CN220969156U - 免疫微流控芯片 - Google Patents

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郭建新
王晶晶
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Abstract

本实用新型公开了一种免疫微流控芯片及其应用,包括微流控芯片本体、穿刺部件以及液囊部件,微流控芯片本体上设置有穿刺腔、反应腔,穿刺腔通过连接通道103与反应腔连通,穿刺腔内设置有穿刺部件,穿刺腔处连接有液囊部件,液囊部件具有弹性,当按压液囊部件至与穿刺部件接触时能够实现穿刺部件穿刺液囊部件以释放液囊部件内的液体。本实用新型的免疫微流控芯片将存储液体的袋囊集成在微流控芯片上,利用外力作用将液体释放出来,避免了人工进行加样的程序,简化了操作步骤,减少了试剂的污染,降低了由于人工操作带来的实验误差,有望在利用外力作为驱动力的微流控芯片系统中得到广泛的应用。

Description

免疫微流控芯片
技术领域
本申请涉及生物化学技术领域,特别是涉及一种免疫微流控芯片及其应用。
背景技术
微流控芯片是将样本预处理、混合、反应、分离和检测等操作单元集成在一个或多个芯片中的微分析系统,以代替传统的实验室工作。微流控芯片具有样品用量少、操作简单,并能在较短的时间内精确完成从样品制备到结果显示的全过程,能有效地克服传统的实验室工作中手工操作带来的实验误差。因此微流控芯片在化学分析、DNA测序、蛋白质分析、单细胞分析、单分子分析、食品安全、环境检测和药物筛选等领域中得到了越来越多的应用。例如,目前免疫微流控芯片均采用酶促化学发光检测或酶联免疫检测方法。
传统的微流控芯片的加样方法一般是人工手动加样或者仪器试剂针加样。其中,人工手动加样不仅步骤繁琐,而且可能带来难以避免的试剂污染,造成实验结果存在误差,更重要的是无法实现原位加样功能,不能采用更先进的直接化学发光;仪器试剂针加样需要复杂的液路系统来满足加样及清洗,不仅产生废液,而且试剂针会带来携带污染。
实用新型内容
基于此,针对传统技术中,人工手动加样不仅步骤繁琐且可能带来难以避免的试剂污染、造成实验结果存在误差、无法实现原位加样功能,不能采用更先进的直接化学发光的问题,以及仪器试剂针加样需要复杂的液路系统来满足加样及清洗,不仅产生废液,而且试剂针会带来携带污染的问题中的至少一种问题,有必要提供一种免疫微流控芯片。
本申请一实施例提供了一种免疫微流控芯片。
一种免疫微流控芯片,包括微流控芯片本体、穿刺部件以及液囊部件,所述微流控芯片本体上设置有穿刺腔、反应腔,所述穿刺腔通过连接通道与所述反应腔连通,所述穿刺腔内设置有所述穿刺部件,所述穿刺腔处连接有所述液囊部件,所述液囊部件具有弹性,当按压所述液囊部件至与所述穿刺部件接触时能够实现穿刺部件穿刺所述液囊部件以释放所述液囊部件内的液体。
在其中一些实施例中,所述微流控芯片本体上设置有若干个穿刺腔以及若干个反应腔,一个或者多个所述穿刺腔通过连接通道与一个或者多个所述反应腔连通,各个所述穿刺腔处分别连接有所述液囊部件。
在其中一些实施例中,所述液囊部件的外周缘密封连接于所述穿刺腔的内壁。
在其中一些实施例中,所述液囊部件为塑料液囊、铝箔液囊或者铝复合液囊。
在其中一些实施例中,所述液囊部件通过粘接、激光处理、热封或超声波焊接的方式固定于所述穿刺腔处。
在其中一些实施例中,所述穿刺部件为柱状结构。
在其中一些实施例中,所述穿刺部件朝向所述液囊部件的端部呈尖状结构。
在其中一些实施例中,所述穿刺部件呈针形、锯齿形、十字形中的一种或几种。
在其中一些实施例中,所述反应腔内含有磁珠、微球以实现抗原、抗体的固相化实现免疫复合物的分离。
在其中一些实施例中,所述反应腔内具有微孔结构以实现抗原、抗体的固相化实现免疫复合物的分离
上述的免疫微流控芯片在化学分析、DNA测序、蛋白质分析、单细胞分析、单分子分析、食品安全、环境检测或者药物筛选中的应用。
本实用新型的免疫微流控芯片将存储液体的袋囊集成在微流控芯片上,利用外力作用将液体释放出来,避免了人工进行加样的程序,简化了操作步骤,减少了试剂的污染,降低了由于人工操作带来的实验误差,有望在利用外力作为驱动力的微流控芯片系统中得到广泛的应用。
上述的免疫微流控芯片柱状结构的设置能够便于使用者穿刺液囊部件,在使用时,只需要朝向穿刺腔内轻轻按压液囊部件,柱状结构接触到液囊部件后,即可实现液囊部件的穿刺,释放液囊部件的内的液体。
上述的免疫微流控芯片中,穿刺腔的数量可以根据实际需要进行设置,另外,反应腔的数量也可以根据实际需要进行设置。当穿刺腔的数量为多个时,反应腔的数量为多个时,穿刺腔与反应腔之间的连通关系可以根据实际需要进行设置,可以实现一个穿刺腔与多个反应腔之间的连通,也可以实现多个穿刺腔与一个反应腔之间的连通,进一步地,也可以实现多个穿刺腔与多个反应腔之间的连通。
上述的免疫微流控芯片中,柱状结构的设置能够便于使用者穿刺液囊部件,在使用时,只需要朝向穿刺腔内轻轻按压液囊部件,柱状结构接触到液囊部件后,即可实现液囊部件的穿刺,释放液囊部件的内的液体。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对本领域技术人员来说,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
为了更完整地理解本申请及其有益效果,下面将结合附图来进行说明。其中,在下面的描述中相同的附图标号表示相同部分。
图1为本实用新型一实施例所述的免疫微流控芯片示意图。
附图标记说明
10、免疫微流控芯片;100、微流控芯片本体;101、穿刺腔;102、反应腔;103、连接通道;200、穿刺部件;300、液囊部件。
具体实施方式
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进,因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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至少一个该特征。在本实用新型的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,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,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。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
在本实用新型的描述中,若干的含义是一个以上,多个的含义是两个以上,大于、小于、超过等理解为不包括本数,以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的,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或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本申请实施例提供一种免疫微流控芯片10,以解决传统技术中,人工手动加样不仅步骤繁琐且可能带来难以避免的试剂污染、造成实验结果存在误差、无法实现原位加样功能,不能采用更先进的直接化学发光的问题,以及仪器试剂针加样需要复杂的液路系统来满足加样及清洗,不仅产生废液,而且试剂针会带来携带污染的问题中的至少一种问题。以下将结合附图对免疫微流控芯片10进行说明。
本申请实施例提供的免疫微流控芯片10,示例性的,请参阅图1所示,图1为本申请实施例提供的免疫微流控芯片10的结构示意图。本申请的免疫微流控芯片10能够用于样本预处理、混合、反应、分离和检测等操作,可以应用在化学分析、DNA测序、蛋白质分析、单细胞分析、单分子分析、食品安全、环境检测和药物筛选等领域中。
为了更清楚的说明免疫微流控芯片10的结构,以下将结合附图对免疫微流控芯片10进行介绍。
示例性的,请参阅图1所示,图1为本申请实施例提供的免疫微流控芯片10的结构示意图。
一种免疫微流控芯片10,包括微流控芯片本体100、穿刺部件200以及液囊部件300,微流控芯片本体100上设置有穿刺腔101、反应腔102,穿刺腔101通过连接通道103与反应腔102连通,穿刺腔101内设置有穿刺部件200,穿刺腔101处连接有液囊部件300,液囊部件300具有弹性,当按压液囊部件300至与穿刺部件200接触时能够实现穿刺部件200穿刺液囊部件300以释放液囊部件300内的液体。
在其中一些实施例中,微流控芯片本体100上设置有若干个穿刺腔101以及若干个反应腔102,一个或者多个穿刺腔101通过连接通道103与一个或者多个反应腔102连通,各个穿刺腔101处分别连接有液囊部件300。上述设置能够实现多个穿刺腔101为多个反应腔102提供反应液,提高反应效率。
在其中一些实施例中,穿刺腔101的数量可以根据实际需要进行设置,另外,反应腔102的数量也可以根据实际需要进行设置。当穿刺腔101的数量为多个时,反应腔102的数量为多个时,穿刺腔101与反应腔102之间的连通关系可以根据实际需要进行设置,可以实现一个穿刺腔101与多个反应腔102之间的连通,也可以实现多个穿刺腔101与一个反应腔102之间的连通,进一步地,也可以实现多个穿刺腔101与多个反应腔102之间的连通。
在其中一些实施例中,液囊部件300的外周缘密封连接于穿刺腔101的内壁。
在其中一些实施例中,液囊部件300为塑料液囊、铝箔液囊或者铝复合液囊。也即是说,液囊部件300的制备材料材料为塑料、铝箔或铝塑复合材料中的一种。
在其中一些实施例中,液囊部件300通过粘接、激光处理、热封或超声波焊接的方式固定于穿刺腔101处。
在其中一些实施例中,穿刺部件200为柱状结构。柱状结构的设置能够便于使用者穿刺液囊部件300,在使用时,只需要朝向穿刺腔101内轻轻按压液囊部件300,柱状结构接触到液囊部件300后,即可实现液囊部件300的穿刺,释放液囊部件300的内的液体。
在其中一些实施例中,穿刺部件200朝向液囊部件300的端部呈尖状结构。
在其中一些实施例中,穿刺部件200呈针形、锯齿形、十字形中的一种或几种。例如,在其中一个具体实例中,穿刺部件200呈针形;在另一个具体实例中,穿刺部件200呈锯齿形;在另一个具体实例中,穿刺部件200呈十字形。
在其中一些实施例中,反应腔102内含有磁珠、微球以实现抗原、抗体的固相化实现免疫复合物的分离。
在其中一些实施例中,反应腔102内具有微孔结构以实现抗原、抗体的固相化实现免疫复合物的分离。
本申请一实施例还提供了免疫微流控芯片10的应用。
上述的免疫微流控芯片10应用在化学分析、DNA测序、蛋白质分析、单细胞分析、单分子分析、食品安全、环境检测和药物筛选中的应用。
实施例1
本实施例提供了一种免疫微流控芯片10。
本实施例的免疫微流控芯片10,包括微流控芯片本体100、穿刺部件200以及液囊部件300,微流控芯片本体100上设置有穿刺腔101、反应腔102,穿刺腔101通过连接通道103与反应腔102连通,穿刺腔101内设置有穿刺部件200,穿刺腔101处连接有液囊部件300,液囊部件300具有弹性,当按压液囊部件300至与穿刺部件200接触时能够实现穿刺部件200穿刺液囊部件300以释放液囊部件300内的液体。
液囊部件300的制备材料材料为塑料。液囊部件300为塑料液囊。液囊部件300通过粘接的方式固定于穿刺腔101处。液囊部件300的外周缘密封连接于穿刺腔101的内壁。
穿刺部件200为柱状结构。穿刺部件200朝向液囊部件300的端部呈尖状结构。穿刺部件200呈针形。
反应腔102内含有磁珠、微球以实现抗原、抗体的固相化实现免疫复合物的分离。
实施例2
本实施例提供了一种基于吖啶酯直接化学发光的微流控芯片10。
本实施例的基于吖啶酯直接化学发光的微流控芯片10,包括微流控芯片本体100、穿刺部件200以及液囊部件300,微流控芯片本体100上设置有穿刺腔101、反应腔102,穿刺腔101通过连接通道103与反应腔102连通,穿刺腔101内设置有穿刺部件200,穿刺腔101处连接有液囊部件300,液囊部件300具有弹性,当按压液囊部件300至与穿刺部件200接触时能够实现穿刺部件200穿刺液囊部件300以释放液囊部件300内的液体。
液囊部件300的制备材料材料为铝箔。液囊部件300为铝箔液囊。液囊部件300通过激光处理的方式固定于穿刺腔101处。液囊部件300的外周缘密封连接于穿刺腔101的内壁。
穿刺部件200为柱状结构。穿刺部件200朝向液囊部件300的端部呈尖状结构。锯齿形。
反应腔102内具有微孔结构以实现抗原、抗体的固相化实现免疫复合物的分离。
实施例3
本实施例提供了一种基于吖啶酯直接化学发光的微流控芯片10。
本实施例的基于吖啶酯直接化学发光的微流控芯片10,包括微流控芯片本体100、穿刺部件200以及液囊部件300,微流控芯片本体100上设置有穿刺腔101、反应腔102,穿刺腔101通过连接通道103与反应腔102连通,穿刺腔101内设置有穿刺部件200,穿刺腔101处连接有液囊部件300,液囊部件300具有弹性,当按压液囊部件300至与穿刺部件200接触时能够实现穿刺部件200穿刺液囊部件300以释放液囊部件300内的液体。
微流控芯片本体100上设置有若干个穿刺腔101以及若干个反应腔102,一个或者多个穿刺腔101通过连接通道103与一个或者多个反应腔102连通,各个穿刺腔101处分别连接有液囊部件300。
液囊部件300的制备材料材料为铝塑复合材料。液囊部件300铝复合液囊。液囊部件300通过超声波焊接的方式固定于穿刺腔101处。液囊部件300的外周缘密封连接于穿刺腔101的内壁。
穿刺部件200为柱状结构。穿刺部件200朝向液囊部件300的端部呈尖状结构。穿刺部件200呈十字形。
反应腔102内具有微孔结构以实现抗原、抗体的固相化实现免疫复合物的分离。
实施例4
本实施例提供了一种基于吖啶酯直接化学发光的微流控芯片10。
本实施例的基于吖啶酯直接化学发光的微流控芯片10,包括微流控芯片本体100、穿刺部件200以及液囊部件300,微流控芯片本体100上设置有穿刺腔101、反应腔102,穿刺腔101通过连接通道103与反应腔102连通,穿刺腔101内设置有穿刺部件200,穿刺腔101处连接有液囊部件300,液囊部件300具有弹性,当按压液囊部件300至与穿刺部件200接触时能够实现穿刺部件200穿刺液囊部件300以释放液囊部件300内的液体。
微流控芯片本体100上设置有一个穿刺腔101以及若干个反应腔102,多个穿刺腔101通过连接通道103与一个反应腔102连通,各个穿刺腔101处分别连接有液囊部件300。
液囊部件300的制备材料材料为铝塑复合材料。液囊部件300铝复合液囊。液囊部件300通过超声波焊接的方式固定于穿刺腔101处。液囊部件300的外周缘密封连接于穿刺腔101的内壁。
穿刺部件200为柱状结构。穿刺部件200朝向液囊部件300的端部呈尖状结构。穿刺部件200呈十字形。
反应腔102内含有磁珠、微球以实现抗原、抗体的固相化实现免疫复合物的分离。
反应腔102内具有微孔结构以实现抗原、抗体的固相化实现免疫复合物的分离。
实施例5
本实施例提供了一种基于吖啶酯直接化学发光的微流控芯片10。
本实施例的基于吖啶酯直接化学发光的微流控芯片10,包括微流控芯片本体100、穿刺部件200以及液囊部件300,微流控芯片本体100上设置有穿刺腔101、反应腔102,穿刺腔101通过连接通道103与反应腔102连通,穿刺腔101内设置有穿刺部件200,穿刺腔101处连接有液囊部件300,液囊部件300具有弹性,当按压液囊部件300至与穿刺部件200接触时能够实现穿刺部件200穿刺液囊部件300以释放液囊部件300内的液体。
微流控芯片本体100上设置有一个穿刺腔101以及若干个反应腔102,多个穿刺腔101通过连接通道103与一个反应腔102连通,各个穿刺腔101处分别连接有液囊部件300。
液囊部件300的制备材料材料为铝塑复合材料。液囊部件300铝复合液囊。液囊部件300通过超声波焊接的方式固定于穿刺腔101处。液囊部件300的外周缘密封连接于穿刺腔101的内壁。
穿刺部件200为柱状结构。穿刺部件200朝向液囊部件300的端部呈尖状结构。穿刺部件200具有两个,其中一个穿刺部件200呈十字形,另一个穿刺部件200呈针状。
反应腔102内具有微孔结构以实现抗原、抗体的固相化实现免疫复合物的分离。
综上所述,本实用新型的免疫微流控芯片10将存储液体的袋囊集成在微流控芯片上,利用外力作用将液体释放出来,避免了人工进行加样的程序,简化了操作步骤,减少了试剂的污染,降低了由于人工操作带来的实验误差,有望在利用外力作为驱动力的微流控芯片系统中得到广泛的应用。
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本实用新型的保护范围。因此,本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种免疫微流控芯片,其特征在于,包括微流控芯片本体、穿刺部件以及液囊部件,所述微流控芯片本体上设置有穿刺腔、反应腔,所述穿刺腔通过连接通道与所述反应腔连通,所述穿刺腔的腔底面内设置有所述穿刺部件,所述穿刺腔处连接有所述液囊部件,所述液囊部件具有弹性,当按压所述液囊部件至与所述穿刺部件接触时能够实现穿刺部件穿刺所述液囊部件以释放所述液囊部件内的液体,所述反应腔内含有磁珠、微球以实现抗原、抗体的固相化实现免疫复合物的分离,所述反应腔内具有微孔结构以实现抗原、抗体的固相化实现免疫复合物的分离。
2.根据权利要求1所述的免疫微流控芯片,其特征在于,所述微流控芯片本体上设置有若干个穿刺腔以及若干个反应腔,一个或者多个所述穿刺腔通过连接通道与一个或者多个所述反应腔连通,各个所述穿刺腔处分别连接有所述液囊部件。
3.根据权利要求1所述的免疫微流控芯片,其特征在于,所述液囊部件的外周缘密封连接于所述穿刺腔的内壁。
4.根据权利要求1所述的免疫微流控芯片,其特征在于,所述液囊部件为塑料液囊、铝箔液囊或者铝复合液囊。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的免疫微流控芯片,其特征在于,所述液囊部件通过粘接、激光处理、热封或超声波焊接的方式固定于所述穿刺腔处。
6.根据权利要求1所述的免疫微流控芯片,其特征在于,所述穿刺部件为柱状结构。
7.根据权利要求1-4、6任意一项所述的免疫微流控芯片,其特征在于,所述穿刺部件呈针形、锯齿形、十字形中的一种或几种。
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