CN220238606U - 一种用于不同混合比例的多指标光激化学发光微流控芯片 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种用于不同混合比例的多指标光激化学发光微流控芯片,基体内具有相互分隔的稀释液分配通道及样本分配通道,样本分配通道与稀释液分配通道的液体出口方向一致,流出的样本及其稀释液汇集至基体的检测池,检测池有多个,每一个内均预包埋有匹配待测指标的感光微球和发光微球的冻干粉或冻干球;稀释液分配通道和/或样本分配通道的液池体积大小根据不同检测指标差异化设置;且稀释液分配通道内的稀释液和样本分配通道内的样本能够在配套设备驱动力作用下同步分配、转移。实现样本与稀释液混合比例可按需设置,配合多个匹配待测指标的感光微球和发光微球的冻干粉或冻干,提高了微流控芯片的应用范围,满足更多指标的检测需求。
Description
技术领域
本实用新型涉及生物医学检测领域及微流控芯片技术领域,更具体的说是涉及一种用于不同混合比例的多指标光激化学发光微流控芯片。
背景技术
化学发光免疫检测是将具有高灵敏度的化学发光测定技术与高特异性的免疫反应相结合,用于各种抗原、半抗原、抗体、激素、酶、脂肪酸、维生素和药物等指标的检测分析技术。其作为体外免疫诊断的重要技术手段之一,对肿瘤标志物、糖尿病、高血压、心脏病、传染病、过敏等疾病的诊断、评估、监测具有重要作用。光激化学发光技术(Luminescentoxygen channeling immunoassay,LOCI)是第四代新型化学发光免疫检测技术,其原理为感光微球与发光微球在极短距离的结合下(待测物存在时),经激发光(680nm)照射后,感光微球可产生活化的单线态氧并传递至供体微球使其发出光信号,从而完成对待测样本的检测。全分析过程可在均相液体中完成,相较于目前临床上主流的非均相免疫反应而言,免清洗步骤,检测更加便捷快速,且与其他类型的化学发光相比,灵敏度更高、本底干扰更小。有望更多场景的应用,如即时检测(Point-of-Care Testing,POCT)领域。
微流控芯片技术是指利用微通道、反应腔室和其他功能部件精准操控流体的技术。特别的,该技术可将化学和生物领域的样本制备、反应、分离与检测等基本操作单元集成到一块几平方厘米大小的芯片上,取代传统化学或生物实验室的常规操作流程,具有设备小型化、试剂低消耗、流程自动化等优点。微流控芯片作为实现POCT的有力技术途径,目前在体外诊断、食品安全、环境监测等领域得到广泛应用。
目前,化学发光技术主要可分为四类:酶促化学发光、直接化学发光、电化学发光和光激化学发光。其中前三代化学发光技术均为非均相体系,需要清洗分离结构,设备结构复杂。同时酶促化学发光存在曲线漂移问题;直接化学发光持续时间较短;电化学发光测试方式复杂,仪器维护成本高。而光激化学发光作为唯一一种均相体系,无需分离系统,具备免洗、流程简单耗时短、灵敏度高和抗干扰能力较强等突出优势。
目前应用临床的光激化学发光检测系统仍以大型设备为主,造价昂贵,且多指标检测需分配在多个反应管中,试剂消耗大,操作步骤随着指标数的增加而加倍。这些不足限制了该项技术在POCT领域中的应用,特别是社区医院等基础医疗机构。而将微流控芯片作为光激化学发光技术平台,可高效结合二者的优势,兼并光激化学发光高灵敏,又能实现单一样本的多指标并行自动化分析。
目前针对光激化学发光和微流控技术的融合研究仍旧较少且依然围绕单指标检测设计开展,难以真正推广应用到临床诊断。如中国专利文献CN115646561A公开了一种用于光激化学发光的微流控芯片和试剂盒,该芯片仅包含一个检测池,一种感光微球与对应的发光微球,只能匹配单个指标的免疫检测,检测效率较低;并且该芯片无定量结构设计,对操作人员要求、外围设备要求较高;此外,反应所使用到的化学试剂均以溶液方式直接保存在芯片内,无法长时间保存或运输,不利于大规模工业量产。
又如专利文献CN211645250 U采用增加检测池个数的方式在一张微流控芯片上实现了五个指标的检测,且提到稀释液可用容器一的形式预存储,但整个结构对称平铺分布在单层结构上,因液体出口等方向的不同,难以在同一转速条件下实现同步稳定的液体操控。更为重要的是,为达到更好的反应效果,提供有力的诊断依据,微流控芯片上承载的不同指标的检测对试剂样本混合比例的要求还有所差异,进一步提高了并行检测的难度,而所述专利或现有公开技术中并未解决不同混合比例的多指标光激化学发光检测难点问题,特别是免疫诊断领域。
因此,如何提出一种兼容多种指标检测且可自动并行分析的光激化学发光微流控芯片对疾病诊断监测领域具有重要意义,是本领域技术人员亟需解决的问题。
实用新型内容
为此,本实用新型的目的在于提出一种用于不同混合比例的多指标光激化学发光微流控芯片,能够兼容多种指标检测,且能够对疾病自动并行分析诊断监测。
本实用新型提供了一种用于不同混合比例的多指标光激化学发光微流控芯片,包括基体,所述基体内具有相互分隔的稀释液分配通道及样本分配通道,所述样本分配通道与所述稀释液分配通道的液体出口方向一致,流出的样本及其稀释液汇集至基体的检测池,所述检测池有多个,每一个内均预包埋有匹配待测指标的感光微球和发光微球的冻干粉或冻干球;
所述稀释液分配通道和/或样本分配通道的液池体积大小根据不同检测指标差异化设置;
且所述稀释液分配通道内的稀释液和样本分配通道内的样本能够在配套设备驱动力作用下同步分配、转移。
进一步地,所述基体顶部承载且连通有与待检测样本匹配稀释液的容器,所述容器在外力挤压下可从底部刺破并释放稀释液。
进一步地,所述容器为金属材料或高分子聚合物材料制成。
进一步地,所述稀释液分配通道包括:
释放池,所述释放池位于所述基体底部,并与所述基体顶部的容器相对应,所述基体内部相对所述容器布置有穿刺结构;
稀释液通道,所述释放池一侧连通有所述稀释液通道;
稀释液定量池,所述稀释液通道连通所述稀释液定量池,稀释液经释放池、稀释液通道移动至所述稀释液定量池再进入对应的所述检测池,所述稀释液定量池的体积大小根据不同检测指标差异化设置;其数量与所述检测池数量相匹配;
稀释液废液池,所述稀释液通道上连接有所述稀释液废液池。
进一步地,所述稀释液分配通道包括:
多个释放池,所述释放池位于所述基体底部,所述基体内部相对每一个所述释放池均布置有穿刺结构;
稀释液通道,每一个所述释放池连通一个所述稀释液通道;所述稀释液通道数量与所述检测池数量相匹配。
进一步地,每一个所述释放池对应一个所述容器,所述容器的体积大小根据不同检测指标差异化设置。
进一步地,所述样本分配通道包括:
样本通道,所述样本通道与所述稀释液通道分隔开,并位于所述基体内,其一端与加样孔连通;所述加样孔从所述基体顶部向下贯穿至所述样本通道,其周围具有气孔;
样本定量池,所述样本通道另一端连通有多个所述样本定量池,所述样本定量池体积的大小根据不同检测指标差异化设置,每一个所述样本定量池与对应的所述检测池连通;
样本废液池,所述样本通道上连接有所述样本废液池。
进一步地,所述样本通道的一端设置有样本储存池。
进一步地,所述基体包括由上至下依次连接的加样层、进样层、分隔层及释放层;
或所述基体包括由上至下依次连接的加样层、释放层、分隔层及进样层;
所述样本分配通道位于所述进样层上,所述稀释液分配通道位于所述释放层上,且通过所述分隔层分隔,所述检测池为连通所述进样层、分隔层及释放层的容纳腔,且通过所述加样层封闭,所述加样层顶部承载且连通所述容器。
进一步地,所述基体包括由上至下依次连接的加样层、释放层及进样层,所述样本分配通道位于所述进样层上,所述稀释液分配通道位于所述释放层上,所述检测池为连通所述进样层及释放层的容纳腔,且通过所述加样层封闭,所述加样层顶部承载且连通所述容器。
经由上述的技术方案可知,与现有技术相比,本实用新型公开提供了一种用于不同混合比例的多指标光激化学发光微流控芯片,通过分隔设置的样本分配通道和稀释液分配通道的液体出口方向一致,在配套设备作用下,样本及其稀释液能够在外力作用下同步分配、转移,稀释液分配通道和/或样本分配通道的液池体积大小根据不同检测指标差异化设置,由于不同检测指标因体系内反应的差异,往往试剂样本配比也不同。通过设计不同体积的液池结构,实现稀释液和样本溶液按需差异化同步分配,即样本与稀释液混合比例可按需设置,配合多个具有匹配待测指标的感光微球和发光微球的冻干粉或冻干球,极大提高了本实用新型所述微流控芯片的应用范围,满足更多指标的检测需求。
稀释液分配通道和/或样本分配通道的液池体积大小根据不同检测指标差异化设置,实现了单一样本的并行分配、转移,在不增加操作流程的基础上,巧妙实现单一样本的多指标并行分析,而不需要繁琐的步骤叠加,极易实现自动化。
该芯片以冻干和在外力挤压下可从底部刺破并释放稀释液的容器方式预包埋了光激化学发光全流程所需试剂,仅需手动加入样本即可全自动完成检测。同时,该芯片还设有体积可调整的定量池结构和多个检测池,可以匹配多种检测指标的定量混合需求,特别适用于体外诊断免疫检测领域。
液体试剂以容器的形式存储,固体试剂预包埋在检测池中,试剂预存极大地减少了测试流程,所述微流控芯片仅需加样即可完成全自动检测;同时,该预存方式提升了微流控芯片在运输过程中对各种环境变化的耐受性,加强其保存运输能力。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术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,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例1对应的微流控芯片的爆炸结构图。
图2为本实用新型实施例1加样层的结构示意图。
图3为本实用新型实施例1进样层的结构示意图。
图4为本实用新型实施例1分隔层的结构示意图。
图5为本实用新型实施例1释放层的结构示意图。
图6为本实用新型实施例2对应的微流控芯片的爆炸结构图。
图7为本实用新型实施例3对应的微流控芯片的爆炸结构图。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本实用新型,而不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
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;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。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。
多指标检测中,由于微流控芯片上承载的不同指标的检测对试剂样本混合比例的要求有所差异,现有技术中微流控芯片方案难以在同一转速条件下实现同步稳定的液体操控,同时并未解决不同混合比例的多指标光激化学发光检测难点问题,特别是免疫诊断领域。
鉴于此,本实用新型实施例公开了一种用于不同混合比例的多指标光激化学发光微流控芯片,总体而言,包括基体,所述基体内具有相互分隔的稀释液分配通道及样本分配通道,所述样本分配通道与所述稀释液分配通道的液体出口方向一致,流出的样本及其稀释液汇集至基体的检测池,所述检测池有多个,每一个内均预包埋有匹配待测指标的感光微球和发光微球的冻干粉或冻干球;所述稀释液分配通道和/或样本分配通道的液池体积大小根据不同检测指标差异化设置;且所述稀释液分配通道内的稀释液和样本分配通道内的样本能够在外力作用下同步分配、转移。所述基体顶部承载且连通有与待检测样本匹配稀释液的容器,所述容器在匹配设备外力挤压下可从底部刺破并释放稀释液。
由于不同检测指标因体系内反应的差异,往往试剂样本配比也不同。本实用新型通过设计不同体积的液池结构,实现稀释液和样本溶液按需差异化同步分配,即样本与稀释液混合比例可按需设置,配合多个具有匹配待测指标的感光微球和发光微球的冻干粉或冻干球,极大提高了本实用新型所述微流控芯片的应用范围,满足更多指标的检测需求。稀释液分配通道和/或样本分配通道的液池体积大小根据不同检测指标差异化设置,实现了单一样本的并行分配、转移,在不增加操作流程的基础上,巧妙实现单一样本的多指标并行分析,而不需要繁琐的步骤叠加,极易实现自动化。
该芯片以冻干和在外力挤压下可从底部刺破并释放稀释液的容器方式预包埋了光激化学发光全流程所需试剂,仅需手动加入样本即可全自动完成检测。同时,该芯片还设有体积可调整的定量池结构和多个检测池,可以匹配多种检测指标的定量混合需求,特别适用于体外诊断免疫检测领域。
具体而言,提供以下三个实施方式,方便说明本实用新型具体的实施结构。但实施例1、实施例2、实施例3等结构描述不应理解为对本实用新型其他实施例的限制,在本说明书中,一个实施例描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行结合和组合。
实施例1
参见附图1-5,本实用新型提供了一种用于不同混合比例的多指标光激化学发光微流控芯片,组成包括1.加样层一;2.进样层一;3.分隔层一;4.释放层一;5.气孔一;6.容器一;7.容器一通孔;8.加样孔一;9.样本存储池一;10.样本通道一;11.样本定量池一;12.样本废液池一;13.检测池一;14.穿刺结构一;15.释放池一;16.稀释液通道一;17.稀释液定量池一;18.稀释液废液池一。
其中基体包括由上至下依次连接的加样层一、进样层一、分隔层一及释放层一,各层结构相邻贴合,上下通过流道或气道相互贯通。
加样层一包括加样孔一、容器一,容器一中预储存有稀释液等液体试剂;所述进样层一设有样本存储池一、样本定量池一、样本废液池一;所述分隔层一用于分隔进样层一与释放层一,防止样本与稀释液提前混合;所述加样层一、进样层一和分隔层一均设有上下贯穿的容器一通孔;所述释放层一包括释放池一、稀释液定量池一、稀释液废液池一,所述释放池一底部设有用于刺破容器一的穿刺结构一;所述加样层一、进样层一、分隔层一和释放层一均设有上下贯穿的气孔一;所述进样层一、分隔层一和释放层一均设有上下贯穿的检测池一,其与样本定量池一通过微通道相连。
具体而言,所述样本分配通道位于所述进样层一上,所述稀释液分配通道位于所述释放层一上,且通过所述分隔层一分隔,所述检测池一为连通所述进样层一、分隔层一及释放层一的容纳腔,且通过所述加样层一封闭,所述加样层一顶部承载且连通所述容器一。
稀释液分配通道包括:释放池一,稀释液通道一,稀释液定量池一及稀释液废液池一;所述释放池一位于所述释放层一上,并与所述加样层一顶部的容器相对应,所述释放池一内部相对所述容器布置有穿刺结构一;所述释放池一连通有所述稀释液通道一;所述稀释液通道一连通所述稀释液定量池一,稀释液经释放池一、稀释液通道一移动至所述稀释液定量池一再进入对应的所述检测池一,所述稀释液定量池一的体积大小根据不同检测指标差异化设置;其数量与所述检测池一数量相匹配;所述稀释液通道一上连接有所述稀释液废液池一。
所述样本分配通道包括:样本通道一,所述样本通道一与所述稀释液通道一分隔开,并位于所述进样层上,其一端与加样孔一连通;所述加样孔一从顶部向下贯穿至所述样本通道一,其周围具有气孔一;样本定量池一,所述样本通道一另一端连通有多个所述样本定量池一,所述样本定量池一体积的大小根据不同检测指标差异化设置,每一个所述样本定量池一与对应的所述检测池一连通;样本废液池一,所述样本通道一上连接有所述样本废液池一。
值得说明的是,检测池顶部位置即为芯片检测窗,该位置竖直方向为全透明结构,激发光可向上或向下射出被设备上的检测装置接收到。而设备上的检测装置可以设置在检测池位置的正上或正下方。
使用时,待测样本通过加样孔一8加入至样本存储池一9。加样完成后,封闭加样孔一,将微流控芯片放入配套设备中进行自动检测工作。除待测样本需现场采集外,本实用新型中涉及的所有试剂均预存在容器一6中或预包埋在检测池一13中。
所述容器一6主要可以为金属材料,包括铝箔、铝塑膜、银膜等,也可使用高分子聚合物材料,包括但不限于聚二甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、聚苯乙烯(PS)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、丙烯腈-丁二烯-聚乙烯共聚合物(ABS)。所述容器一6内试剂为待检样本匹配稀释液。
通过外部配套设备内的挤压结构与释放池一15中穿刺结构一14的相互配合实现容器一6内稀释液的释放,随后稀释液通过容器一通孔7进入释放池一15。所述穿刺结构14可以为带有尖头的顶杆结构,参见附图5,有利于刺破被挤压的容器底部。
配套设备在特定转速范围内对微流控芯片进行离心。离心程序结束后,样本通过样本通道一10转移至样本定量池一11,多余样本均进入样本废液池一12;释放池一内稀释液通过稀释液通道一16转移至稀释液定量池一17,多余稀释液均进入稀释液废液池一18。本次离心程序将不会使样本与稀释液直接进入至检测池一13中。
所述稀释液定量池一17体积可根据实际应用情况进行调整,可满足不同检测指标对样本和稀释液不同混合比例的使用需求。
配套设备再次在特定转速范围内对微流控芯片进行离心。离心程序结束后,定量的样本与稀释液进入至检测池一13并均匀混合,随后设备自动开始检测。
所述检测池一13中预先包埋有匹配待测指标的感光微球和发光微球的冻干粉或冻干球。所述感光微球和发光微球可以特异性地与待测抗原结合成免疫复合物,并且经波长680nm激发光照射后,所述感光微球可产生活化的单线态氧并通过免疫复合物结构将其传递至发光微球,所述发光微球在接受单线态氧后可发出特定波长的光,利用该发射光即可进行检测。若不存在待测抗原,则感光微球因激发光照射产生的单线态氧无法通过免疫复合物结构到达发光微球,设备无法检测到发光微球产生的激发光。
所述检测池一13中预包埋的冻干感光微球和发光微球可根据检测指标进行更换(各层可以通过双面胶、超声、激光等方式键合。冻干微球是在键合过程中置入的,如进样层、分隔层和释放层三者完成键合后,检测池为具有一定高度的半封闭空间,即上方未闭合,此时可将所需冻干微球置于其中,最后再将加样层键合完成芯片密封),结合体积大小差异化设置的样本及稀释液定量池,所述微流控芯片可广泛适用于多种指标检测。
实施例2
其与实施例1的不同点在于,参见附图6,所述基体包括由上至下依次连接的加样层一、释放层一、分隔层一及进样层一,其中释放层与进样层根据布置形式互换位置;所述样本分配通道一位于所述进样层一上,所述稀释液分配通道一位于所述释放层一上,且通过所述分隔层一分隔,所述检测池一为连通所述释放层一、分隔层一及进样层一的容纳腔,且通过所述加样层一封闭,所述加样层一顶部承载且连通有多个所述容器一。具体实施例中,可以理解为将实施例1中一个大容器一更换至五个小容器一,五个小容器一中所预存稀释液的种类和体积均可根据待测指标物进行更换。
由于容器一数量的变化,对应的稀释液通道一及穿刺结构一布置形式均发生变化,所述稀释液分配通道一包括:多个释放池一,所述释放池一位于所述释放层一上,所述分隔层一顶部相对每一个所述释放池一均布置有穿刺结构一,穿刺结构一可以为带有尖头的顶杆结构;稀释液通道一,每一个所述释放池一连通一个所述稀释液通道一;所述稀释液通道一数量与所述检测池一数量相匹配;由于五个小容器一中所预存稀释液的种类和体积均可根据待测指标物进行更换,因此可以不设置稀释液废液池一。
由于进样层一在底部,因此气孔一及加样孔一需要自加样层顶部贯穿至进样层一处。
使用时,样本由加样孔一加入至样本存储池一,一次离心至样本定量池一。随后设备与穿刺结构一配合刺破容器一,二次离心后样本与容器一内稀释液均转移至检测池一,并与检测池一预包埋的感光微球和发光微球进行反应,最后设备自动产生激发光照射并检测化学发光信号。所述实施例2微流控芯片无需稀释液定量分配结构,直接通过释放各指标对应的提前定量存储的容器一中的稀释液完成与样本的混合即可。
实施例1和实施例2基体整体呈扇形,当待测样本量较大时可通过芯片的圆周阵列排布同时进行多个芯片的检测流程,大幅提高其检测通量,不仅适用于常规门诊检测,亦满足急诊等随到随检的特殊场景需求。
实施例3
参见附图7,该实施例中,包括加样层二19;释放层二20;进样层二21;容器二22;容器二通孔23;稀释液气控孔24;样本气孔二25;检测区气孔26;稀释液气孔27;样本气控孔二28;加样孔二29;稀释液定量池二30;稀释液废液池二31;样本定量池二32;样本废液池二33;检测池二34;穿刺结构二35。
由于采取气控方式,芯片基体可设置为矩形,包括由上至下依次连接的加样层二、释放层二及进样层二,所述样本分配通道位于所述进样层二上,所述稀释液分配通道位于所述释放层二上,所述检测池二为连通所述进样层二及释放层二的容纳腔,且通过所述加样层二封闭,所述加样层二顶部承载且连通所述容器二,所述加样层二顶部相对所述检测池处设置有检测区气孔二,所述检测区气孔二使得定量后样本以及稀释液能够转移至所述检测池二,检测池内原本的空气从气孔排出,保持压力平衡。同时,加样层二顶部设置了与稀释液通道二连通的稀释液气控孔24,稀释液气孔27,与样本通道二连通的样本气控孔二28。
其样本分配通道包括:样本通道二,所述样本通道二与所述稀释液通道二分隔开,并位于所述进样层二上,其一端与加样孔二连通;所述加样孔二从所述加样层二顶部向下贯穿至所述样本通道二,其周围具有样本气孔二;样本定量池二,所述样本通道二另一端连通有多个所述样本定量池二,所述样本定量池二体积的大小根据不同检测指标差异化设置,每一个所述样本定量池二与对应的所述检测池二连通;样本废液池二,所述样本通道二上连接有所述样本废液池二。
所述稀释液分配通道包括:释放池二,所述释放池二位于所述释放层二上,并与所述加样层二顶部的容器二相对应,所述进样层顶部相对所述容器二布置有穿刺结构二;稀释液通道二,所述释放池二一侧连通有所述稀释液通道二;稀释液定量池二,所述稀释液通道二连通所述稀释液定量池二,稀释液经释放池二、稀释液通道二移动至所述稀释液定量池二再进入对应的所述检测池二,所述稀释液定量池二的体积大小根据不同检测指标差异化设置;其数量与所述检测池二数量相匹配;稀释液废液池二,所述稀释液通道二上连接有所述稀释液废液池二。
本实施例没有分隔层。稀释液气控孔24、样本气孔二25、检测区气孔26、稀释液气孔27、样本气控孔二28及加样孔二29错开布置。
使用时,待测样本通过加样孔二29加入,加样后封闭加样孔二,将所述微流控芯片放置于配套检测设备中。设备通过样本气控孔二28施加特定范围内的气压驱动,使加入的样本转移至样本定量池二32,多余样本均进入样本废液池二33。
通过设备内的挤压结构与穿刺结构二35的相互配合实现容器二22内试剂的释放。在稀释液气控孔二24所施加的特定范围内的气压驱动下,稀释液随容器二通孔23进入稀释液定量池二30,多余样本均进入样本废液池二31。
所述试剂定量池二30体积可根据实际应用情况进行调整,可满足不同检测指标对样本和稀释液不同混合比例的使用需求。
封闭样本气孔二与稀释液气孔二,设备再次施加特定范围内气压,样本与稀释液均转移至检测池二34,并与其中预包埋的感光微球与发光微球反应,最后检测其化学发光反应所产生发射光强度实现定量检测。
值得说明的是,上述各实施例中配套设备在特定转速范围内对微流控芯片可进行离心或采用泵驱动形式。为了方便实现离心控制,可将芯片流道设置为弧形和/或芯片基体设置为扇形;而当采取气控方式时就无需弧形通道,简单直线通道和任意样式的基体形状即可满足正常使用。将样本转移分配至样本定量池,多余样本均进入样本废液池;释放池内稀释液转移至稀释液定量池,多余稀释液进入稀释液废液池。上述动作可同步并行,将不会使样本与稀释液进入检测池中。
本实用新型样本与稀释液分别进行定量,在配套设备提供的驱动力下,稀释液定量池和样本定量池体积可根据实际应用情况进行调整,分别将定量的样本与稀释液均转入至检测池并混合均匀,随后设备自动开始检测。因此可满足不同检测指标对样本和稀释液不同混合比例的使用需求。
所述检测池中预包埋的冻干感光微球和发光微球可根据检测指标进行更换,结合体积可调的稀释液定量池,微流控芯片可广泛适用于多种指标检测。
尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,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例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种用于不同混合比例的多指标光激化学发光微流控芯片,其特征在于,包括基体,所述基体内具有相互分隔的稀释液分配通道及样本分配通道,所述样本分配通道与所述稀释液分配通道的液体出口方向一致,流出的样本及其稀释液汇集至基体的检测池,所述检测池有多个,每一个内均预包埋有匹配待测指标的感光微球和发光微球的冻干粉或冻干球;
所述稀释液分配通道和/或样本分配通道的液池体积大小根据不同检测指标差异化设置;
且所述稀释液分配通道内的稀释液和样本分配通道内的样本能够在配套设备驱动力作用下同步分配、转移。
2.根据权利要求1所述的一种用于不同混合比例的多指标光激化学发光微流控芯片,其特征在于,所述基体顶部承载且连通有与待检测样本匹配稀释液的容器,所述容器在外力挤压下可从底部刺破并释放稀释液。
3.根据权利要求2所述的一种用于不同混合比例的多指标光激化学发光微流控芯片,其特征在于,所述容器为金属材料或高分子聚合物材料制成。
4.根据权利要求2所述的一种用于不同混合比例的多指标光激化学发光微流控芯片,其特征在于,所述稀释液分配通道包括:
释放池,所述释放池位于所述基体底部,并与所述基体顶部的容器相对应,所述基体内部相对所述容器布置有穿刺结构;
稀释液通道,所述释放池一侧连通有所述稀释液通道;
稀释液定量池,所述稀释液通道连通所述稀释液定量池,稀释液经释放池、稀释液通道移动至所述稀释液定量池再进入对应的所述检测池,所述稀释液定量池的体积大小根据不同检测指标差异化设置;其数量与所述检测池数量相匹配;
稀释液废液池,所述稀释液通道上连接有所述稀释液废液池。
5.根据权利要求2所述的一种用于不同混合比例的多指标光激化学发光微流控芯片,其特征在于,所述稀释液分配通道包括:
多个释放池,所述释放池位于所述基体底部,所述基体内部相对每一个所述释放池均布置有穿刺结构;
稀释液通道,每一个所述释放池连通一个所述稀释液通道;所述稀释液通道数量与所述检测池数量相匹配。
6.根据权利要求5所述的一种用于不同混合比例的多指标光激化学发光微流控芯片,其特征在于,每一个所述释放池对应一个所述容器,所述容器的体积大小根据不同检测指标差异化设置。
7.根据权利要求4所述的一种用于不同混合比例的多指标光激化学发光微流控芯片,其特征在于,所述样本分配通道包括:
样本通道,所述样本通道与所述稀释液通道分隔开,并位于所述基体内,其一端与加样孔连通;所述加样孔从所述基体顶部向下贯穿至所述样本通道,其周围具有气孔;
样本定量池,所述样本通道另一端连通有多个所述样本定量池,所述样本定量池体积的大小根据不同检测指标差异化设置,每一个所述样本定量池与对应的所述检测池连通;
样本废液池,所述样本通道上连接有所述样本废液池。
8.根据权利要求7所述的一种用于不同混合比例的多指标光激化学发光微流控芯片,其特征在于,所述样本通道的一端设置有样本储存池。
9.根据权利要求2-8任一项所述的一种用于不同混合比例的多指标光激化学发光微流控芯片,其特征在于,所述基体包括由上至下依次连接的加样层、进样层、分隔层及释放层;
或所述基体包括由上至下依次连接的加样层、释放层、分隔层及进样层;
所述样本分配通道位于所述进样层上,所述稀释液分配通道位于所述释放层上,且通过所述分隔层分隔,所述检测池为连通所述进样层、分隔层及释放层的容纳腔,且通过所述加样层封闭,所述加样层顶部承载且连通所述容器。
10.根据权利要求2-8任一项所述的一种用于不同混合比例的多指标光激化学发光微流控芯片,其特征在于,所述基体包括由上至下依次连接的加样层、释放层及进样层,所述样本分配通道位于所述进样层上,所述稀释液分配通道位于所述释放层上,所述检测池为连通所述进样层及释放层的容纳腔,且通过所述加样层封闭,所述加样层顶部承载且连通所述容器。
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