用于陣列化核酸檢測的微流控芯片的制作方法
【專利摘要】本案涉及一種用于陣列化核酸檢測的微流控芯片，包括：圓盤；第一弧形腔，其一端設有進樣口，另一端設有第一管路；第二弧形腔，其位于第一弧形腔的外周，一端與第一管路相連，另一端設有第二管路；在第二弧形腔中靠近第一管路的一端還設有第三管路；第三弧形腔，其沿遠離軸心的方向設置有多個第四管路，第四管路連有反應腔；第三弧形腔的一端連接第三管路，另一端設有廢液腔。本案將微泵和微閥集成到微流控芯片上，提高了集成度，可快速準確地得到檢測結果，節約操作時間，對核酸檢測進入臨床具有推動力，能夠更好更便捷地檢測相關的病毒，體現出及時診斷的優越性。
【專利說明】
用于陣列化核酸檢測的微流控芯片
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種微流控芯片，特別涉及一種用于陣列化核酸檢測的微流控芯片。【背景技術】
[0002]微流控芯片是當前微全分析系統(Micro Total Analysis Systems，y-TAS)發展的熱點領域，它是以芯片為載體，并通過與生物、化學、藥物篩選等技術的結合，完成包括試劑加載、分離、反應、檢測等在內整個過程的技術。近年來，隨著生物芯片技術的快速發展， 微流控芯片在生命科學領域，分析化學和生物醫學領域發揮著越來越重要的作用。
[0003]隨著醫療水平的不斷提高，核酸檢測在醫療檢測中應用也越來越多，同時需求也是越來越高。目前核酸檢測經過血樣或組織的裂解、核酸綁定、清洗、洗脫和擴增等一系列步驟。常規的核酸檢測方法耗時、費力。【實用新型內容】
[0004]針對現有技術存在的不足，本案提供了一種用于陣列化核酸檢測的微流控芯片， 只需要將提取好的核酸加入微流控芯片中，然后裝夾在可以進行等溫擴增的離心設備上， 設定好時間和轉速，就可以完成多指標檢測。芯片加樣方便，結構簡單實用，制作成本低，適合大批量的生產。同時，芯片可同時檢測多項指標，彼此之間不會干擾，檢測結果穩定可靠。
[0005]為實現上述目的，本案通過以下技術方案實現:
[0006]—種用于陣列化核酸檢測的微流控芯片，其包括:
[0007]圓盤，其軸心處設有用于固定于離心機的開口，所述開口邊緣設有限位部；
[0008]第一弧形腔，其位于所述圓盤內部，并圍繞所述圓盤的軸心排布;所述第一弧形腔的一端設有進樣口，另一端設有第一管路；
[0009]第二弧形腔，其位于所述圓盤內部，并圍繞所述圓盤的軸心排布，且位于所述第一弧形腔的外周;第二弧形腔的一端與所述第一管路相連，另一端設有第二管路;在所述第二弧形腔中靠近所述第一管路的一端還設有第三管路；
[0010]第三弧形腔，其位于所述圓盤內部，并圍繞所述圓盤的軸心排布，且位于所述第二弧形腔的外周;所述第三弧形腔沿遠離軸心的方向設置有多個第四管路，每個第四管路連接有一個反應腔;所述第三弧形腔的一端連接第三管路，另一端設有一個廢液腔;所述廢液腔設置有排氣口。
[0011]優選的是，所述的用于陣列化核酸檢測的微流控芯片，其中，所述第一弧形腔的體積大于所述第二弧形腔的體積。
[0012]優選的是，所述的用于陣列化核酸檢測的微流控芯片，其中，所述第二弧形腔的體積大于所述第三弧形腔和第四管路的體積之和。
[0013]優選的是，所述的用于陣列化核酸檢測的微流控芯片，其中，在所述第三弧形腔中的第四管路之間還設置有多個廢液腔。
[0014]優選的是，所述的用于陣列化核酸檢測的微流控芯片，其中，所述第四管路的體積大于所述反應腔的體積。
[0015]優選的是，所述的用于陣列化核酸檢測的微流控芯片，其中，所述第三弧形腔的有效直徑與第四管路的有效直徑之比為1:0.8-1.2。
[0016]優選的是，所述的用于陣列化核酸檢測的微流控芯片，其中，所述第一管路中靠近所述第三管路的管口被設置為朝向遠離所述第三管路的一側。
[0017]本實用新型的有益效果是:本案將微栗和微閥集成到微流控芯片上，提高了集成度，只需要將一定量的核酸提取液加入進樣腔，設定好離心速度和時間就可以快速準確可靠地得到檢測結果，節約手動操作等待的時間，優化了用戶體驗。同時，本案對于核酸檢測進入臨床也是一種推動力，能夠更好更便捷地檢測相關的病毒，體現出及時診斷的優越性。【附圖說明】
[0018]圖1為用于陣列化核酸檢測的微流控芯片的結構示意圖。
[0019]圖2為圖1中A的放大圖。【具體實施方式】
[0020]下面結合附圖對本實用新型做進一步的詳細說明，以令本領域技術人員參照說明書文字能夠據以實施。
[0021]如圖1和圖2所示，本案列出一實施例的用于陣列化核酸檢測的微流控芯片，其包括:
[0022]圓盤1，其軸心處設有用于固定于離心機的開口 2,開口 2邊緣設有限位部3;限位部 3的作用是固定離心機與圓盤1，以使圓盤1隨離心機轉動；
[0023]第一弧形腔4,其位于圓盤1內部，并圍繞圓盤1的軸心排布;第一弧形腔4的一端設有進樣口 5，另一端設有第一管路6;
[0024]第二弧形腔7，其位于圓盤1內部，并圍繞圓盤1的軸心排布，且位于第一弧形腔4的外周;第二弧形腔7的一端與第一管路6相連，另一端設有第二管路8;在第二弧形腔7中靠近第一管路6的一端還設有第三管路9;[〇〇25]第三弧形腔10,其位于圓盤1內部，并圍繞圓盤1的軸心排布，且位于第二弧形腔7 的外周；第三弧形腔10沿遠離軸心的方向設置有多個第四管路11，每個第四管路11連接有一個反應腔12;第三弧形腔10的一端連接第三管路9,另一端設有一個廢液腔13;廢液腔13 設置有排氣口 14。
[0026]在上述實施例中，第一弧形腔4的體積優選大于第二弧形腔7的體積。這樣設計的好處是可以保證第二弧形腔7被填滿，而多余的液體則被甩入廢液腔13中。
[0027]在上述實施例中，第二弧形腔7的體積優選大于第三弧形腔10和第四管路11的體積之和。這樣設計的好處是可以保證第三弧形腔10和第四管路11被填滿，而多余的液體則被甩入廢液腔13中。[〇〇28]在上述實施例中，在第三弧形腔10中的第四管路11之間還可優選設置有多個廢液腔13，從而保證有足夠的空間容納廢液。
[0029]在上述實施例中，第四管路11的體積大于反應腔12的體積，以保證反應腔12里的液體是過量的，以保證后續擴增反應的充分性。
[0030]在上述實施例中，第三弧形腔10的有效直徑與第四管路11的有效直徑之比優選為 1:0.8-1.2。過大的比例會導致核酸試劑進入第四管路11的阻力較大，出現第四管路11填充不滿，太小的比例會使得離心時間太長。
[0031]第一管路6中靠近第三管路9的管口被設置為朝向遠離第三管路9的一側，這樣可以減小試劑在從第一管路6進入到第二弧形腔7時對第三管路9的壓力，以增加通過離心轉速對微流控芯片的可控性。
[0032]本案的微流控芯片適用于將片外提取好的核酸加入到芯片中，在旋轉離心的設備上，利用旋轉產生的離心力、科氏力將加入的試劑經過兩個定量單元進入反應腔并與反應腔中預先封存的凍干試劑混合進行等溫核酸擴增反應。離心力就相當于是微栗，能夠提供驅動力；第一管路6和第三管路9就相當于微閥(疏水閥)，可以通過調整轉速來控制液體的進入。
[0033]本案給出一實施例的微流控芯片的使用過程如下:[〇〇34]1)從進樣口 5將核酸試劑加入第一弧形腔4;[〇〇35] 2)將芯片放在離心設備中固定好，以逆時針方向400-500rpm的轉速離心2-3min， 此時核酸試劑經第一管路6進入第二弧形腔7，多余的核酸液體進入廢液腔13;[〇〇36] 3)提高轉速至800-1000rpm，方向逆時針，時間l-2min，核酸試劑從第二弧形腔7經第三管路9進入第三弧形腔10和第四管路11;[〇〇37]4)繼續提高轉速至1500-2000rpm，方向逆時針，時間120-150S，位于第三弧形腔10中的核酸試劑被甩進廢液腔13;[〇〇38] 5)將轉速提高至3500-4000rpm，方向逆時針，時間30-60s，第四管路11中的核酸試劑被甩進反應腔12,和預先封存的試劑進行等溫擴增反應。
[0039]預先封存的試劑可以以凍干或風干形式預先封存于反應腔12中。
[0040]盡管本實用新型的實施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說明書和實施方式中所列運用，它完全可以被適用于各種適合本實用新型的領域，對于熟悉本領域的人員而言， 可容易地實現另外的修改，因此在不背離權利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本實用新型并不限于特定的細節和這里示出與描述的圖例。
【主權項】
1.一種用于陣列化核酸檢測的微流控芯片，其特征在于，包括:圓盤，其軸心處設有用于固定于離心機的開口，所述開口邊緣設有限位部；第一弧形腔，其位于所述圓盤內部，并圍繞所述圓盤的軸心排布;所述第一弧形腔的一 端設有進樣口，另一端設有第一管路；第二弧形腔，其位于所述圓盤內部，并圍繞所述圓盤的軸心排布，且位于所述第一弧形 腔的外周;第二弧形腔的一端與所述第一管路相連，另一端設有第二管路;在所述第二弧形 腔中靠近所述第一管路的一端還設有第三管路；第三弧形腔，其位于所述圓盤內部，并圍繞所述圓盤的軸心排布，且位于所述第二弧形 腔的外周;所述第三弧形腔沿遠離軸心的方向設置有多個第四管路，每個第四管路連接有 一個反應腔;所述第三弧形腔的一端連接第三管路，另一端設有一個廢液腔;所述廢液腔設 置有排氣口。2.如權利要求1所述的用于陣列化核酸檢測的微流控芯片，其特征在于，所述第一弧形 腔的體積大于所述第二弧形腔的體積。3.如權利要求1所述的用于陣列化核酸檢測的微流控芯片，其特征在于，所述第二弧形 腔的體積大于所述第三弧形腔和第四管路的體積之和。4.如權利要求1所述的用于陣列化核酸檢測的微流控芯片，其特征在于，在所述第三弧 形腔中的第四管路之間還設置有多個廢液腔。5.如權利要求1所述的用于陣列化核酸檢測的微流控芯片，其特征在于，所述第四管路 的體積大于所述反應腔的體積。6.如權利要求1所述的用于陣列化核酸檢測的微流控芯片，其特征在于，所述第三弧形 腔的有效直徑與第四管路的有效直徑之比為1:0.8-1.2。7.如權利要求1所述的用于陣列化核酸檢測的微流控芯片，其特征在于，所述第一管路 中靠近所述第三管路的管口被設置為朝向遠離所述第三管路的一側。
【文檔編號】B01L3/00GK205570359SQ201620327530
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年4月18日
【發明人】黎海文, 吳李剛, 蔣克明, 周武平, 劉聰, 張濤
【申請人】中國科學院蘇州生物醫學工程技術研究所