CN220634386U - 芯片底壳、微流控芯片及体外诊断检测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种芯片底壳、微流控芯片及体外诊断检测系统，涉及核酸检测技术领域，该芯片底壳包括基板、加样腔、提取腔、检测试剂存储模块、废液腔以及多个扩增腔，加样腔、所述提取腔、检测试剂存储模块、废液腔以及多个扩增腔均设于基板上，检测试剂存储模块包括多个能够与活塞盖配合的柱状储存腔，柱状储存腔用于预置试剂囊泡，其中，加样腔、多个柱状储存腔、废液腔以及多个扩增腔通过基板上的微流道分别与提取腔连通，芯片底壳为一体成型件。本实用新型的微流控芯片及体外诊断检测系统的芯片底壳结构简单合理，芯片底壳一体成型，制造成本低。

Description

芯片底壳、微流控芯片及体外诊断检测系统

技术领域

本实用新型涉及体外诊断技术领域，具体地，涉及一种芯片底壳、微流控芯片及体外诊断检测系统。

背景技术

微流控芯片被称作“芯片上的实验室”，具有体积小、成分低、效率高、自动化、集成化等特点，是在面积较小的芯片上，以复杂的流体操作系统和功能单元模块为一体，能将核酸提取、纯化、洗脱、检测集成一体化的检测芯片。但微流控芯片上若要实现核酸的提取和扩增，同时考虑到试剂腔的交叉混合问题和检测精度问题，其微流控芯片上大都包含复杂的液路和控制阀设计。尤其对于多通量的微流控芯片，其液路布置和控制结构就更为复杂。现有的部分芯片采用旋转导流阀，但其设计及材料使用要求较高，为此微流控芯片的制造成本都较高。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述技术问题，提供一种芯片底壳、微流控芯片及体外诊断检测系统，该微流控芯片及体外诊断检测系统的芯片底壳结构简单合理，芯片底壳一体成型，制造成本低，且检测结果更加准确可靠，扩展性更好。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种芯片底壳，芯片底壳包括基板、加样腔、提取腔、检测试剂存储模块、废液腔以及多个扩增腔，加样腔、提取腔、检测试剂存储模块、废液腔以及多个扩增腔均设于基板上，检测试剂存储模块包括多个用于预置试剂囊泡并能够与活塞盖配合的柱状储存腔，其中，加样腔、多个柱状储存腔、废液腔以及多个扩增腔通过基板上的微流道分别与提取腔连通，芯片底壳为一体成型件。

进一步地，该基板可包括沿基板厚度方向相对设置的第一板面和第二板面，加样腔、提取腔、检测试剂存储模块以及废液腔均设于第一板面上，微流道和多个扩增腔设于第二板面上。

更进一步地，加样腔、提取腔以及废液腔均可呈顶部敞口状且腔体底壁设于第一板面上，加样腔、提取腔以及废液腔的腔体周壁均凸起形成于第一板面上，多个扩增腔呈敞口状且下凹形成于第二板面上。

此外，加样腔可设有加样口，沿基板的板面纵向，加样腔位于提取腔纵向上方，提取腔连通有能够向外排气的提取腔排气通道，提取腔排气通道包括提取腔外排气孔、提取腔排气流道以及提取腔内排气孔，提取腔排气流道下凹形成在第二板面上，提取腔外排气孔和提取腔内排气孔均沿基板厚度方向贯穿设置在基板上，沿基板的板面纵向，提取腔外排气孔位于提取腔的纵向上方，提取腔内排气孔沿基板厚度方向贯穿设置在提取腔的纵向上方部的腔体底璧上，提取腔、提取腔内排气孔、提取腔排气流道以及提取腔外排气孔依次连通。

另外，废液腔连通有能够向外排气的废液腔排气通道，废液腔排气通道可包括废液腔外排气孔、废液腔排气流道以及废液腔内排气孔，沿基板的板面纵向，废液腔外排气孔沿基板厚度方向贯穿设置在基板上并位于废液腔的纵向上方，废液腔内排气孔沿基板厚度方向贯穿设置在基板和废液腔的腔体底璧上，废液腔排气流道下凹形成在第二板面上，废液腔、废液腔内排气孔、废液腔排气流道以及废液腔外排气孔依次连通；

和/或，多个扩增腔连通有能够向外排气的扩增腔排气通道，扩增腔排气通道上设于蜡阀腔。

在一些实施例中，第二板面可下凹形成有废液腔微流道，废液腔微流道上形成有能用于形成膜阀的废液腔微流道切断部，提取腔设有沿基板厚度方向贯穿基板和提取腔的腔体底璧的提取腔排液孔，废液腔设有沿基板厚度方向贯穿基板和废液腔的腔体底璧的废液腔进液孔，提取腔依次通过提取腔排液孔、废液腔微流道以及废液腔进液孔与废液腔连通；

和/或，第二板面上可凹形成有提取腔微流道，多个扩增腔通过扩增腔微流道与提取腔连通，提取腔微流道上形成有能用于形成膜阀的提取腔微流道切断部；

和/或，第二板面下凹形成有存储模块微流道，检测试剂存储模块通过存储模块微流道与提取腔连通。

可选地，多个扩增腔沿基板的板面横向并排布置；

和/或，检测试剂存储模块包括多个能够与活塞盖配合的柱状储存腔。

此外，沿基板的板面纵向，加样腔、提取腔和废液腔可从上至下依次布置，多个扩增腔位于提取腔的纵向下方，加样腔和提取腔沿基板的板面横向与检测试剂存储模块并排设置。

本实用新型还提供了一种微流控芯片，微流控芯片包括上述的芯片底壳。

在一些实施例中，检测试剂存储模块中装设有提取试剂、洗涤液体试剂以及洗脱液体试剂，扩增腔装设有核酸扩增冻干检测试剂球，微流控芯片还可包括：

第一覆膜，焊接在芯片底壳的一侧并用于封盖提取腔和废液腔；

第二覆膜，焊接在芯片底壳的另一侧并用于封盖第二板面的微流道和多个扩增腔；

加样密封塞，用于封盖加样腔的加样口并能够在加样腔中做活塞运动；以及

上盖，盖设在芯片底壳上并设有加样孔和超声孔，加样孔与加样腔对位设置，超声孔和提取腔对位设置。

本实用新型的芯片底壳和微流控芯片包括基板、加样腔、提取腔、检测试剂存储模块、废液腔以及多个扩增腔，加样腔、提取腔、检测试剂存储模块、废液腔以及多个扩增腔均设于基板上，检测试剂存储模块包括多个能够与活塞盖配合的柱状储存腔，柱状储存腔用于预置试剂囊泡。其中，加样腔、多个柱状储存腔、废液腔以及多个扩增腔通过基板上的微流道分别与提取腔连通，提取腔与其他腔室通过微流道直接连通，流道布置简单，也无需设置结构复杂的控制阀，结构简单合理，设计及材料使用要求不高，芯片底壳为一体成型件，制造成本低。此外，本实用新型的芯片底壳和微流控芯片具备多个扩增腔室，可预埋用于磁珠法核酸提取的液体试剂和用于核酸扩增的冻干试剂，使用一个耗材，一次加样，人员操作时间小于一分钟，配合仪器完成样本进、结果出的核酸提取扩增流程，即可实现多个靶点的荧光PCR检测，检测效率高。并且，检测试剂存储模块包括多个能够与活塞盖配合的柱状储存腔，柱状储存腔用于预置试剂囊泡，由于试剂通过囊泡预置在柱状储存腔中，仅在使用时才通过活塞盖挤压刺穿出液，试剂密封性好，有效避免了试剂的污染，且通过活塞挤压出液，试剂供给更加精确定量，检测结果也更加准确可靠。另外，试剂通过囊泡形式预置在柱状储存腔中，可根据实际的检测需求适时进行更换，通用性和可扩展性也更好。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，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，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1展示了根据本实用新型的一种具体实施例的微流控芯片的安装爆炸图；

图2为图1的微流控芯片的另一个视角下的安装爆炸图；

图3为图1中的上盖的立体图；

图4为图1中的芯片底壳的立体图；

图5示出了图4中的芯片底壳的第一板面；

图6示出了图4中的芯片底壳的第二板面；

图7为图1中的加样密封塞的立体图。

附图标记说明

100芯片底壳 101基板

1011第一板面 1012第二板面

1013基板厚度面 102 加样腔

1021加样腔出液孔 1022 加样腔出液微流道

103提取腔 1031 提取腔外排气孔

1032提取腔排气流道 1033 提取腔内排气孔

1034提取腔排液孔 1035 洗脱液排出口

1036提取腔进液孔 1037 第一试剂进液孔

1038第一试剂进液孔 1071 出蜡孔

104检测试剂存储模块 1041 活塞盖配合开口

1042第一存储腔 1043 第二存储腔

1044第一流道 1045 第二流道

1046第一支流道切断部 1047 第二支流道切断部

105废液腔 1051 废液腔外排气孔

1052废液腔排气流道 1053 废液腔内排气孔

1054废液腔进液孔 1055 废液腔微流道

1056废液腔微流道切断部 106 扩增腔

1061扩增腔微流道 10611扩增腔主流道

10612扩增腔支流道 1062 扩增腔微流道切断部

1063扩增腔排气微流道 1064 扩增腔排气孔

1065扩增腔支流道切断部 107 蜡阀腔

108定位柱 200 加样密封塞

300上盖 301 加样孔

302超声孔 400 活塞盖

303定位销

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。

在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的各部件相互位置关系描述用词。

现有技术中的微流控芯片大都包含复杂的液路和控制阀设计，其设计及材料使用要求较高，为此微流控芯片的制造成本都较高，体积也难以进一步小型化。

有鉴于此，本实用新型提供了一种芯片底壳100，该芯片底壳100包括基板101、加样腔102、提取腔103、检测试剂存储模块104、废液腔105以及多个扩增腔106，加样腔102、提取腔103、检测试剂存储模块104、废液腔105以及多个扩增腔106均设于基板101上，检测试剂存储模块104包括多个用于预置试剂囊泡并能够与活塞盖配合的柱状储存腔，其中，加样腔102、多个柱状储存腔、废液腔105以及多个扩增腔106通过基板101上的微流道分别与提取腔103连通，芯片底壳100为一体成型件。即如图1、图2、图4至图6所示，加样腔102、多个柱状储存腔、废液腔105以及多个扩增腔106通过基板101上的微流道分别与提取腔103连通，提取腔103与其他腔室通过微流道直接连通，流道布置简单，也无需设置结构复杂的控制阀，结构简单合理，设计及材料使用要求不高。且芯片底壳100为一体成型件，制造成本低。

并且，检测试剂存储模块104包括多个能够与活塞盖配合的柱状储存腔，柱状储存腔用于预置试剂囊泡，由于试剂通过囊泡预置在柱状储存腔中，仅在使用时才通过活塞盖挤压刺穿出液，试剂密封性好，有效避免了试剂的污染，且通过活塞挤压出液，试剂供给更加精确定量，检测结果也更加准确可靠。另外，试剂通过囊泡形式预置在柱状储存腔中，可根据实际的检测需要进行更换，通用性和可扩展性也更好。

此外，本实用新型的芯片底壳100和微流控芯片1000具备多个扩增腔106，如图2和图6所示，本实用新型的芯片底壳100和微流控芯片1000具备8个扩增腔106，当然，本实用新型不限于此，基于本实用新型的流道和腔室布局合理，扩增腔106的数量还可设置为更多个，例如为10个、12个等。本实用新型的芯片底壳100和微流控芯片1000可预埋用于磁珠法核酸提取的液体试剂和用于核酸扩增的冻干试剂，使用一个耗材，一次加样，人员操作时间小于一分钟，配合仪器完成样本进、结果出的核酸提取扩增流程，即可实现多达32个靶点的荧光PCR检测，检测效率高。

可选地，如图5和图6所示，基板101可包括沿基板厚度方向相对设置的第一板面1011和第二板面1012，加样腔102、提取腔103、检测试剂存储模块104以及废液腔105均设于第一板面1011上，微流道和多个扩增腔106设于第二板面1012上。如此，使得芯片底壳100上的腔室布置和流道布置更加合理，更有利于芯片底壳100的进一步小型化设置。

更进一步地，如图1、图2、图4至图6所示，加样腔102、提取腔103以及废液腔105均可呈顶部敞口状，且加样腔102、提取腔103以及废液腔105的腔体底壁设于第一板面1011上，加样腔102、提取腔103以及废液腔105的腔体周壁均凸起形成于第一板面1011上，多个扩增腔106呈敞口状且下凹形成于第二板面1012上。如此，使得芯片底壳100上的腔室布置和流道布置更加合理，可减少芯片底壳100的制造材料和重量，制造成本低，也更有利于芯片底壳100的进一步小型化和轻量化设置，叠放时空间利用率高，便于运输储存。

另外，沿基板101的板面纵向，加样腔102、提取腔103、废液腔105、扩增腔106从上至下依次布置，多个扩增腔106位于提取腔103的纵向下方，加样腔102和提取腔103沿基板101的板面横向与检测试剂存储模块104并排设置。如此，可使得本申请的微流控芯片的结构布置更加简单合理，液体在腔室之间的转移可借助重力作用，操作便捷，使用性能好。

此外，加样腔102设有加样口，沿基板101的板面纵向，加样腔102位于提取腔103的纵向上方。提取腔103连通有能够向外排气的提取腔排气通道，提取腔排气通道包括提取腔外排气孔1031、提取腔排气流道1032以及提取腔内排气孔1033。提取腔排气流道1032下凹形成在第二板面1012上，提取腔外排气孔1031和提取腔内排气孔1033均沿基板厚度方向贯穿设置在基板101上。沿基板101的板面纵向，提取腔外排气孔1031位于提取腔103的纵向上方。提取腔内排气孔1033沿基板厚度方向贯穿设置在提取腔103的纵向上方部的腔体底璧上，提取腔103、提取腔内排气孔1033、提取腔排气流道1032以及提取腔外排气孔1031依次连通。

由于本申请的提取腔103设有排气通道，样本液加入加样腔102后，通过塞上加样密封塞200即可利用液体受重力和加压样的正挤压作用将样本液注入至提取腔103中，无需其他腔室提供负压。本申请的微流控芯片底壳100结构简单、制造成本低，能使用一个耗材，一次加样，人员操作时间小于一分钟，操作便捷，用户体验好。

进一步地，检测试剂存储模块104可包括多个能够与活塞盖400配合并与提取腔103连通的柱状储存腔，多个柱状存储腔的轴线平行于基板101的板面，多个柱状存储腔的活塞盖配合开口1041设置在基板101的基板厚度面1013上，基板厚度面1013垂直于基板101的板面。本申请的多个柱状存储腔的轴线沿基板101的板面横向布置，结构合理简单，便于制造，叠放时空间利用率高，便于运输储存。

更进一步地，如图4和图6所示，多个柱状存储腔包括多个第一存储腔1042和第二存储腔1043。多个第一存储腔1042通过第一流道1044和第一试剂进液孔1037与提取腔103连通，第一流道1044包括第一主流道和多条第一支流道，多条第一支流道的第一端分别一一连通多个第一存储腔1042，第一主流道连通在提取腔103与多条第一支流道的第二端之间。第二存储腔1043通过第二流道1045和第二试剂进液孔1038与提取腔103连通。多条第一支流道上设有用于切断流道的第一支流道切断部1046，第二流道1045上设有用于切断流道的第二流道切断部1047。这样，检测试剂存储模块104通过设置多个能够与活塞盖400配合并与提取腔103连通的柱状储存腔，使得试剂转移操作简单便捷，且能精确控制各种试剂的注入量，各个试剂腔室也能始终保持密封状态，避免试剂腔的交叉混合问题以及能避免受到外界环境的干扰，使得检测结果更为精确和可靠。

可选地，柱塞盖400的一端为柱压端部，另一端为设有能够与活塞杆连接的活塞杆连接部。

在一些实施例中，第一存储腔1042可根据实际需要的数量，设置一定数量的预留舱位，以适应不同种类的检测需求。如图1至图5所示，检测试剂存储模块104包括五个第一存储腔1042和一个第二存储腔1043。将核酸提取所需试剂使用囊泡形式预分装入第一存储腔1042中，洗脱液放入第二存储腔1043，然后将活塞盖400塞入多个柱状存储腔的活塞盖配合开口1041，表面贴上可撕裂防尘纸膜，完成封装。封装后，液体试剂由活塞盖400与第一支流道切断部1046和第二支流道切断部1047形成的流道膜阀密封。实验时，测试仪器通过丝杆电机推动特定柱塞，挤压囊泡使其破裂，液体试剂冲破膜阀，流入提取腔103。

可选地，提取腔103与检测试剂存储模块104邻接布置并共用部分腔壁。如此，使得芯片底壳100上的腔室布置和流道布置更加合理，可减少芯片底壳100的制造材料和重量，制造成本低，也更有利于芯片底壳100的进一步小型化和轻量化设置。

另外，废液腔105可连通有能够向外排气的废液腔排气通道，废液腔排气通道包括废液腔外排气孔1051、废液腔排气流道1052以及废液腔内排气孔1053。沿基板101的板面纵向，废液腔外排气孔1051沿基板厚度方向贯穿设置在基板101上并位于废液腔105的纵向上方。废液腔内排气孔1053沿基板厚度方向贯穿设置在基板101和废液腔105的腔体底璧上，废液腔排气流道1052下凹形成在第二板面1012上，废液腔105、废液腔内排气孔1053、废液腔排气流道1052以及废液腔外排气孔1051依次连通。这样，本申请的微流控芯片可无需额外提供动力，液体液可仅借助重力在提取腔103和废液腔105之间转移，便于用户使用，排气通道一体成型于芯片底壳100上，结构简单合理。

进一步地，第二板面1012可下凹形成有废液腔微流道1055，提取腔103设有沿基板厚度方向贯穿基板101和提取腔103的腔体底璧的提取腔排液孔1034，废液腔105设有沿基板厚度方向贯穿基板101和废液腔105的腔体底璧的废液腔进液孔1054，提取腔103依次通过提取腔排液孔1034、废液腔微流道1055以及废液腔进液孔1054与废液腔105连通。

更进一步地，第二板面1012下凹形成有扩增腔微流道，多个扩增腔106通过扩增腔微流道与所述提取腔103连通，提取腔微流道上形成有能用于形成膜阀的提取腔微流道切断部。

可选地，多个扩增腔106可沿基板101的板面横向并排布置。

在一些实施例中，提取腔103可通过废液腔微流道1055与废液腔105连通，废液腔微流道1055上设有能够控制流道导通或封闭的废液腔阀，提取腔103通过扩增腔微流道1061与多个扩增腔106连通，扩增腔微流道1061设有能够控制流道导通或封闭的扩增腔阀。废液腔微流道1055和扩增腔微流道1061均下凹形成在第二板面1012上，废液腔微流道1055上一体设置有用于切断流道的废液腔微流道切断部1056，废液腔流道切断部1056与第二覆膜形成废液腔阀，扩增腔微流道1061上一体设置有用于切断流道的扩增腔微流道切断部1062，扩增腔微流道切断部1062与第二覆膜形成扩增腔阀。

进一步地，多个扩增腔106通过扩增腔微流道1061与提取腔103连通，扩增腔微流道1061可包括扩增腔主流道10611和多条扩增腔支流道10612，扩增腔主流道10611的第一端与提取腔103连通，多条扩增腔支流道10612的第一端分别一一连通多个扩增腔106，多条扩增腔支流道10612的第二端与扩增腔主流道10611的第二端连通，扩增腔微流道切断部1062设于扩增腔主流道10611上。每条扩增腔支流道10612上均一体设有用于切断流道的扩增腔支流道切断部1065，每个扩增腔支流道切断部1065均与第二覆膜形成扩增腔支流道阀。

更进一步地，提取腔103可设有沿基板厚度方向贯穿腔体底璧和基板101的洗脱液排出孔1035，洗脱液排出孔1035位于提取腔103的纵向下方部，扩增腔主流道10611通过洗脱液排出孔1035与提取腔103连通，扩增腔微流道切断部1062设于扩增腔主流道10611和洗脱液排出孔1035之间。

可选地，多个扩增腔106连通有能够向外排气的扩增腔排气通道，扩增腔排气通道包括多条扩增腔排气微流道1063和设于多条扩增腔排气微流道1063上的多个扩增腔排气孔1064。沿基板的板面纵向，多个扩增腔排气孔1064沿基板厚度方向贯穿设置在基板101上并位于多个扩增腔106的纵向上方，多个扩增腔106、多条扩增腔排气微流道1063以及多个扩增腔排气孔1064一一对应地依次连通。微流控芯片1000还可包括防水透气膜，防水透气膜覆盖在位于第一板面1011上的扩增腔排气孔1064上。

在一些实施例中，废液腔微流道1055和扩增腔微流道1061均下凹形成在第二板面1012上，废液腔微流道1055上一体设置有用于切断流道的废液腔微流道切断部1056，废液腔流道切断部1056与第二覆膜形成废液腔阀，扩增腔微流道1061上一体设置有用于切断流道的扩增腔微流道切断部1062，扩增腔微流道切断部1062与第二覆膜形成扩增腔阀，废液腔阀和扩增腔阀形成为常开膜阀。其中，当微流控芯片1000放置在检测位置时，废液腔阀和扩增腔阀能够分别通过切断部驱动电机压住废液腔流道切断部1056和扩增腔微流道切断部1062上的第二覆膜实现关闭。

可选地，扩增腔排气通道上设有蜡阀腔107，多个蜡阀腔107一体成型于基板101上，蜡阀腔107呈顶部敞口状且腔体底壁设于第一板面1011上。废液腔105位于提取腔103与蜡阀腔107之间且从基板101的板面横向一端延伸至另一端。多个蜡阀腔107和多个扩增腔106分别沿基板101的板面横向并排布置。

每条扩增腔支流道10612的流道中部和每条扩增腔排气微流道1063的流道末端均分别连通有一个蜡阀腔107，蜡阀腔107中装设有石蜡。沿基板101的板面纵向，提取腔103、多个蜡阀腔107、多个扩增腔排气孔1064和多个扩增腔106从上至下依次布置。扩增腔排气微流道1063的流道末端沿基板101的板面纵向向上延伸，扩增腔排气孔1064位于扩增腔排气微流道1063的流道末端与扩增腔106之间的流道上。

扩增腔106内部预埋入含不同引物的核酸扩增冻干检测试剂球，由于扩增腔排气孔1064正面覆有防水透气膜，在未对蜡阀腔107进行加热时，蜡阀腔107内的固体石蜡能够分别堵住扩增腔排气微流道1063的流道末端与蜡阀腔107连通的孔以及扩增腔支流道10612的流道中部与蜡阀腔107连通的出蜡孔1071，扩增腔106内部冻干球与外界呈相对密闭状态。含核酸的洗脱液从扩增腔106底部注入充满扩增腔106后，仪器上的加热模块使得蜡阀腔107内部石蜡熔化，熔化的石蜡沿扩增腔排气微流道1063和扩增腔支流道10612对应流入流道，以封堵扩增腔排气孔1064、扩增腔排气微流道1063和扩增腔支流道10612，形成扩增腔106的完全封闭。多个扩增腔106各自独立密封，保证了检测的精度和可靠性。

可选地，废液腔105位于蜡阀腔107的纵向上方，废液腔105与蜡阀腔107邻接布置并共用部分腔壁。

本申请还提供了一种微流控芯片，该微流控芯片包括上述的芯片底壳100。其中，该微流控芯片可用于进行核酸提取等多种分析检测过程中。

进一步地，检测试剂存储模块104中装设有提取试剂、洗涤液体试剂以及洗脱液体试剂，扩增腔106装设有核酸扩增冻干检测试剂球。如图1、图3和图7所示，所述微流控芯片还包括第一覆膜、第二覆膜、加样密封塞200、上盖300以及多个活塞盖400。第一覆膜焊接在芯片底壳100的一侧并用于封盖提取腔103、废液腔105以及蜡阀腔107，第二覆膜焊接在芯片底壳100的另一侧并用于封盖第二板面1012的微流道和多个扩增腔106。加样密封塞200用于封盖加样口并能够在加样腔102中做活塞运动，上盖300盖设在芯片底壳100上并设有加样孔301和超声孔302，加样孔301与加样腔102对位设置，超声孔302和提取腔103对位设置。多个活塞盖400一一配合地封盖于多个柱状储存腔中。

其中，加样密封塞200和活塞盖400可为弹性橡胶或硅胶材质，上盖300塑料外壳，上表面可贴附或打印芯片识别标识等信息。芯片底壳100为无色透明塑料芯片底壳，两面通过超声焊接覆透明pp膜，即第一覆膜和第二覆膜为通过超声焊接覆的透明pp膜。上盖300和芯片底壳100可通过定位柱108和定位销303连接固定。

现有的微流控芯片为了实现多通量检测，其芯片上大都包含复杂的液路和控制阀设计，而综上所知，本申请的微流控芯片虽然设置了多个扩增腔106来实现多通量检测，但由于对芯片底壳的整体结构进行了合理布局，使得本申请的微流控芯片不仅结构简单、能够实现一体成型制造、制造成本低，还能同时考虑到试剂腔的交叉混合问题，保证检测的精度，既做到了独立检测的区分，又保证了进入各检测试剂腔的样本和试剂属性一致，检测可靠性更高。

本申请还提供一种体外诊断检测系统，该体外诊断检测系统应用上述的微流控芯片。其中，该体外诊断检测系统可为用于核酸检测的荧光PCR检测系统，也可为蛋白质检测系统等。

本实用新型的应用微流控芯片通过荧光PCR检测系统用一种微流控芯片配合仪器进行检测，实现人员操作时间小于一分钟、样本进、结果出的多重荧光PCR检测，操作简单、检测效率高。

本申请的核酸提取荧光PCR检测方法包括：

步骤S1:提供微流控芯片1000；

步骤S2:将待测样本液通过加样腔102注入至提取腔103中；

步骤S3:将检测试剂存储模块104中的提取试剂、洗涤液体试剂以及洗脱液体试剂分批注入至提取腔103中以与待测样本作用，分别将作用后的废液排出至废液腔105中，将得到的含核酸的洗脱液注入至多个扩增腔106中；

步骤S4:启动荧光PCR模块，对多个扩增腔106中的混合液进行检测。

可选地，步骤S2可具体包括：

将微流控芯片1000平放以使得加样口朝上，从加样口加入将待测样本；

将加样密封塞200塞入加样口并将微流控芯片1000沿基板纵向竖直放置在检测位置，即扩增腔106朝下的方向竖直放入检测仪器，以使得加样腔102中的待测样本液向下流入提取腔103中。即户使用定量加样工具将样本液加入加样腔102，塞上加样密封塞200，将微流控芯片1000竖直放入，液体受重力和挤压作用沿加样腔出液微流道1022竖直方向流入提取腔103。

进一步地，步骤S3可具体包括：

启动活塞驱动电机，推动储存有提取试剂的柱状储存腔的活塞移动，将提取试剂注入提取腔103中；

启动超声仪器，对提取腔103中的待测样本液进行超声裂解；

关闭超声仪器，将磁吸仪器与提取腔103配合并将提取腔103中的废液排出至废液腔105中；

启动活塞驱动电机，推动储存有洗涤液体试剂的柱状储存腔的活塞盖400移动，将洗涤液体试剂注入提取腔中；

移开磁吸仪器并启动超声仪器，对提取腔103中的物质进行洗涤；

关闭超声仪器，将磁吸仪器与提取腔103配合并将提取腔103中的废液排出至废液腔105中；

启动活塞驱动电机，推动储存有洗脱液体试剂的柱状储存腔的活塞盖400移动，将洗脱液体试剂注入提取腔103中；

移开磁吸仪器并启动超声仪器，对提取腔103中的物质进行洗脱；

关闭超声仪器，将磁吸仪器与提取腔103配合并将提取腔103中含核酸的洗脱液排出至扩增腔106中。

提取腔103为进行核酸提取的腔室，通过加样腔出液微流道1022与加样腔102连通，由于提取腔排气通道的存在，用户加样关盖后样本溶液被加样密封塞200挤压向下流入提取腔103；通过检测仪器上的电机控制，提取试剂通过第一流道1044进入提取腔103，配合仪器上的超声、磁吸、加热模块实现超声、混匀、加热等核酸提取步骤。提取过程中，提取腔103通向废液腔105、提取腔103的流道膜阀废液腔阀、扩增腔阀由仪器电机按住保证液体不下流，排废液时废液腔阀的电机松开，由于废液腔排气通道存在，废液向下流入废液腔105。核酸提取结束后，洗脱液通过第二流道1045进入提取腔103，洗脱流程结束后扩增腔阀的电机松开，含核酸的洗脱液冲破由扩增腔支流道切断部1065形成的膜阀流入扩增腔106。

其中，启动超声仪器可包括：将超声仪器通过超声孔302与提取腔103配合后，再启动超声仪器。

此外，将磁吸仪器与提取腔103配合并将提取腔103中的废液排出至废液腔105中包括：

将磁吸仪器与提取腔103配合；

控制扩增腔阀保持关闭，控制废液腔阀打开，将提取腔103中的废液排出至废液腔105中。

另外，将磁吸仪器与提取腔103配合并将提取腔103中含核酸的洗脱液排出至扩增腔106中包括：

将磁吸仪器与提取腔103配合；

控制废液腔阀保持关闭，控制扩增腔阀打开，将提取腔103中含核酸的洗脱液排出至扩增腔106中。

具体地，仪器电机推动活塞盖400，使第一存储腔1042中预封装的囊泡提取试剂(裂解溶液、蛋白酶K与磁珠混合溶液)受挤压沿第一流道1044进入提取腔103，与超声仪器超声配合，进行超声裂解过程。再与仪器磁吸模块配合，磁珠吸附核酸停留在提取腔103壁上，压住废液腔微流道切断部1056的电机移开，废液沿废液腔微流道1055进入废液腔105，废液腔微流道切断部1056的膜阀重新封住；而后仪器电机推动活塞盖400，使第一存储腔1042中预封装的囊泡洗涤液体试剂受挤压沿第一流道1044进入提取腔103，仪器磁吸模块移开，超声混匀，对吸附了核酸的磁珠进行洗涤；仪器磁吸模块重新启动，压住废液腔微流道切断部1056的电机移开，洗涤废液沿废液腔微流道1055进入废液腔105，废液腔微流道切断部1056的膜阀重新封住；仪器电机推动活塞盖400，使第二存储腔1043中预封装的囊泡洗脱液体试剂受挤压沿第二流道1045进入提取腔103，超声混匀，仪器磁吸模块重新启动，压住扩增腔微流道切断部1062的电机移开，含核酸的洗脱液进入扩增腔主流道10611，冲破扩增腔支流道切断部1065的膜阀，沿扩增腔支流道10612由底部注入扩增腔106。

其中，在将得到的含核酸的洗脱液注入至多个扩增腔106中之后，以及在启动荧光PCR模块之前，核酸提取荧光PCR检测方法还包括：

启动加热仪器对多个蜡阀腔107进行加热，使得多个蜡阀腔107中的石腊熔化并对应向下流入多条扩增腔支流道10611和多条扩增腔排气微流道1063中，以封闭多个扩增腔106。

具体地，位于蜡阀腔107位置的仪器加热模块启动，使蜡阀腔107中固体石蜡熔化，沿扩增腔排气微流道1063和扩增腔支流道10612、506方向向下填入，封住扩增腔排气孔1064、扩增腔排气微流道1063和扩增腔支流道10612，完成扩增腔106的完全密封。

可选地，步骤S4包括：

仪器荧光PCR模块启动，经热循环、采光、检测完成核酸扩增检测PCR过程。

上述描述为一种芯片底壳100、微流控芯片1000以及核酸提取荧光PCR检测系统，该微流控芯片1000以及核酸提取荧光PCR检测系统的芯片底壳100流道布置简单，也无需设置结构复杂的控制阀，结构简单合理，设计及材料使用要求不高，芯片底壳为一体成型件，制造成本低。此外，本申请的芯片底壳具备多个扩增腔室，可预埋用于磁珠法核酸提取的液体试剂和用于核酸扩增的冻干试剂，使用一个耗材，一次加样，人员操作时间小于一分钟，配合仪器完成样本进、结果出的核酸提取扩增流程，即可实现多个靶点的荧光PCR检测，检测效率高。

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上述实施方式中的具体细节，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，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过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。

此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。

Claims (10)

1.一种芯片底壳，其特征在于，所述芯片底壳(100)包括基板(101)、加样腔(102)、提取腔(103)、检测试剂存储模块(104)、废液腔(105)以及多个扩增腔(106)，所述加样腔(102)、所述提取腔(103)、所述检测试剂存储模块(104)、所述废液腔(105)以及多个所述扩增腔(106)均设于所述基板(101)上，所述检测试剂存储模块(104)包括多个用于预置试剂囊泡并能够与活塞盖配合的柱状储存腔，其中，

所述加样腔(102)、多个柱状储存腔、所述废液腔(105)以及多个所述扩增腔(106)通过所述基板(101)上的微流道分别与所述提取腔(103)连通，所述芯片底壳(100)为一体成型件。

2.根据权利要求1所述的芯片底壳，其特征在于，所述基板(101)包括沿基板厚度方向相对设置的第一板面(1011)和第二板面(1012)，所述加样腔(102)、所述提取腔(103)、所述检测试剂存储模块(104)以及所述废液腔(105)均设于所述第一板面(1011)上，所述微流道和多个所述扩增腔(106)设于所述第二板面(1012)上。

3.根据权利要求2所述的芯片底壳，其特征在于，所述加样腔(102)、所述提取腔(103)以及所述废液腔(105)均呈顶部敞口状且腔体底壁设于所述第一板面(1011)上，所述加样腔(102)、所述提取腔(103)以及所述废液腔(105)的腔体周壁均凸起形成于所述第一板面(1011)上，多个所述扩增腔(106)呈敞口状且下凹形成于所述第二板面(1012)上。

4.根据权利要求3所述的芯片底壳，其特征在于，所述加样腔(102)设有加样口，沿所述基板(101)的板面纵向，所述加样腔(102)位于所述提取腔(103)的纵向上方，所述提取腔(103)连通有能够向外排气的提取腔排气通道，所述提取腔排气通道包括提取腔外排气孔(1031)、提取腔排气流道(1032)以及提取腔内排气孔(1033)，所述提取腔排气流道(1032)下凹形成在所述第二板面(1012)上，所述提取腔外排气孔(1031)和所述提取腔内排气孔(1033)均沿基板厚度方向贯穿设置在所述基板(101)上，沿所述基板(101)的板面纵向，所述提取腔外排气孔(1031)位于所述提取腔(103)的纵向上方，所述提取腔内排气孔(1033)沿基板厚度方向贯穿设置在所述提取腔(103)的纵向上方部的腔体底璧上，所述提取腔(103)、所述提取腔内排气孔(1033)、所述提取腔排气流道(1032)以及所述提取腔外排气孔(1031)依次连通。

5.根据权利要求4所述的芯片底壳，其特征在于，所述废液腔(105)连通有能够向外排气的废液腔排气通道，所述废液腔排气通道包括废液腔外排气孔(1051)、废液腔排气流道(1052)以及废液腔内排气孔(1053)，沿所述基板(101)的板面纵向，所述废液腔外排气孔(1051)沿基板厚度方向贯穿设置在所述基板(101)上并位于所述废液腔(105)的纵向上方，所述废液腔内排气孔(1053)沿基板厚度方向贯穿设置在所述基板(101)和所述废液腔(105)的腔体底璧上，所述废液腔排气流道(1052)下凹形成在所述第二板面(1012)上，所述废液腔(105)、所述废液腔内排气孔(1053)、所述废液腔排气流道(1052)以及所述废液腔外排气孔(1051)依次连通；

和/或，多个所述扩增腔(106)连通有能够向外排气的扩增腔排气通道，所述扩增腔排气通道上设有蜡阀腔(107)。

6.根据权利要求4所述的芯片底壳，其特征在于，所述第二板面(1012)下凹形成有废液腔微流道(1055)，所述提取腔(103)设有沿基板厚度方向贯穿所述基板(101)和所述提取腔(103)的腔体底璧的提取腔排液孔(1034)，所述废液腔(105)设有沿基板厚度方向贯穿所述基板(101)和所述废液腔(105)的腔体底璧的废液腔进液孔(1054)，所述提取腔(103)依次通过所述提取腔排液孔(1034)、所述废液腔微流道(1055)以及所述废液腔进液孔(1054)与所述废液腔(105)连通；

和/或，所述第二板面(1012)下凹形成有扩增腔微流道，多个所述扩增腔(106)通过所述扩增腔微流道与所述提取腔(103)连通，所述提取腔微流道上形成有能用于形成膜阀的提取腔微流道切断部。

7.根据权利要求2至6中任一项所述的芯片底壳，其特征在于，沿所述基板(101)的板面纵向，所述加样腔(102)、所述提取腔(103)和所述废液腔(105)从上至下依次布置，多个所述扩增腔(106)位于所述提取腔(103)的纵向下方，所述加样腔(102)和所述提取腔(103)沿所述基板(101)的板面横向与所述检测试剂存储模块(104)并排设置；

和/或，多个所述扩增腔(106)沿所述基板(101)的板面横向并排布置；

和/或，所述检测试剂存储模块(104)包括多个能够与活塞盖配合的柱状储存腔。

8.一种微流控芯片，其特征在于，所述微流控芯片包括根据权利要求2至7中任一项所述的芯片底壳(100)。

9.根据权利要求8所述的微流控芯片，其特征在于，所述检测试剂存储模块(104)中装设有提取试剂、洗涤液体试剂以及洗脱液体试剂，所述扩增腔(106)装设有核酸扩增冻干检测试剂球，所述微流控芯片还包括：

第一覆膜，焊接在所述芯片底壳(100)的一侧并用于封盖所述提取腔(103)和所述废液腔(105)；

第二覆膜，焊接在所述芯片底壳(100)的另一侧并用于封盖所述第二板面(1012)的微流道和多个所述扩增腔(106)；

加样密封塞(200)，用于封盖所述加样腔(102)的加样口并能够在所述加样腔(102)中做活塞运动；以及

上盖(300)，盖设在所述芯片底壳(100)上并设有加样孔(301)和超声孔(302)，所述加样孔(301)与所述加样腔(102)对位设置，所述超声孔(302)和所述提取腔(103)对位设置。

10.一种体外诊断检测系统，其特征在于，所述体外诊断检测系统应用根据权利要求8或9所述的微流控芯片。