CN220091444U - 用于检测设备的微流控芯片和检测设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于检测设备的微流控芯片和检测设备，该微流控芯片包括：混匀腔；收纳腔，设置在混匀腔的一侧，收纳腔和混匀腔之间设有连接通道；过柱阀，设置在连接通道上并用于截留混匀腔中的目标物质；洗脱腔，设置在收纳腔的上游端并和收纳腔连通，洗脱腔中洗脱液能够对吸附在过柱阀上的目标物质进行冲洗。该微流控芯片的结构简单，且各腔室和流道的布局更加简洁，有利于降低控制难度，能使得所有目标物质都能更完整、充分地经历各个处理阶段，有利于提升核酸检测的精确性。
Description
技术领域
本实用新型涉及微流控技术领域，具体地涉及一种用于检测设备的微流控芯片和检测设备。
背景技术
微流控芯片可在方寸大小的操作平台上完成传统实验室的样品制备、分离、纯化、检测等过程，具有体积小、集成度高、分析速度快、消耗试剂少等优点，被广泛运用于生物医学、环境监测、分析化学等领域，利用离心力、科氏力、欧拉力等物理力作用即可对流体进行精确、直观的控制，微流控芯片通过设置多个连通的腔室(如样本腔、洗涤腔、洗脱腔、混合腔、检测腔以及废液腔等)以及腔室之间的阀(如毛细阀、虹吸阀以及主动阀等)实现分离、转运、计量、混合、分流等多种功能，被广泛运用于生物医学、环境监测、分析化学等领域。依据现有微流控芯片(如CN105316224A)的各腔室和流道布局形式，液体在两个腔室之间只能单向流动，在腔室数量较多的情况下会导致各腔室和流道布局较为复杂，且正反控制难度高。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了提供一种用于检测设备的微流控芯片和检测设备，该用于检测设备的微流控芯片和检测设备具有结构简单，有利于简化微流控芯片中各个腔室、流道的布局，便于对微流控芯片进行正反控制的优点。
为了实现上述目的，本实用新型第一方面提供一种用于检测设备的微流控芯片，该微流控芯片包括：
混匀腔；
收纳腔，设置在混匀腔的一侧，收纳腔和混匀腔之间设有连接通道；
过柱阀，设置在连接通道上并用于截留混匀腔中的目标物质；
洗脱腔，设置在收纳腔的上游端并和收纳腔连通，洗脱腔中洗脱液能够对吸附在过柱阀上的目标物质进行冲洗。
在本实用新型的实施例中，过柱阀包括阀体组件和过滤膜，阀体组件的内部形成有用于安装过滤膜的过滤膜安装腔，阀体组件上形成有分别位于过滤膜安装腔两侧的第一通孔和第二通孔。
在本实用新型的实施例中，过滤膜的制作材料为硅胶。
在本实用新型的实施例中，阀体组件包括可拆卸连接的第一阀体和第二阀体，过滤膜安装腔由第一阀体和第二阀体共同形成，第一通孔形成在第一阀体上，第二通孔形成在第二阀体上。
在本实用新型的实施例中，第一阀体朝向第二阀体一侧的四角位置均设有固定柱，第二阀体上设有用于供固定柱插入的安装孔。
在本实用新型的实施例中，第一通孔的内周壁和第二通孔的内周壁上均设有多个用于压紧过滤膜的压紧部。
在本实用新型的实施例中，微流控芯片还包括位于收纳腔的下游端的废液腔。
在本实用新型的实施例中，废液腔和收纳腔之间设有废液流道，废液流道的中间段呈倒U型。
在本实用新型的实施例中，微流控芯片还包括设置在混匀腔的上游端并用于容纳样本的样本腔，样本腔上形成有尖角部和用于将样本导流向尖角部的圆弧部，尖角部上设有出样口。
本实用新型第二方面提供一种检测设备，该检测设备包括上述的用于检测设备的微流控芯片。
通过上述技术方案可知，该微流控芯片包括混匀腔、收纳腔、过柱阀和洗脱腔，收纳腔设置在混匀腔的一侧，过柱阀设置在收纳腔和混匀腔之间的连接通道上并用于截留混匀腔中的目标物质；洗脱腔设置在收纳腔的上游端并和收纳腔连通，洗脱腔中洗脱液能够对吸附在过柱阀上的目标物质进行冲洗。该微流控芯片的结构简单，且各腔室和流道的布局更加简洁，有利于降低控制难度，能使得所有目标物质都能更完整、充分地经历各个处理阶段，有利于提升核酸检测的精确性。
附图说明
附图是用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型实施例，但并不构成对本实用新型实施例的限制。在附图中：
图1是本实用新型实施例中基体的仰视视角结构示意图；
图2是本实用新型实施例中微流控芯片的整体结构示意图；
图3是本实用新型实施例中过柱阀的整体结构示意图；
图4是本实用新型实施例中第一阀体的结构示意图；
图5是本实用新型实施例中第二阀体的结构示意图。
附图标记说明
1-混匀腔；2-收纳腔；3-连接通道；4-过柱阀；401-阀体组件；4011-过滤膜安装腔；402-第一通孔；403-第二通孔；404-第一阀体；4041-固定柱；405-第二阀体；4051-安装孔；406-压紧部；5-洗脱腔；6-废液腔；7-废液流道；8-基体；9-底板；10-样本腔；1001-尖角部；1002-圆弧部；1003-出样口；11-储液腔；12-洗涤腔。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。
本实用新型的实施例中提供一种新型的用于检测设备的微流控芯片，如图1-2所示，该微流控芯片包括：
混匀腔1；
收纳腔2，设置在混匀腔1的一侧，收纳腔2和混匀腔1之间设有连接通道3；
过柱阀4，设置在连接通道3上并用于截留混匀腔1中的目标物质；
洗脱腔5，设置在收纳腔2的上游端并和收纳腔2连通，洗脱腔5中洗脱液能够对吸附在过柱阀4上的目标物质进行冲洗。
具体地，检测设备包括本实施例中的微流控芯片和驱动件(如旋转电机)，微流控芯片还包括呈圆环状的基体8和底板9，底板9设置和基体8的下方，混匀腔1、收纳腔2和洗脱腔5均形成在基体8上，混匀腔1和收纳腔2沿基体8的周向间隔分布，基体8上形成有用于和驱动件的驱动件相配合的中心圆孔，驱动件工作时可带动基体8旋转。进一步地，基体8上还形成有样本腔10、多个储液腔11和多个洗涤腔12，样本腔10设置在混匀腔1的上游端并用于容纳目标物质，多个储液腔11均设置在混匀腔1的上游端并用于容纳不同类型的试剂，多个洗涤腔12均设置在混匀腔1的上游端并用于容纳不同类型的洗涤液。
开启驱动件，以使微流控芯片整体朝第一方向(如逆时针方向)旋转，样本腔10中的目标物质(如样本)、多个储液腔11中的试剂以及多个洗涤腔12中的洗涤液均可被甩入到混匀腔1中，目标物质和上述试剂、洗涤液在混匀腔1中混匀并经历裂解阶段和洗涤阶段，混匀腔1中在纯化阶段和洗涤阶段会产生废液，产生的废液可流入连接通道3中并经过过柱阀4流入收纳腔2，再途径收纳腔2进入废液腔6中；洗脱腔5阶段在洗涤阶段之后，洗脱阶段时驱动件带动微流控芯片整体朝第二方向(第二方向和第一方向相反，如顺时针方向)旋转，洗脱腔5中洗脱液可先被甩入收纳腔2中，再经过连接通道3进入混匀腔1中对目标物质进行洗脱，由于废液甩出的过程中部分目标物质可能因为惯性吸附在过柱阀4朝向混匀腔1的第一侧面上，洗脱液从收纳腔2所在方向流入混匀腔1中时，可对吸附在过柱阀4第一侧面上的目标物质进行冲洗，进而使得吸附的目标物质重新回到混匀腔1中进行洗脱，能使得所有目标物质都能更完整、充分地经历洗脱阶段。该微流控芯片的结构简单，且各腔室和流道的布局更加简洁，有利于降低控制难度，能使得所有目标物质都能更完整、充分地经历各个处理阶段，有利于提升核酸检测的精确性。
在本实用新型的一个实施例中，如图3-5所示，过柱阀4包括阀体组件401和过滤膜，阀体组件401的内部形成有用于安装过滤膜的过滤膜安装腔4011，阀体组件401上形成有分别位于过滤膜安装腔4011两侧的第一通孔402和第二通孔403，在没有安装过滤膜时，第一通孔402和第二通孔403均与过滤膜安装腔4011连通。过滤膜上形成有过滤孔，过滤孔的孔径大于废液分子的直径且小于目标物质分子的直径，微流控芯片工作时，混匀腔1中的废液依次穿过第一通孔402、过滤膜和第二通孔403再流入收纳腔2中(或者混匀腔1中的废液依次穿过第二通孔403、过滤膜和第一通孔402再流入收纳腔2中)，废液流出时，过滤膜对混杂在废液中的目标物质进行过滤、截留，避免目标物质数量减少影响检测的精确性。
在本实用新型的一个实施例中，过滤膜的制作材料为硅胶，该种材质制成的过滤膜对核酸的吸附性低，有利于减少目标物质的吸附数量，有利于降低洗脱液对目标物质的冲洗难度。
在本实用新型的一个实施例中，阀体组件401包括可拆卸连接的第一阀体404和第二阀体405，过滤膜安装腔4011由第一阀体404和第二阀体405共同形成，第一通孔402形成在第一阀体404上，第二通孔403形成在第二阀体405上，具体地，第一阀体404朝向第二阀体405一侧的四角位置均设有固定柱4041，第二阀体405上设有用于供固定柱4041插入的安装孔4051，固定柱4041和安装孔4051之间为过盈配合。安装过柱阀4时，将过滤膜放置在第一阀体404或第二阀体405上过滤膜安装腔4011的所在位置处，再将第一阀体404上的各个固定柱4041一一对应地插入第二阀体405上各个安装孔4051中，即可完成过柱阀4的安装；拆卸时，施力将固定柱4041从安装孔4051中拔出即可，该种结构形状的过柱阀4结构简单且便于进行安装或拆卸。
在本实用新型的一个实施例中，第一通孔402的内周壁和第二通孔403的内周壁上均设有多个用于压紧过滤膜的压紧部406，第一阀体404上的多个压紧部406沿第一通孔402的周向间隔均匀分布，第二阀体405上的多个压紧部406沿第二通孔403的周向间隔均匀分布并与第一阀体404上的多个压紧部406一一对应，第一阀体404和第二阀体405上对应位置处的两个压紧部406能从过滤膜的两侧对其进行压紧，以进一步加强对过滤膜的固定作用，避免过滤膜在废液冲击作用下从过滤膜安装腔4011中脱离。
在本实用新型的一个实施例中，微流控芯片还包括位于收纳腔2的下游端的废液腔6，具体地，废液腔6位于混匀腔1、收纳腔2的外周侧并用于容纳从混匀腔1中甩出的废液。
在本实用新型的一个实施例中，废液腔6和收纳腔2之间设有废液流道7，废液流道7的中间段呈倒U型，进一步地，从混匀腔1中甩出的废液途经收纳腔2和废液流道7再流入废液腔6中，废液流道7的中间段和混匀腔1、收纳腔2在基体8的周向上间隔分布，废液流道7的该种位置布局和形状能有效避免废液腔6中的废液朝收纳腔2所在位置处回流。
在本实用新型的一个实施例中，微流控芯片还包括设置在混匀腔1的上游端并用于容纳样本的样本腔10，样本腔上形成有尖角部1001和用于将样本导流向尖角部1001的圆弧部1002，尖角部1001上设有出样口1003。具体地，出样口1003位于尖角部1001的尖角位置处，当微流控芯片整体旋转时，样本腔10中的样本在离心力的作用下朝远离基体8的圆心的一端运动，通过控制微流控芯片的旋转方向，可使得样本在惯性的作用下朝尖角部1001所在一侧运动，圆弧部1002上形成有圆弧侧壁，该圆弧侧壁朝远离尖角部1001的方向凹陷，能够将样本腔10中圆弧部1002所在方向的样本导流向尖角部1001，使得样本能在尖角部1001中汇集，进而能提升样本自出样口1003流出时的顺畅度，提升了微流控芯片的使用性能。
本实用新型的另一个实施例中提供一种检测设备，该检测设备包括上述实施例中的用于检测设备的微流控芯片。
以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于此。在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本实用新型所公开的内容，均属于本实用新型的保护范围。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施方式，可以理解的是，上述实施方式是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施方式进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种用于检测设备的微流控芯片，其特征在于，所述微流控芯片包括：
混匀腔(1)；
收纳腔(2)，设置在所述混匀腔(1)的一侧，所述收纳腔(2)和所述混匀腔(1)之间设有连接通道(3)；
过柱阀(4)，设置在所述连接通道(3)上并用于截留所述混匀腔(1)中的目标物质；
洗脱腔(5)，设置在所述收纳腔(2)的上游端并和所述收纳腔(2)连通，所述洗脱腔(5)中洗脱液能够对吸附在所述过柱阀(4)上的所述目标物质进行冲洗。
2.根据权利要求1所述的用于检测设备的微流控芯片，其特征在于，所述过柱阀(4)包括阀体组件(401)和过滤膜，所述阀体组件(401)的内部形成有用于安装所述过滤膜的过滤膜安装腔(4011)，所述阀体组件(401)上形成有分别位于所述过滤膜安装腔(4011)两侧的第一通孔(402)和第二通孔(403)。
3.根据权利要求2所述的用于检测设备的微流控芯片，其特征在于，所述过滤膜的制作材料为硅胶。
4.根据权利要求2所述的用于检测设备的微流控芯片，其特征在于，所述阀体组件(401)包括可拆卸连接的第一阀体(404)和第二阀体(405)，所述过滤膜安装腔(4011)由所述第一阀体(404)和所述第二阀体(405)共同形成，所述第一通孔(402)形成在所述第一阀体(404)上，所述第二通孔(403)形成在所述第二阀体(405)上。
5.根据权利要求4所述的用于检测设备的微流控芯片，其特征在于，所述第一阀体(404)朝向所述第二阀体(405)一侧的四角位置均设有固定柱(4041)，所述第二阀体(405)上设有用于供所述固定柱(4041)插入的安装孔(4051)。
6.根据权利要求2所述的用于检测设备的微流控芯片，其特征在于，所述第一通孔(402)的内周壁和所述第二通孔(403)的内周壁上均设有多个用于压紧所述过滤膜的压紧部(406)。
7.根据权利要求1-6中任意一项所述的用于检测设备的微流控芯片，其特征在于，所述微流控芯片还包括位于所述收纳腔(2)的下游端的废液腔(6)。
8.根据权利要求7所述的用于检测设备的微流控芯片，其特征在于，所述废液腔(6)和所述收纳腔(2)之间设有废液流道(7)，所述废液流道(7)的中间段呈倒U型。
9.根据权利要求1所述的用于检测设备的微流控芯片，其特征在于，所述微流控芯片还包括设置在所述混匀腔(1)的上游端并用于容纳样本的样本腔(10)，所述样本腔上形成有尖角部(1001)和用于将所述样本导流向所述尖角部(1001)的圆弧部(1002)，所述尖角部(1001)上设有出样口(1003)。
10.一种检测设备，其特征在于，所述检测设备包括根据权利要求1-9中任意一项所述的用于检测设备的微流控芯片。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN117625759A (zh) * | 2023-12-08 | 2024-03-01 | 精智未来(广州)智能科技有限公司 | 基于硅基微流控芯片的分子检测方法与设备 |
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2023
- 2023-06-28 CN CN202321671625.1U patent/CN220091444U/zh active Active
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
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