CN218834551U - 结构紧凑的微流控芯片 - Google Patents

Abstract

一种结构紧凑的微流控芯片，包括主体、样本液单元、稀释液单元、混匀单元和检测单元，样本液单元包括样本进样腔、样本定量腔和样本余量腔，稀释液单元包括稀释液进样腔、稀释液定量腔和稀释液余量腔，样本定量腔内的样本液和稀释液定量腔内的稀释液流入混匀单元混匀形成混匀液，检测单元包括弧形流道和多个检测腔，多个检测腔环绕主体的中心分布，混匀液通过弧形流道分注于多个检测腔内；样本定量腔具有开口端和封闭端，样本定量腔的封闭端自开口端沿主体的径向往外延伸，样本余量腔至少部分相对于样本定量腔位于主体的径向外侧。充分利用样本定量腔的外围空间，结构紧凑，节省空间以设置更多的检测腔，从而降低单个检测项目的成本。

Description

结构紧凑的微流控芯片

技术领域

本实用新型涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种结构紧凑的微流控芯片。

背景技术

即时检测(POCT)作为体外诊断领域的一个细分，凭借其仪器小型化、检测快速化、操作简单化的特点，在临床检验、个人健康管理、疾病预防与监测等领域得到广泛的应用。

生化即时检测主要采用离心微流控技术，通过微流控芯片在生化分析仪内部特定的离心运动，实现样本定量、稀释液定量、样本混匀、样本注入、样本检测等生化检测的全流程操作。

微流控芯片上设计有多个检测腔，通过预封装不同种类的试剂，可以实现多指标检测。但是传统的微流控芯片中，空间利用率低，限制了检测腔数量，从而限制了检测项目数量，检测项目成本高。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出了一种结构紧凑的微流控芯片。

本实用新型提出的结构紧凑的微流控芯片，包括主体以及设于所述主体的：

样本液单元，包括样本进样腔、样本定量腔和样本余量腔，所述样本进样腔用于样本液的进样，所述样本进样腔内的部分样本液流入所述样本定量腔，所述样本进样腔内的多余样本液流入所述样本余量腔；

稀释液单元，包括稀释液进样腔、稀释液定量腔和稀释液余量腔，所述稀释液进样腔用于稀释液的进样，所述稀释液进样腔内的部分稀释液流入所述稀释液定量腔，所述稀释液进样腔内的多余稀释液流入所述稀释液余量腔；

混匀单元，所述样本定量腔和所述稀释液定量腔分别与所述混匀单元连通，以使所述样本定量腔内的样本液和所述稀释液定量腔内的稀释液流入所述混匀单元混匀形成混匀液；

检测单元，包括与所述混匀单元连通的弧形流道和与所述弧形流道连通的多个检测腔，所述多个检测腔环绕所述主体的中心分布，所述混匀液通过所述弧形流道分注于所述多个检测腔内；

其中，所述样本定量腔具有开口端和封闭端，所述样本定量腔的封闭端自所述开口端沿所述主体的径向往外延伸，所述样本余量腔至少部分相对于所述样本定量腔位于主体的径向外侧。

从上述的技术方案可以看出，本实用新型提出的结构紧凑的微流控芯片，通过样本余量腔至少部分相对于所述样本定量腔位于主体的径向外侧的设置，充分利用了样本定量腔的外围空间，结构紧凑，从而在不改变原本的芯片体积的基础上，可以节省出空间以设置更多的检测腔，从而降低了单个检测项目的成本，以使芯片上有更多的检测项目，提升检测效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例技术方案，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，还可以如这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提出的微流控芯片的结构示意图。

图2是图1所示结构右侧位置的局部放大示意图。

图3是图1所示结构中样本液单元的局部放大示意图。

图4是图1所示结构中检测单元的局部放大示意图。

图5是本申请实施例提出的微流控芯片开始进样时的示意图。

图6是本申请实施例提出的微流控芯片第一次离心时的示意图。

图7是图6所示结构中具有A1处和B1处的局部放大示意图。

图8是本申请实施例提出的微流控芯片第一次停止离心时的示意图。

图9是图8所示结构中具有A2处和B2处的局部放大示意图。

图10是本申请实施例提出的微流控芯片第二次离心时的示意图。

图11是图10所示结构中具有C1处的局部放大示意图。

图12是本申请实施例提出的微流控芯片第二次停止离心时的示意图。

图13是图12所示结构中具有C2处的局部放大示意图。

图14是本申请实施例提出的微流控芯片第三次离心后的示意图。

图中：100、微流控芯片；10、主体；11、第一透气孔；12、定位孔；13、第二透气孔；14、第三透气孔；20、样本液单元；21、样本进样腔；211、进样孔；22、样本定量腔；22a、第一分离腔体；22b、第二分离腔体；221、开口端；2211、进液侧；2212、出液侧；222、封闭端；23、样本余量腔；231、弧形段；232、延伸段；24、第一延伸腔体；30、稀释液单元；31、稀释液进样腔；32、稀释液定量腔；33、稀释液余量腔；34、第三延伸腔体；35、第四延伸腔体；40、混匀单元；41、混匀腔；42、第一毛细流道；43、第二毛细流道；44、第三毛细流道；50、检测单元；51、弧形流道；511、入口端；512、末端；52、检测腔；53、分注流道；531、第一侧壁；532、第二侧壁；533、内腔；54、第一废液腔；55、第二废液腔；60、反射面；60a、第一反射面；60b、第二反射面。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，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。

还应当理解，在此本实用新型说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本实用新型。如在本实用新型说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当进一步理解，在本实用新型说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

即时检测(POCT)作为体外诊断领域的一个细分，凭借其仪器小型化、检测快速化、操作简单化的特点，在临床检验、个人健康管理、疾病预防与监测等领域得到广泛的应用。

生化即时检测主要采用离心微流控技术，通过微流控芯片在生化分析仪内部特定的离心运动，实现样本定量、稀释液定量、样本混匀、样本注入、样本检测等生化检测的全流程操作。

微流控芯片上设计有多个检测腔，通过预封装不同种类的试剂，可以实现多指标检测。但是传统的微流控芯片中，空间利用率低，如公开号为WO1995033986A1的专利中，提供了一种微流控芯片，包括混匀腔、溢流腔、稀释液计量腔、血浆计量腔和比色皿等结构。

但是该方案中目前仅设计21个比色皿，且溢流腔和血浆计量腔之间的设计不够紧凑，过多占用微流控芯片的主体空间，对于血浆计量腔的外围空间利用率低，从而限制了比色皿的数量，进而限制了检测项目的数量，提高了检测项目的成本。

因此，本实用新型实施例提出了一种结构紧凑的微流控芯片，充分利用了样本定量腔的外围空间，结构紧凑，从而降低了单个检测项目的成本，以使芯片上有更多的检测项目，提升检测效率。

请参阅图1-图2，本实用新型实施例提出一种结构紧凑的微流控芯片100，包括主体10以及设于主体10的样本液单元20、稀释液单元30、混匀单元40和检测单元50，样本液单元20包括样本进样腔21、样本定量腔22和样本余量腔23，样本进样腔21用于样本液的进样，样本进样腔21内的部分样本液流入样本定量腔22，样本进样腔21内的多余样本液流入样本余量腔23，稀释液单元30包括稀释液进样腔31、稀释液定量腔32和稀释液余量腔33，稀释液进样腔31用于稀释液的进样，稀释液进样腔31内的部分稀释液流入稀释液定量腔32，稀释液进样腔31内的多余稀释液流入稀释液余量腔33，样本定量腔22和稀释液定量腔32分别与混匀单元40连通，以使样本定量腔22内的样本液和稀释液定量腔32内的稀释液流入混匀单元40混匀形成混匀液，检测单元50包括与混匀单元40连通的弧形流道51和与弧形流道51连通的多个检测腔52，多个检测腔52环绕主体10的中心分布，混匀液通过弧形流道51分注于多个检测腔52内；其中，样本定量腔22具有开口端221和封闭端222，样本定量腔22的封闭端222自开口端221沿主体10的径向往外延伸，样本余量腔23至少部分相对于样本定量腔22位于主体10的径向外侧。

本实用新型实施例提出的结构紧凑的微流控芯片100，通过样本余量腔23至少部分相对于样本定量腔22位于主体10的径向外侧的设置，充分利用了样本定量腔22的外围空间，结构紧凑，从而在不改变原本的芯片体积的基础上，可以节省出空间以设置更多的检测腔52，由于芯片的注塑和封装的物料成本占50％以上，试剂占总成本小于10％，因此，在芯片体积不变的情况下，最大限度的设计出更多检测腔52，从而降低了单个检测项目的成本，以使芯片上有更多的检测项目，提升检测效率。

可选地，如图1所示，样本进样腔21设有进样孔211，样本液从进样孔211进入样本进样腔21内，具体的，可以采用针筒或其他工具将样本液通过进样孔211注入样本进样腔21内。

可选地，如图1和图2所示，主体10上还设有第一透气孔11，样本液流入样本定量腔22与样本余量腔23内时，样本定量腔22与样本余量腔23内的气体从可以从第一透气孔11及时排出，稀释液流入稀释液定量腔32与稀释液余量腔33内时，稀释液定量腔32与稀释液余量腔33内的气体也可以从第一透气孔11及时排出，避免因内部气压而影响液体流入。

可选地，如图1所示，主体10为圆盘状，通常主体10包括底盘和封盖，图中仅示出了底盘，底盘和封盖可成上下结构，封盖覆盖在底盘上。例如，封盖可利用压敏胶或者超声焊的方式覆盖一层薄膜或者薄板。当然，该结构仅是主体10的一种示例，该主体10还可采用其他可行的结构，封盖也不限于薄膜或薄板这种结构。

示例性地，样本液单元20、稀释液单元30、混匀单元40和检测单元50的各腔体结构和各流道结构的沟槽等均预形成在底盘上，后续通过透明封盖覆盖并密封在底盘上即可形成完成对腔体结构和流道结构的封装，形成完整的腔体结构和流道结构。

在一些实施例中，如图2和图3所示，样本余量腔23包括弧形段231，弧形段231环绕设于样本定量腔22的封闭端222外侧并相对于样本定量腔22位于主体10的径向外侧。该设置方式能够使弧形段231呈半包围方式环绕样本定量腔22的封闭端222外侧，充分利用了样本定量腔22周围的空间，结构紧凑，节省空间。

在一些实施例中，如图2和图3所示，样本余量腔23还包括延伸段232，延伸段232位于样本定量腔22的宽度方向的一侧并连通于样本定量腔22与弧形段231之间。该设置方式能够便于多余样本液流入样本余量腔23，而且能够利用到样本定量腔22宽度方向一侧的空间，结构紧凑，节省空间。

可选地，如图3所示，样本定量腔22的开口端221具有进液侧2211和出液侧2212，样本进样腔21与样本定量腔22的进液侧2211连通，延伸段232的入口处与出液侧2212连通，以便于样本液先填满样本定量腔22后，剩余的样本液从出液侧2212经过延伸段232的入口进入样本余量腔23，同时也便于样本定量腔22内的气体排出。

在一些实施例中，如图2和图3所示，样本液单元20还包括第一延伸腔体24，第一延伸腔体24与样本余量腔23连通，第一延伸腔体24用于供第一传感器进行检测，以检测第一延伸腔体24中是否存在液体。示例性地，第一传感器可以采用光电检测器，使用时，微流控芯片100放置于生化分析仪内，通过第一延伸腔体24的设置，可以便于生化分析仪内的第一传感器对其进行检测并反馈信号至生化分析仪，若第一传感器检测到存在液体，则生化分析仪判断样本量足够，反之则判断样本量不足，触发生化分析仪内的报警装置进行报警提示样本量不足，并停止运行，避免由于样本量不足而影响检测结果。

在一些实施例中，样本液单元还包括第二延伸腔体，第二延伸腔体与样本余量腔连通，第二延伸腔体用于放置第一检测试剂，第一检测试剂用于与流入第二延伸腔体的样本液反应，以对未进行稀释的样本液进行检测。示例性地，第一检测试剂可以采用冻干试剂球，通过第二延伸腔体的设置，可以对未进行稀释的样本液进行检测，满足更多检测需求。

在一些实施例中，第一延伸腔体24和/或第二延伸腔体沿主体10的径向往外延伸，且第一延伸腔体24或第二延伸腔体与样本余量腔23位于主体10的同一径向上。该设置方式能够更好的利用主体10上的空间，缩减空间，以便于设置更多数量的检测腔52，提升检测项目数量，降低成本。

示例性地，如图2和图3所示，本申请实施例的微流控芯片100可以仅设置有第一延伸腔体24，且第一延伸腔体24与样本余量腔23位于主体10的同一径向上。或者，本申请实施例的微流控芯片100也可以仅设置有第二延伸腔体，且第二延伸腔体与样本余量腔23位于主体10的同一径向上。又或者，本申请实施例的微流控芯片100可以设置有第一延伸腔体24和第二延伸腔体，第一延伸腔体24与第二延伸腔体中的一者与样本余量腔23位于同一径向上。

可选地，如图1和图2所示，本申请实施例的微流控芯片100在主体10上还设有至少一个定位孔12，使用时，微流控芯片100放置于生化分析仪内，定位孔12用于生化分析仪对主体10的定位。

示例性地，如图2所示，本申请实施例的微流控芯片100在主体10上设有两个定位孔12，其中一个用于生化分析仪对主体10的定位，另一个作为备用。可以理解的，另一个定位孔12的所在位置也可以设置成第二延伸腔体，将第二延伸腔体与样本余量腔23连通，以便于在第二延伸腔体内放置冻干试剂球满足更多检测需求。

在一些实施例中，如图1和图2所示，样本定量腔22包括第一分离腔体22a和第二分离腔体22b，第一分离腔体22a具有开口端221并连通于样本进样腔21与混匀单元40，第一分离腔体22a内的样本液流入混匀单元40，第二分离腔体22b具有封闭端222并与第一分离腔体22a连通。该设置方式能够便于样本进行离心处理以分离出不需要的部分，如采用全血样本时，通过第一分离腔体22a与第二分离腔体22b的设置以便于样本在离心后期使血浆集中于第一分离腔体22a中，红细胞集中于第二分离腔体22b中，以便于获取血浆与稀释液混匀后进行检测。

可选地，如图2所示，第二分离腔体22b设置为圆形，以便于弧形段231环绕于第二分离腔体22b外侧，结构紧凑，节省空间。当然，在另一些实施例中，第二分离腔体22b也可以设置为除圆形外的其他形状。

在一些实施例中，如图1和图2所示，第一分离腔体22a与第二分离腔体22b位于主体10的同一径向上，以使第二分离腔体22b与主体10的中心之间的距离大于第一分离腔体22a与主体10的中心之间的距离，以便于血液分离为血浆和红细胞；同时与样本余量腔23之间结构紧凑，缩减空间。

在一些实施例中，如图1和图2所示，稀释液单元30还包括第三延伸腔体34，第三延伸腔体34与稀释液定量腔32或稀释液余量腔33连通，第三延伸腔体34用于供第二传感器进行检测，以检测第三延伸腔体34中是否存在液体。示例性地，第二传感器可以采用光电检测器，使用时，微流控芯片100放置于生化分析仪内，通过第三延伸腔体34的设置，可以便于生化分析仪内的第二传感器对其进行检测并反馈信号至生化分析仪，若第二传感器检测到存在液体，则生化分析仪判断稀释液足够，反之则判断稀释液不足，触发生化分析仪内的报警装置进行报警提示稀释液不足，并停止运行，避免由于稀释液不足而影响检测结果。

在一些实施例中，如图1和图2所示，稀释液单元30还包括第四延伸腔体35，第四延伸腔体35与稀释液定量腔32或稀释液余量腔33连通，第四延伸腔体35用于放置第二检测试剂，第二检测试剂用于与流入第四延伸腔体35的稀释液反应，以对稀释液进行检测。示例性地，第二检测试剂可以采用冻干试剂球，如对受潮敏感的试剂，通过第四延伸腔体35的设置，可以放置第二检测试剂以判断稀释液是否变质。具体的，生化分析仪内仪器根据吸光度的变化进行判断稀释液是否变质、受潮等，若吸光度变化不明显，则判断稀释液稳定性合格，反之则判断稀释液稳定性差，触发生化分析仪内的报警装置进行报警提示稀释液不合格，并停止运行，避免影响检测结果。

在一些实施例中，如图1和图2所示，第三延伸腔体34和/或第四延伸腔体35沿主体10的径向往外延伸。示例性地，定位孔12、第一延伸腔体24、第二延伸腔体、第三延伸腔体34、第四延伸腔体35与多个检测腔52位于主体10的同一圆周上，并环绕主体10的中心分布，以便于生化分析仪对各个腔体进行光学检测或定位。

可选地，本申请的微流控芯片100通过样本余量腔23的设置以缩减空间，从而可以增加检测腔52的数量，以使检测腔52的数量达到二十四个以上，示例性地，检测腔52的数量可以是二十四、二十五、二十六、二十七、二十八、二十九、三十、三十一或更多。

本申请的结构紧凑的微流控芯片100相比于传统的微流控芯片在不改变主体10直径与厚度的情况下，以及在样本液以及稀释液的加样量不变的基础上，通过缩减空间以增加检测腔52，从而增加检测项目，降低单个检测项目的成本。

具体运用中，由于增加了检测腔52的数量，对应的加深了样本定量腔22与稀释液定量腔32的深度，以使流入样本定量腔22的样本液以及流入稀释液定量腔32的稀释液变多，而流入样本余量腔23的多余样本液以及流入稀释液余量腔33的多余稀释液变少，从而更好的利用到废液，同时使增加的检测腔52有足够的混匀液进入，不需要另外增加样本液与稀释液，节约资源，在不增加芯片体积以及其他成本的基础上增加了样本腔的数量，从而增加检测项目，降低单个检测项目的成本。

示例性地，样本液的加样量一般为90ul-120ul，传统的微流控芯片的样本定量腔22可容纳75ul的样本液，分离后的血浆或血清可容纳18.75ul，本申请的结构紧凑的微流控芯片100的样本定量腔22可容纳80ul的样本液，分离后的血浆或血清可容纳20ul；传统的微流控芯片的第一分离腔体22a为1.72mm，第二分离腔体22b为3.25mm，稀释液定量腔32体为2.66mm，混匀腔41为2.05mm。本申请的结构紧凑的微流控芯片100的第一分离腔为1.83mm，增加了0.11mm，第二分离腔体22b为3.46mm，增加了0.21mm，稀释液定量腔32体为2.83mm，增加了0.17mm，混匀腔41为2.19mm，增加了0.14mm。

可选地，相邻的两个检测腔52之间的夹角小于12°，减少相邻两个检测腔52之间的夹角，以便于在不改变主体10大小的情况下增加检测腔52的数量。示例性地，相邻的两个检测腔52之间的夹角设置为10°，以使主体10上的检测腔52可设置为31个，在不改变样本加样量的情况下，最大限度的优化空间以增加检测腔52，从而增加检测项目，降低检测成本。

可选地，如图1和图2所示，检测单元50还包括多个分注流道53，多个分注流道53与多个检测腔52一一对应，每个分注流道53的一端连通于弧形流道51，每个分注流道53的另一端连通于对应的检测腔52，混匀液通过弧形流道51与多个分注流道53分注于多个检测腔52内，通过分注流道53的设置以便于混匀液分注于多个检测腔52内。

可选地，如图4所示，分注流道53具有第一侧壁531和第二侧壁532，第一侧壁531与第二侧壁532围合形成内腔533，混匀液沿第一侧壁531进入内腔533并流入检测腔52，以使内腔533和检测腔52内的气体沿第二侧壁532流出，避免液体将气泡堵在述检测腔52中而影响检测结果。

在一些实施例中，如图1和图2所示，结构紧凑的微流控芯片100还包括多个反射面60，多个反射面60与多个检测腔52一一对应，反射面60用于检测腔52的光学定位；其中，位于首位或末位的检测腔52对应的反射面60为第一反射面60a，其余的检测腔52对应的反射面60均为第二反射面60b，第一反射面60a的宽度大于第二反射面60b的宽度。该设置方式以使第一反射面60a相比于第二反射面60b的反射时间更长，以作为区别信号点，便于实现光学定位，以使生化分析仪能够利用光学检测获取对应检测腔52的检测结果。

示例性地，如图1和图2所示，第一延伸腔体24、第三延伸腔体34、第四延伸腔体35以及定位孔12均设置有对应的反射面60，以便于实现光学定位。

在一些实施例中，如图1和图2所示，混匀单元40包括混匀腔41、第一毛细流道42、第二毛细流道43和第三毛细流道44，第一毛细流道42连接于样本定量腔22和混匀腔41，样本定量腔22内的样本液通过第一毛细流道42流入混匀腔41，第二毛细流道43连接于稀释液定量腔32和混匀腔41，稀释液定量腔32内的稀释液通过第二毛细流道43流入混匀腔41，第三毛细流道44连接于混匀腔41和弧形流道51，样本液和稀释液在混匀腔41混匀形成混匀液后通过第三毛细流道44流入弧形流道51。该设置方式利用毛细力驱动液体流动，最后形成虹吸作用，配合外界离心作用以使液体流至对应腔体中实现样本液、稀释液、混匀液的定量。

可选地，如图1和图2所示，第一毛细流道42、第二毛细流道43和第三毛细流道44均往主体10中心的方向凹设以形成U形结构，便于与外界离心作用相配合以使液体流至对应腔体中实现样本液、稀释液、混匀液的定量。

可选地，如图1所示，样本进样腔21、稀释液定量腔32以及混匀腔41的侧壁均呈圆弧形，上述圆弧形侧壁所对应的圆心与主体10的中心重合，以便于液体流动，当然，在另一些实施例中，样本进样腔21、稀释液定量腔32以及混匀腔41的侧壁也可以为除弧形以外的其他形状。

可选地，如图1和图2所示，主体10上还设有与混匀腔41连通的第二透气孔13，当样本液以及稀释液进入混匀腔41时，混匀腔41内的气体从第二透气孔13及时排出，避免因内部气压而影响液体流入。

可选地，如图1所示，主体10上还设有与弧形流道51连通的第三透气孔14，当混匀液经过弧形流道51分注于多个检测腔52时，各个检测腔52、各分注流道53以及弧形流道51的气体从第三透气孔14及时排出，避免因内部气压而影响液体注入。

在一些实施例中，如图2所示，弧形流道51具有连接于混匀单元40的入口端511和与入口端511相对的末端512，多个检测腔52沿弧形流道51的外围等距分布并位于入口端511与末端512之间；检测单元50还包括第一废液腔54和第二废液腔55，第一废液腔54连通于弧形流道51的入口端511，第二废液腔55连通于弧形流道51的末端512，混匀单元40中未混匀的液体流入第一废液腔54，部分混匀液通过弧形流道51均匀分注于多个检测腔52内，多余混匀液流入第二废液腔55内。第一废液腔54的设置能够容纳未混匀的液体，以避免未混匀的液体进入检测腔52影响检测结果，第二废液腔55的设置能够容纳剩余的混匀液，以避免混匀液回流影响检测结果。

示例性地，本申请用于检测的样本包括但不限于各种流体样品，如全血、血浆、血清、组织液、淋巴液、脑脊液、精液、唾液、尿液等体液或者环境水样或各种液体提取物。

以全血为例，本实用新型实施例的微流控芯片100的工作过程如下：

进样：如图5所示，从进样孔211中加入样本液90ul-120ul进入样本进样腔21，将稀释液进样腔31内的稀释液包通过外力挤破，以使稀释液流出；

第一次离心：如图6和图7所示，主体10旋转离心3000rpm-6000rpm，离心时间3min-5min，样本进样腔21中的部分样本液流入样本定量腔22，剩余的样本液流入样本余量腔23中，样本定量腔22与样本余量腔23内的气体从第一透气孔11排出，离心过程后期，血浆集中于第一分离腔体22a中，红细胞集中于第二分离腔体22b中；同时，稀释液进样腔31中的部分稀释液流入稀释液定量腔32，剩余的稀释液流入稀释液余量腔33，稀释液定量腔32与稀释液余量腔33内的气体从第一透气孔11排出，旋转离心后期过程中血浆部分进入第一毛细流道42，由于第一毛细流道42的弯折顶点较其他部分更靠近主体10中心，受到向外离心力的作用，液体只能停留在如图6和图7所示的A1处位置。同理，由于第二毛细流道43的弯折顶点较其他部分更靠近主体10中心，稀释液部分进入第二毛细管，液体只能停留在如图6和图7所示的B1处位置。

第一次停止离心：如图8和图9所示，主体10停止旋转，离心力消失，血浆在毛细作用下，填充第一毛细流道42，血浆流动到如图9所示的A2处位置。同理，稀释液填充第二毛细流道43，稀释液流动到如图9所示的B2处位置。

第二次离心：如图10和图11所示，主体10旋转离心3000rpm-5000rpm，离心时间10sec-60sec，第一分离腔体22a中的血浆通过第一毛细流道42，在虹吸作用下流入混匀腔41。同理，稀释液定量腔32体中的稀释液通过第二毛细流道43流入混匀腔41，同时混匀腔41中的气体从第二透气孔13排出，如图10和图11所示，由于受到向外离心力的作用，混匀液只能停留在第三毛细流道44的C1处位置。

第二次停止离心：如图12和图13所示，主体10停止旋转，离心力消失，混匀液在毛细作用下，填充第三毛细流道44，混匀液流动到如图13所示的C2处位置。

第三次离心：如图14所示，主体10旋转离心3000rpm-5000rpm，离心时间10sec-60sec，位于第三毛细流道44中未混匀的液体流入第一废液腔54，混匀腔41内的混匀液通过第三毛细流道44流入弧形流道51，再均匀分注于各个检测腔52中，剩余的混匀液流入第二废液腔55中，同时各个检测腔52以及弧形流道51的气体从第三透气孔14排出。

光学信号采集：如图14所示，混匀液进入检测腔52中与检测腔52内的冻干试剂球反应，通过第一反射面60a作为检测腔52计数的基点，选择与第一反射面60a非相邻的第二反射面60b为采集信号的触发点进行光学信号采集，以完成不同项目的检测。

第一次离心步骤中，样本余量腔23中的液体进一步流入第一延伸腔体24，即可通过第一传感器判断第一延伸腔体24是否存在液体，若存在液体，则判断样本量足够，反之则判断样本量不足，触发生化分析仪报警提示样本量不足，停止运行。

第一次离心步骤中，剩余的稀释液还进一步流入第三延伸腔体34，即可通过第二传感器判断第三延伸腔体34是否存在液体，若存在液体，则判断稀释液足够，反之则判断稀释液不足，触发生化分析仪报警提示稀释液不足，停止运行。

第一次离心步骤中，剩余的稀释液还进一步流入第四延伸腔体35，第四延伸腔体35内放置有冻干试剂球，生化分析仪根据吸光度的变化进行判断稀释液是否变质、受潮等，若吸光度变化不明显，则判断稀释液稳定性合格，反之则判断稀释液稳定性差，触发生化分析仪报警提示稀释液不合格，停止运行。

第二次离心步骤中，主体10可以进行正反转的离心运动，在快加速，慢减速的离心作用下，将血浆与稀释液混匀形成混匀液。

示例性地，微流控芯片100可以用于生化分析仪，以实现生化即时检测。使用时将微流控芯片100放入生化分析仪内部对应位置，通过生化分析仪内部仪器控制该微流控芯片100进行正反转的离心运动，能利用少量的样本实现各种生化指标的检测，例如生化检测、凝血检测、免疫检测等等。

生化分析仪内部还包括光电检测机构，光电检测机构包括发射光源及光电检测器，发射光源置于微流控芯片100一侧，光电检测器置于微流控芯片100另一侧。示例性地，发射光源置于待测液体下方，在微流控芯片100上方放置光电检测器，用于检测液体内部组分的光信号，生化分析仪可根据待测液体的吸光度进行分析判断，以得出检测结果。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (13)

1.一种结构紧凑的微流控芯片，其特征在于，包括主体以及设于所述主体的：

样本液单元，包括样本进样腔、样本定量腔和样本余量腔，所述样本进样腔用于样本液的进样，所述样本进样腔内的部分样本液流入所述样本定量腔，所述样本进样腔内的多余样本液流入所述样本余量腔；

稀释液单元，包括稀释液进样腔、稀释液定量腔和稀释液余量腔，所述稀释液进样腔用于稀释液的进样，所述稀释液进样腔内的部分稀释液流入所述稀释液定量腔，所述稀释液进样腔内的多余稀释液流入所述稀释液余量腔；

混匀单元，所述样本定量腔和所述稀释液定量腔分别与所述混匀单元连通，以使所述样本定量腔内的样本液和所述稀释液定量腔内的稀释液流入所述混匀单元混匀形成混匀液；

检测单元，包括与所述混匀单元连通的弧形流道和与所述弧形流道连通的多个检测腔，所述多个检测腔环绕所述主体的中心分布，所述混匀液通过所述弧形流道分注于所述多个检测腔内；

其中，所述样本定量腔具有开口端和封闭端，所述样本定量腔的封闭端自所述开口端沿所述主体的径向往外延伸，所述样本余量腔至少部分相对于所述样本定量腔位于主体的径向外侧。

2.如权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述样本余量腔包括弧形段，所述弧形段环绕设于所述样本定量腔的封闭端外侧并相对于所述样本定量腔位于主体的径向外侧。

3.如权利要求2所述的微流控芯片，其特征在于，所述样本余量腔还包括延伸段，所述延伸段位于所述样本定量腔的宽度方向的一侧并连通于所述样本定量腔与所述弧形段之间。

4.如权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述样本液单元还包括：

第一延伸腔体，与所述样本余量腔连通，所述第一延伸腔体用于供第一传感器进行检测，以检测所述第一延伸腔体中是否存在液体；和/或，

第二延伸腔体，与所述样本余量腔连通，所述第二延伸腔体用于放置第一检测试剂，所述第一检测试剂用于与流入所述第二延伸腔体的样本液反应，以对未进行稀释的所述样本液进行检测。

5.如权利要求4所述的微流控芯片，其特征在于，所述第一延伸腔体和/或所述第二延伸腔体沿所述主体的径向往外延伸，且所述第一延伸腔体或所述第二延伸腔体与所述样本余量腔位于所述主体的同一径向上。

6.如权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述样本定量腔包括：

第一分离腔体，具有所述开口端并连通于所述样本进样腔与所述混匀单元，所述第一分离腔体内的样本液流入所述混匀单元；

第二分离腔体，具有所述封闭端并与所述第一分离腔体连通。

7.如权利要求6所述的微流控芯片，其特征在于，所述第一分离腔体与所述第二分离腔体位于所述主体的同一径向上。

8.如权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述稀释液单元还包括：

第三延伸腔体，与所述稀释液定量腔或所述稀释液余量腔连通，所述第三延伸腔体用于供第二传感器进行检测，以检测所述第三延伸腔体中是否存在液体；和/或，

第四延伸腔体，与所述稀释液定量腔或所述稀释液余量腔连通，所述第四延伸腔体用于放置第二检测试剂，所述第二检测试剂用于与流入所述第四延伸腔体的稀释液反应，以对所述稀释液进行检测。

9.如权利要求8所述的微流控芯片，其特征在于，所述第三延伸腔体和/或所述第四延伸腔体沿所述主体的径向往外延伸。

10.如权利要求1-9任一项所述的微流控芯片，其特征在于，所述检测腔的数量为二十四个以上；和/或，相邻的两个所述检测腔之间的夹角小于12°。

11.如权利要求1-9任一项所述的微流控芯片，其特征在于，所述微流控芯片还包括多个反射面，多个所述反射面与多个所述检测腔一一对应，所述反射面用于所述检测腔的光学定位；

其中，位于首位或末位的所述检测腔对应的所述反射面为第一反射面，其余的所述检测腔对应的所述反射面均为第二反射面，所述第一反射面的宽度大于所述第二反射面的宽度。

12.如权利要求1-9任一项所述的微流控芯片，其特征在于，所述混匀单元包括：

混匀腔；

第一毛细流道，连接于所述样本定量腔和所述混匀腔，所述样本定量腔内的所述样本液通过所述第一毛细流道流入所述混匀腔；

第二毛细流道，连接于所述稀释液定量腔和所述混匀腔，所述稀释液定量腔内的稀释液通过所述第二毛细流道流入所述混匀腔；

第三毛细流道，连接于所述混匀腔和所述弧形流道，所述样本液和所述稀释液在所述混匀腔混匀形成所述混匀液后通过所述第三毛细流道流入所述弧形流道。

13.如权利要求1-9任一项所述的微流控芯片，其特征在于，所述弧形流道具有连接于所述混匀单元的入口端和与所述入口端相对的末端，所述多个检测腔沿所述弧形流道的外围等距分布并位于所述入口端与所述末端之间；

所述检测单元还包括第一废液腔和第二废液腔，所述第一废液腔连通于所述弧形流道的入口端，所述第二废液腔连通于所述弧形流道的末端，所述混匀单元中未混匀的液体流入所述第一废液腔，部分所述混匀液通过所述弧形流道分注于所述多个检测腔内，多余混匀液流入所述第二废液腔内。

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