设置有注入口，沿远离注入口的方向上，腔室主体依次包括混合槽、导流部以及检测槽，导流部凸设于腔室主体的底部，且导流部的凸起高度高于混合槽与检测槽的槽底面，其中，导流部靠近混合槽的一侧设置有第一导流面，第一导流面至少用于将混合槽内的液体导流至检测槽；导流部靠近检测槽的一侧设置有第二导流面，第二导流面至少用于将检测槽内的气泡导流至混合槽。本实用新型的反应腔室不仅能够对反应腔室内的样本进行充分利用，还能够在一定程度上提高样本的检测精度。

Description

微流控检测芯片及其反应腔室

技术领域

本申请涉及微流控检测技术领域，具体而言，涉及一种微流控检测芯片及其反应腔室。

背景技术

微流控检测芯片技术是把生物、化学、医学分析过程的样本制备、反应、分离、检测等基本操作单元集成到一块微米尺度的芯片上，自动完成分析全过程。在生物、化学、医学等领域有着巨大的潜力。利用微流控检测芯片对液体样本进行检测时，通常会在微流控检测芯片上预装试剂，微流控检测芯片转动时，该试剂与样本会在微流控芯片的反应腔室内混合反应，此过程中会产生部分气泡，该气泡如果不能够及时排出反应腔，则会对样本的检测结果造成不良影响。

为了将反应腔室内的气泡排出，一些微流控检测芯片中将反应腔室分隔为混合区和检测区，两者之间利用排气通道连通以进行气泡的排出，然而，这种微流控芯片的反应腔室存在液体流动死角和排气死角，不仅不变便于对样本进行充分利用，也不便于提高样本的检测精度。

实用新型内容

本申请的主要目的在于提供一种微流控检测芯片及其反应腔室，以解决现有技术中的微流控芯片的反应腔室存在排气死角和液体流动死角的问题。

为了实现上述目的，本申请提供了一种微流控检测芯片的反应腔室，所述反应腔室包括腔室主体，所述腔室主体的边缘设置有注入口，沿远离所述注入口的方向上，所述腔室主体依次包括混合槽、导流部以及检测槽，所述导流部凸设于所述腔室主体的底部，且所述导流部的凸起高度高于所述混合槽与所述检测槽的槽底面，其中，

所述导流部靠近所述混合槽的一侧设置有第一导流面，所述第一导流面至少用于将所述混合槽内的液体导流至所述检测槽；

所述导流部靠近所述检测槽的一侧设置有第二导流面，所述第二导流面至少用于将所述检测槽内的气泡导流至所述混合槽。

进一步地，所述第一导流面包括第一导流斜面，所述第一导流斜面垂直或者倾斜于所述混合槽的槽底面；

所述混合槽包括相对设置的第一侧壁和第二侧壁，所述第一导流斜面从所述第一侧壁延伸至所述第二侧壁并朝向靠近所述检测槽的方向倾斜。

进一步地，所述第一导流面包括第二导流斜面，所述第二导流斜面垂直或者倾斜于所述混合槽的槽底面，所述第二导流斜面呈V字形设置，且V字形的所述第二导流斜面的尖角朝向或者背离所述注入口设置。

进一步地，所述第二导流面包括第三导流斜面，所述第三导流斜面倾斜于所述检测槽的槽底面，沿所述混合槽至所述检测槽的方向，所述第三导流斜面至所述检测槽的槽底面的距离逐渐减小为零。

进一步地，所述混合槽包括相对设置的第一侧壁和第二侧壁；

所述检测槽包括相对设置的第一槽壁和第二槽壁，所述第一槽壁与所述第一侧壁相对，所述第二槽壁与所述第二侧壁相对，所述第三导流斜面从所述第一槽壁延伸至所述第二槽壁并朝向靠近所述混合槽的方向倾斜。

进一步地，所述第三导流斜面呈V字形设置，且V字形的所述第三导流斜面的尖角朝向或者背离所述注入口设置。

进一步地，所述导流部上设置有导流通道，所述导流通道的两端分别与所述检测槽和所述混合槽连通，且所述导流通道设置于所述导流部的最低处。

进一步地，所述混合槽具有远离所述检测槽设置的侧壁面，所述侧壁面包括依次连接的第一凸弧段、第二凸弧段以及第三凸弧段，其中，

所述第一凸弧段朝向远离所述检测槽的方向凸起，所述第二凸弧段朝向靠近所述检测槽的方向凸起，所述第三凸弧段朝向远离所述检测槽的方向凸起，所述注入口位于所述第二凸弧段距离所述检测槽最近的位置处。

进一步地，所述检测槽的侧壁上设置有至少一个朝向所述检测槽内部凸起的止挡部。

另一方面，本实用新型还公开了一种微流控检测芯片，包括芯片本体和多个检测单元，多个所述检测单元沿所述芯片本体的周向呈放射状设置，所述检测单元包括上述的微流控检测芯片的反应腔室。

应用本申请的技术方案，由于本实用新型的反应腔室内设置有导流部，该导流部的两侧分别设置有第一导流面和第二导流面，通过第一导流面的作用，可以将混合槽内的液体导流至检测槽内，通过第二导流面的作用，可以将检测槽内的气泡导流至混合槽内。也即是说，通过在反应腔室内设置导流部，可以在一定程度上避免检测槽内出现气泡排出死角，同时也可以在一定程度上避免混合槽内出现液体流动死角，如此，不仅能够对反应腔室内的样本进行充分利用，还能够在一定程度上提高样本的检测精度。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型实施例公开的微流控检测芯片的反应腔室的第一种实施方式的俯视图；

图2是本实用新型实施例公开的微流控检测芯片的反应腔室的第二种实施方式的俯视图；

图3是样本进入图2中时的俯视图；

图4是本实用新型实施例公开的微流控检测芯片的反应腔室的第三种实施方式的俯视图；

图5是本实用新型实施例公开的微流控检测芯片的反应腔室的第四种实施方式的俯视图；

图6是样本进入图5中是的俯视图；

图7是本实用新型实施例公开的微流控检测芯片的反应腔室的第五种实施方式的俯视图；

图8是本实用新型实施例公开的微流控检测芯片的反应腔室的第六种实施方式的俯视图；

图9是样本进入图8中时的俯视图；

图10是本实用新型实施例公开的微流控检测芯片的反应腔室的第七种实施方式的俯视图；

图11是本实用新型实施例公开的微流控检测芯片的反应腔室的第八种实施方式的俯视图；

图12是样本进入图11中时的俯视图；

图13是本实用新型实施例公开的微流控检测芯片的反应腔室的第九种实施方式的俯视图；

图14是本实用新型实施例公开的微流控检测芯片的检测单元的俯视图；

图15是本实用新型实施例公开的微流控检测芯片的俯视图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、腔室主体；11、注入口；12、混合槽；121、第一侧壁；122、第二侧壁；123、侧壁面；1231、第一凸弧段；1232、第二凸弧段；1233、第三凸弧段；13、导流部；131、第一导流面；1311、第一导流斜面；1312、第二导流斜面；132、第二导流面；1321、第三导流斜面； 133、导流通道；14、检测槽；141、第一槽壁；142、第二槽壁；15、止挡部；20、检测单元； 21、样本注入槽；22、试剂注入槽；23、微流道；24、废液槽；30、芯片本体。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

实施例一

参见图1所示，根据本实用新型的实施例，提供了一种微流控检测芯片的反应腔室，下称反应腔室，该反应腔室包括腔室主体10，该腔室主体10的边缘设置有注入口11，沿远离注入口11的方向上，该腔室主体10依次包括混合槽12、导流部13以及检测槽14，导流部13 凸设于腔室主体10的底部，且该导流部13的凸起高度高于混合槽12与检测槽14的槽底面，示例性地，该导流部13的凸起高度小于1mm，其中，导流部13靠近混合槽12的一侧设置有第一导流面131，该第一导流面131至少用于将混合槽12内的液体导流至检测槽14；导流部13靠近检测槽14的一侧设置有第二导流面132，该第二导流面132至少用于将检测槽14内的气泡导流至混合槽12。

根据以上的结构可以知道：由于本实用新型的反应腔室内设置有导流部13，该导流部13 的两侧分别设置有第一导流面131和第二导流面132，通过第一导流面131的作用，可以将混合槽12内的液体导流至检测槽14内，通过第二导流面132的作用，可以将检测槽14内的气泡导流至混合槽12内。也即是说，通过在反应腔室内设置导流部13，可以在一定程度上避免检测槽14内出现气泡排出死角，同时也可以在一定程度上避免混合槽12内出现液体流动死角，如此，不仅能够对反应腔室内的样本进行充分利用，还能够在一定程度上提高样本的检测精度。

再次参见图1所示，在本实用新型的第一种实施方式中，第一导流面131包括第一导流斜面1311，该第一导流斜面1311垂直或者倾斜于混合槽12的槽底面(图1中示出了第一导流斜面1311垂直于混合槽12的槽底面设置时的情况)；混合槽12包括相对设置的第一侧壁 121和第二侧壁122，该第一导流斜面1311从第一侧壁121延伸至第二侧壁122并朝向靠近检测槽14的方向倾斜。如此，当微流控检测芯片转动时，在离心力的作用，该第一导流斜面1311 可以将混合槽12内的样本从第一导流斜面1311的高点(距离微流控芯片的圆心较近的点)导流至低点(距离微流控芯片的圆心较远的点)，从而导流至检测槽14内。

再次参见图1所示，本实施例中的第二导流面132包括第三导流斜面1321，该第三导流斜面1321倾斜于检测槽14的槽底面，沿混合槽12至检测槽14的方向，该第三导流斜面1321 至检测槽14底面的距离逐渐减小为零，便于将检测槽14内的气泡导流至混合槽12内。

可选地，本实施例中的检测槽14包括相对设置的第一槽壁141和第二槽壁142，该第一槽壁141与第一侧壁121相对，即第一槽壁141与第二侧壁122处于反应腔室的同一侧，第二槽壁142与第二侧壁122相对，即第二槽壁142与第二侧壁122处于反应腔室的同一侧，而第三导流斜面1321从第一槽壁141延伸至第二槽壁142并朝向靠近混合槽12的方向倾斜。如此设置，可以使得整个导流部13靠近第一槽壁141的一侧比较宽(这里的宽度是指导流部13沿微流控检测芯片径向方向的宽度)，而导流部13在靠近第二槽壁142一侧比较窄，微流控检测芯片转动时，便于样本进入检测槽14内，且便于气泡排出检测槽14。

进一步地，本实施例中的混合槽12具有远离检测槽14设置的侧壁面123，该侧壁面123 包括依次连接的第一凸弧段1231、第二凸弧段1232以及第三凸弧段1233，其中，第一凸弧段1231朝向远离检测槽14的方向凸起，第二凸弧段1232朝向靠近检测槽14的方向凸起，第三凸弧段1233朝向远离检测槽14的方向凸起，注入口11位于第二凸弧段1232距离检测槽14最近的位置处。如此设置，当微流控检测芯片转动时，第一凸弧段1231和第三凸弧段1233可以起到导向作用，混合槽12内的样本等流体更容易被存储于容纳空间更大第一凸弧段1231 和第三凸弧段1233处，而不容易从第二凸弧段1232处回流至注入口11。也即是说，该侧壁面123的设置可以起到防止混合槽12内的样本等液体回流至注入口11内的作用。

参见图2和图3所示，在本实用新型的第二种实施方式中，反应腔室的结构与图1中的基本相同，所不同的是：本实施方式中的导流部13上设置有导流通道133，该导流通道133的两端分别与检测槽14和混合槽12连通，且该导流通道133设置于导流部13的最低处(即距离微流控芯片的圆心最远的位置处)，能够进一步提高导流部13的导液和排气效果。

参见图4所示，在本实用新型的第三种实施方式中，反应腔室的结构与图1至图3中的基本一致，所不同的是：本实施方式中的第一导流面131包括第二导流斜面1312，该第二导流斜面1312垂直或者倾斜于混合槽12的槽底面(图4中示出了第二导流斜面1312垂直于混合槽12的槽底面时的情况)，第二导流斜面1312呈V字形设置，且该V字形的尖角背离注入口11。如此，微流控检测芯片转动时，在离心力的作用，该V字形的第二导流斜面1312可以将混合槽12内的样本从V字形的高点(距离微流控芯片圆心较近的点，即V字形的尖角处) 导流至V低点(距离微流控芯片圆心较远的点，及V字形的两端处)，从而导流至检测槽14 内。

进一步地，本实施例中的第三导流斜面1321也呈V字形设置，且该V字形的尖角背离注入口11。如此，微流控检测芯片转动时，在离心力的作用，该V字形的第三导流斜面1321可以将检测槽14内的汽包从V字形的低点(距离微流控芯片圆心较远的点，即V字形的两端处)导流至V高点(距离微流控芯片圆心较近的点，即V字形的尖角处)，从而排出检测槽 14。

参见图5和图6所示，在本实用新型的第四种实施方式中，反应腔室的结构与图4中的基本一致，所不同的是：本实施方式中的导流部13上也设置有导流通道133，该导流通道133 的两端分别与检测槽14和混合槽12连通，且该导流通道133设置于导流部13的最低处(距离微流控芯片的圆心最远的位置处)，能够进一步提高导流部13的导液和排气效果。在本实施方式中，导流通道133为两个，两个导流通道133分别位于导流部13的两侧。

参见图7所示，在本实用新型的第五实施方式中，反应腔室的结构与图4中的基本一致，所不同的是：本实施方式中的第一导流面131包括第二导流斜面1312，该第二导流斜面1312 垂直或者倾斜于混合槽12的槽底面(图7中示出了第二导流斜面1312垂直于混合槽12的槽底面时的情况)，第二导流斜面1312呈V字形设置，且该V字形的尖角朝向注入口11。如此，微流控检测芯片转动时，在离心力的作用，该V字形的第二导流斜面1312可以将混合槽12 内的样本从V字形的高点(距离微流控芯片圆心较近的点，即V字形的两端处)导流至V字形的低点(距离微流控芯片圆心较远的点，及V字形的尖角处)，从而导流至检测槽14内。

参见图8和图9所示，在本实用新型的第六种实施方式中，反应腔室的结构与图7中的基本一致，所不同的是：本实施方式中的导流部13上也设置有导流通道133，该导流通道133 的两端分别与检测槽14和混合槽12连通，且该导流通道133设置于导流部13的最低位置处 (距离微流控芯片的圆心最远的位置处)，能够进一步提高导流部13的导液和排气效果。

参见图10所示，在本实用新型的第七种实施方式中，反应腔室的结构与图4中的基本一致，所不同的是：本实施例中的第三导流斜面1321也呈V字形设置，且该V字形的尖角朝向注入口11。如此，微流控检测芯片转动时，在离心力的作用，该V字形的第三导流斜面1321可以将检测槽14内的汽包从V字形的低点(距离微流控芯片圆心较远的点，即V字形的尖角处)导流至最高点(距离微流控芯片圆心较近的点，即V字形的两端处)，从而排出检测槽14。

参见图11和图12所示，在本实用新型的第八种实施方式中，反应腔室的结构与图10中的基本一致，所不同的是：本实施例中的导流部13上也设置有导流通道133，该导流通道133 的两端分别与检测槽14和混合槽12连通，且该导流通道133设置于导流部13的最低处(距离微流控芯片的圆心最远的位置处)，能够进一步提高导流部13的导液和排气效果。在本实施例中，导流通道133为两个，两个导流通道133分别位于导流部13的两侧。

参见图13所示，在本实用新型的第九种实施方式中，反应腔室的结构与图7中的基本一致，所不同的是：第一导流面131呈V字形设置，该V字形的第一导流面131的尖角朝向注入口11设置，进一步地，检测槽14的侧壁上设置有至少一个朝向检测槽14内部凸起的止挡部15，图13中示出了止挡部15内两个时的情况，通过该止挡部15的作用可以对检测槽14 内的液体进行止挡，可以起到含液作用，能够在一定程度上减少气泡的产生，进而可以提高样本的检测精度。

当然，在本实用新型的其他实施方式中，第一导流面131和第二导流面132还可以呈弧形设置，只要是在本实用新型的构思下的其他变形方式，均在本实用新型的保护范围之内。

实施例二

参见图14和图15所示，根据本实用新型的实施例，提供了一种微流控检测芯片，该微流控检测芯片包括芯片本体30和多个检测单元20，该多个检测单元20沿芯片本体30的周向呈放射状设置，可以实现多人粉样本或者多项目检测。

具体而言，本实施例中的检测单元20包括样本注入槽21、试剂注入槽22、废液槽24以及反应腔室，样本注入槽21、试剂注入槽22以及废液槽24均通过微流道23与反应腔室连通，该反应腔室为实施例一中的反应腔室，因此，本实施例中的微流控检测芯片包括实施例一中的反应腔室的全部有益效果，由于实施例一中已经对反应腔室的有益效果进行了详细的描述，此处不再赘述。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种微流控检测芯片的反应腔室，其特征在于，所述反应腔室包括腔室主体(10)，所述腔室主体(10)的边缘设置有注入口(11)，沿远离所述注入口(11)的方向上，所述腔室主体(10)依次包括混合槽(12)、导流部(13)以及检测槽(14)，所述导流部(13)凸设于所述腔室主体(10)的底部，且所述导流部(13)的凸起高度高于所述混合槽(12)与所述检测槽(14)的槽底面，其中，

所述导流部(13)靠近所述混合槽(12)的一侧设置有第一导流面(131)，所述第一导流面(131)至少用于将所述混合槽(12)内的液体导流至所述检测槽(14)；

所述导流部(13)靠近所述检测槽(14)的一侧设置有第二导流面(132)，所述第二导流面(132)至少用于将所述检测槽(14)内的气泡导流至所述混合槽(12)。

2.根据权利要求1所述的微流控检测芯片的反应腔室，其特征在于，所述第一导流面(131)包括第一导流斜面(1311)，所述第一导流斜面(1311)垂直或者倾斜于所述混合槽(12)的槽底面；

所述混合槽(12)包括相对设置的第一侧壁(121)和第二侧壁(122)，所述第一导流斜面(1311)从所述第一侧壁(121)延伸至所述第二侧壁(122)并朝向靠近所述检测槽(14)的方向倾斜。

3.根据权利要求1所述的微流控检测芯片的反应腔室，其特征在于，所述第一导流面(131)包括第二导流斜面(1312)，所述第二导流斜面(1312)垂直或者倾斜于所述混合槽(12)的槽底面，所述第二导流斜面(1312)呈V字形设置，且V字形的所述第二导流斜面(1312)的尖角朝向或者背离所述注入口(11)设置。

4.根据权利要求1所述的微流控检测芯片的反应腔室，其特征在于，所述第二导流面(132)包括第三导流斜面(1321)，所述第三导流斜面(1321)倾斜于所述检测槽(14)的槽底面，沿所述混合槽(12)至所述检测槽(14)的方向，所述第三导流斜面(1321)至所述检测槽(14)的槽底面的距离逐渐减小为零。

5.根据权利要求4所述的微流控检测芯片的反应腔室，其特征在于，所述混合槽(12)包括相对设置的第一侧壁(121)和第二侧壁(122)；

所述检测槽(14)包括相对设置的第一槽壁(141)和第二槽壁(142)，所述第一槽壁(141)与所述第一侧壁(121)相对，所述第二槽壁(142)与所述第二侧壁(122)相对，所述第三导流斜面(1321)从所述第一槽壁(141)延伸至所述第二槽壁(142)并朝向靠近所述混合槽(12)的方向倾斜。

6.根据权利要求4所述的微流控检测芯片的反应腔室，其特征在于，所述第三导流斜面(1321)呈V字形设置，且V字形的所述第三导流斜面(1321)的尖角朝向或者背离所述注入口(11)设置。

7.根据权利要求1所述的微流控检测芯片的反应腔室，其特征在于，所述导流部(13)上设置有导流通道(133)，所述导流通道(133)的两端分别与所述检测槽(14)和所述混合槽(12)连通，且所述导流通道(133)设置于所述导流部(13)的最低处。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的微流控检测芯片的反应腔室，其特征在于，所述混合槽(12)具有远离所述检测槽(14)设置的侧壁面(123)，所述侧壁面(123)包括依次连接的第一凸弧段(1231)、第二凸弧段(1232)以及第三凸弧段(1233)，其中，

所述第一凸弧段(1231)朝向远离所述检测槽(14)的方向凸起，所述第二凸弧段(1232)朝向靠近所述检测槽(14)的方向凸起，所述第三凸弧段(1233)朝向远离所述检测槽(14)的方向凸起，所述注入口(11)位于所述第二凸弧段(1232)距离所述检测槽(14)最近的位置处。

9.根据权利要求1至7中任一项所述的微流控检测芯片的反应腔室，其特征在于，所述检测槽(14)的侧壁上设置有至少一个朝向所述检测槽(14)内部凸起的止挡部(15)。

10.一种微流控检测芯片，其特征在于，包括芯片本体(30)和多个检测单元(20)，多个所述检测单元(20)沿所述芯片本体(30)的周向呈放射状设置，所述检测单元(20)包括权利要求1至9中任一项所述的微流控检测芯片的反应腔室。

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