一次性反应液吸取反应器的制作方法

本发明涉及研究器材领域，具体而言，涉及一次性反应液吸取反应器。

背景技术：

蛋白质组的研究是后基因组时代的基本任务之一。蛋白质组学研究的发展更多地依赖分析手段的发展，目前用于蛋白质分析的主要技术为二维凝胶电泳、计算机图象分析、蛋白质鉴定技术、高效液相色谱、毛细管电泳等。在生物学上应用最广的是二维凝胶电泳，该方法虽然比较成熟，但由于不能实行自动化操作、以及由于技术本身的原因而不能进行高电场下的分析，整个分析过程烦琐而耗时，而且该方法定量不准确。

蛋白质的鉴定技术主要有氨基酸序列分析，组成分析、肽质量指纹谱，这些要求蛋白质样品是单一样品，并且纯度要求很高，而蛋白质纯化本身就是一个非常复杂的过程。

高效液相色谱虽然可以进行较快速的分析，但是该技术是基于蛋白质在固定相中的保留不同进行分析的，这意味着蛋白质间的分析是基于蛋白质的疏水性的差别进行分离的，且不能同时进行多样品分离，这对于大量蛋白质样本的分析是不够的。

在毛细管电泳的各种分离模式中，适合蛋白质分析的模式主要是等电聚焦电泳和有胶或者无胶筛分电泳，它们分离地原理分别是基于蛋白质的等电点和分子大小不同进行分析的，是基于具有相同等电点的蛋白质不可能具有相同的分子尺寸。将二者联接起来进行蛋白质的二维毛细管电泳是最佳的分析方法，但是在两根毛细管柱联接是需要专业人员操作，不具有普遍性，对于蛋白质组的研究是非常的不利的。

发明人在研究中发现，目前使用的蛋白质的分析手段，主要是对蛋白质样品进行分离分析，得到样品的一维信息，要得到较多的信息需要多种分析手段结合使用，比如将蛋白质分离后，进行蛋白质的收集，将收集得到的蛋白质进行蛋白酶的酶水解，主要使用特异性的蛋白酶，得到的水解产物(主要是肽片段)进行分离分析，主要采用高效液相色谱/质谱，毛细管电泳/质谱，质谱进行分析，这样的过程比较烦琐，且有很多过程不能实现自动化，而要耗费很长的时间。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种一次性反应液吸取反应器，以缩短分析过程的时间，提高分析效率。

本发明是这样实现的：

一种一次性反应液吸取反应器，包括芯片座、第一反应膜、反应器主体和用于检测反应过程的芯片，所述芯片连接在所述芯片座的底部，所述第一反应膜的顶壁与所述芯片的底壁接触，所述反应器主体的顶壁与所述第一反应膜的底壁接触，所述反应器的主体设置有进液通道和出液通道，所述进液通道和所述出液通道均沿竖向贯穿所述反应器主体，所述进液通道的底部用于与反应液接触，所述第一反应膜设置有引流腔，所述进液通道和所述出液通道均与所述引流腔连通。

本发明的有益效果是：通过设置的进液通道和出液通道来进行反应液的液体循环，吸液的动力可以通过外接蠕动泵来解决。反应膜与反应器主体之间形成的引流腔作为连通进液通道和出液通道的唯一路径，使得流过引流腔的反应液均能够与第一反应膜接触，使得第一反应膜与反应液之间产生反应，便于观察，此外，稳定引入的反应液可以使得引流腔内的反应持续发生，便于分析。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例一提供的一种一次性反应液吸取反应器的正视图；

图2为图1的仰视图；

图3为图1的剖视图；

图4为图3的局部示意图；

图5为本发明实施例二提供的一种一次性反应液吸取反应器的结构示意图；

图6为图5的左视图；

图7为本发明实施例3提供的一次性反应液吸取反应器的结构示意图；

图8为本发明实施例4提供的一次性反应液吸取反应器的结构示意图。

附图标记汇总：

芯片座101；芯片102；第一反应膜103；反应器主体104；凸块105；第二反应膜106；抓取孔107；引流腔109；进液通道110；出液通道111，第一进料通道112；第二反应通道113。

具体实施方式

目前使用的蛋白质的分析手段，主要是对蛋白质样品进行分离分析，得到样品的一维信息，要得到较多的信息需要多种分析手段结合使用，比如将蛋白质分离后，进行蛋白质的收集，将收集得到的蛋白质进行蛋白酶的酶水解，主要使用特异性的蛋白酶，得到的水解产物(主要是肽片段)进行分离分析，主要采用高效液相色谱/质谱，毛细管电泳/质谱，质谱进行分析，这样的过程比较烦琐，且有很多过程不能实现自动化，而要耗费很长的时间。

鉴于此，本发明提供了一种一次性反应液吸取反应器，通过源源不断的抽取反应液，并在反应液的路径上先后设置第一反应膜以及第二反应膜，提升本装置分析蛋白质的效率。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖向”、“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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的设备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发明的限制。

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。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，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发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，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”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例一

请参阅图1-图4，本发明实施例一提供了一种一次性反应液吸取反应器，包括芯片座101、第一反应膜103、反应器主体104和用于检测反应过程的芯片102。

芯片102固定在芯片座101的底部，第一反应膜103的顶壁与芯片102的底壁接触，反应器主体104的顶壁与第一反应膜103的底壁接触，反应器的主体设置有进液通道110和出液通道111，进液通道110和出液通道111均沿竖向贯穿反应器主体104，进液通道110的底部用于与反应液接触，第一反应膜103设置有引流腔109，进液通道110和出液通道111均与引流腔109连通。

通过设置的进液通道110和出液通道111来进行反应液的液体循环，吸液的动力可以通过外接蠕动泵来解决。反应膜与反应器主体104之间形成的引流腔109作为连通进液通道110和出液通道111的唯一路径，使得流过引流腔109的反应液均能够与第一反应膜103接触，使得第一反应膜103与反应液之间产生反应，便于观察，此外，稳定引入的反应液可以使得引流腔109内的反应持续发生，便于分析。

在本发明的较优实施例中，反应器还包括第二反应膜106，第二反应膜106与反应器主体104的底壁贴合，出液通道111与第二反应膜106相接。

第二反应膜106用于进行另一步反应，使得本装置可以进行多次实验，且第二步的反应液是经过第一步的反应后的液体。多步反应的方式使得本装置的效率更高。

本实施例中的第一反应膜103和第二反应膜106均可以为PDMS膜。PDMS材料成本低，使用简单，同硅片之间具有良好的粘附性，而且具有良好的化学惰性。

反应器主体104还包括凸块105，凸块105设置在反应器主体104的底部，进液通道110贯穿凸块105。

凸块105的设置使得进液通道110的底部端口与出液通道111的底部端口存在高度方向上的差异，进而使得在吸取反应液时，反应液不会直接与第二反应膜106接触，便于规范反应液的路径。此外，凸出的凸块105也便于将进液通道110与反应液所在的容器连接。

进一步地，进液通道110为24个，出液通道111、引流腔109与进液通道110三者的数量一致，每个引流腔109同时连通一个出液通道111和一个进液通道110。凸块105的数量为4个且组成2个凸块组，每个凸块组均包括两个凸块105，同一凸块组内的两个凸块105之间均设置有一个第二反应膜106。

通过结构改进，提高了反应液的线路密度，且使得不同的反应液路径之间不会相互干扰，避免交叉污染。在这种情况下，本装置的控制下的反应液的反应效率大大提高。

凸块105的数量增加，进液通道110的数量也能够进一步增加。在控制第二反应膜106的数量下还可以拥有更高的利用率。

此外，凸块组的数量和进液通道110的总数量还可以进行变化，根据实际情况进行改动。只有一个凸块105或是只有一个进液通道110的情况也能够实现本发明的目的。

在本实施例中，芯片102为微流控芯片。进一步地，芯片102为石英或玻璃芯片，引流腔的表壁设置有由有机聚合物或蛋白质通过偶联剂键合而成的修饰层。

微流控芯片具有液体流动可控、消耗试样和试剂极少、分析速度成十倍上百倍地提高等特点，它可以在几分钟甚至更短的时间内进行上百个样品的同时分析，并且可以在线实现样品的预处理及分析全过程。它的目标是把整个化验室的功能,包括采样、稀释、加试剂、反应、分离、检测等集成在微芯片上，且可以多次使用。

有机聚合物主要有聚乙烯醇、聚乙烯乙酸酯、羟乙烯纤维素、聚乙二醇、聚丙烯酰胺、聚糖等；蛋白质如牛血清白蛋白。修饰层能提升芯片检测反应的准确度。

此外，芯片102也可以为塑料芯片。为了更好的迎合本装置的需求，芯片可以进行等离子体处理、光照射处理、亲水性处理或疏水性处理。

通过本装置，可以进行配基的装配和特异性份子的结合反应，实施样品输运、表面格式化、配基组装、表面清洗、表面封闭和蛋白质反应等一系列实验步骤。

本实施例中的反应器为一次性使用，是独立的功能单元，可根据特定检测样本进行针对性设计，实现血检九项指标和肿瘤标志的同时检测，具备参比单元和隐性对照单元等的高通量反应单元。

实施例二

请参阅图5和图6，本发明实施例二提供了一种一次性反应液吸取反应器，包括芯片座101、第一反应膜103、反应器主体104、抓取孔107、蠕动泵和用于检测反应过程的芯片102。

芯片102固定在芯片座101的底部，第一反应膜103的顶壁与芯片102的底壁接触，反应器主体104的顶壁与第一反应膜103的底壁接触。反应器的主体设置有进液通道110和出液通道111，进液通道110和出液通道111均沿竖向贯穿反应器主体104，进液通道110的底部用于与反应液接触，第一反应膜103设置有引流腔109，进液通道110和出液通道111均与引流腔109连通。芯片座101的侧壁和反应器主体104的侧壁均设置有抓取孔107，芯片座101抓取孔107用于与支撑部件进行配合连接。在本发明的较优实施例中，反应器还包括第二反应膜106，第二反应膜106与反应器主体104的底壁贴合，出液通道111与第二反应膜106相接。

蠕动泵与出液通道111连接。蠕动泵提供了反应液流动的动力，保证反应液按照规划的路径流动。

抓取孔107用于固定本装置的位置，芯片座101和反应器主体104均设置有抓取孔107，使得在固定时可以提供作用力以保持芯片座101与反应器主体104之间的相对位置，避免芯片座101与反应器主体104之间松动，进而令反应液的路径产生混淆。

蠕动泵的连接属于公知常识，在此不再赘述。且本实施例中未提及的部分与实施例一相同，本领域技术人员参考实施例一即可。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件、步骤、数字表达式和数值并不限制本发明的范围。

实施例三

本实施例提供一种一次性反应液吸取反应器，其与实施例1中的一次性反应液吸取反应器的区别在于进料通道和出料通道的设置方式不同，其余内容参阅实施例1即可，在此不再赘述。

具体的，本实施例中，进料通道包括第一进料通道112和第二进料通道113两部分，其中，第一进料通道112供操作人员进样，而第二进料通道113竖向设置并与出料通道111并排设置，如图7所示，本实施例中，第二进料通道113为四个相互平行的通道，图7中的箭头代表反应液的流动方向。首先反应液从第一进料通道112加入，其后在设置于出料通道111末端的动力带动下，第一进料通道112中的反应液进入第二进料通道113中，并与第一反应膜103反应，其后通过出料通道111被抽出。本实施例中，出料通道111同样为4根，每根出料通道111与一个第二进料通道113对应。

实施例四

本实施例提供一种一次性反应液吸取反应器，其与实施例1中的一次性反应液吸取反应器的区别在于进料通道110和出料通道111的设置方式不同，其余内容参阅实施例1即可，在此不再赘述。

具体的，本实施例中，如图8所示，图中箭头方向代表反应液在反应器中的流向，其中，第一反应膜103设置于反应器主体104上端，第二反应膜设置于反应器主体104下端，进料通道110和出料通道111于反应器主体104内来回往复设置，且往复设置的流体通道的上下两端分别与第一反应膜103和第二反应膜106接触，这样反应液在被出料通道111处的动力带动下在进料通道110和出料通道111间的流体通道内来回往复的流动并与第一反应膜103和第二反应膜106接触反应，可以大幅提高反应液与第一反应膜103和第二反应膜106间的接触面积以及反应时间，提高反应效果。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。