微流控微生物培养检测芯片的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种微流控微生物培养检测芯片，包括层叠设置的培养层、弹性隔膜层和驱动层，所述弹性隔膜层位于所述培养层和驱动层之间，所述培养层上分布有一个以上的培养检测单元，每个培养检测单元包括环形的培养沟道以及与所述培养沟道相连通的检测沟道，所述驱动层上分布有循环驱动沟道和检测驱动沟道，其中，所述循环驱动沟道位于所述培养沟道的上方且与所述培养沟道形成交叉，并驱动所述培养沟道中的培养液循环流动；所述检测驱动沟道包括至少两个驱动沟道且均位于所述检测沟道的上方并与所述检测沟道形成交叉。本发明的微流控微生物培养检测芯片，不仅可以实现微生物或细胞的悬浮培养，同时可以实现培养液中特定成分的检测。
【专利说明】微流控微生物培养检测芯片
【技术领域】
[0001]本发明属于微流控领域，特别是涉及一种微流控微生物培养检测芯片。
【背景技术】
[0002]通过微生物筛选获得高性能菌株，是提高工业微生物生产水平的重要环节。传统的微生物筛选主要是在摇瓶中进行的，包括微生物悬浮培养和培养液检测两个主要步骤。通过将每个菌株接入摇瓶中进行悬浮培养，继而对摇瓶中的培养液进行物质检测，从而确定菌株的性能，从中挑选出优良的菌株。每批筛选往往需用数十上百个摇瓶进行试验。即便如此，摇瓶筛选数量仍远低于待筛选的菌株数量，这直接导致了筛选过程劳动强度大，筛选效率低。另外，筛选过程还会消耗大量的培养基及其他试剂；需要占用较大的培养和操作空间等等。
[0003]应用微流控芯片进行微生物悬浮培养和培养液检测，可以有效避免产生上述问题。微流控技术是上世纪九十年代在分析化学领域发展起来的，它以微管道网络微结构特征，通过微加工技术将微管道、微泵、微阀、微储液器、微检测元件等功能元器件像集成电路一样，集成在芯片材料上。微流控技术具有极高的效率，由于结构微小，很容易在芯片上一次集成数十上百个微生物培养检测单元，筛选效率得以提高；培养液及其他药品的消耗也可大幅减少，从而降低筛选成本；微流控芯片的体积小，可以减少培养箱的使用量，降低微生物培养的所需空间和设备限制；微流控芯片可以进行批量加工生产及预处理(如清洗、灭菌等)，成为一次性试验耗材，这样不仅可以降低芯片的制造成本，可以减少试验准备的工序，最终降低筛选工作的劳动强度。
[0004]目前国内外能够进行微生物悬浮培养及培养液检测的微流控芯片还很少，已报道的芯片还存在通量低、加工复杂、通用性不高等问题，离微生物筛选应用尚有一段距离。
[0005]2002 年 Todd Thorsen, et al.报道了一种微流控光学比较芯片(Science 298,580 (2002) ； D01: 10.1126/science.1076996)。该芯片含有256个反应单元，每个单元包括一个容纳细菌的腔室和一个容纳显色液的腔室，两腔室间有一微阀相隔。进样完成后，打开微阀使细菌与显色液接触发生反应，检测产生的荧光信号就可以判断细菌是否表达特定蛋白。该芯片虽然检测通量很高，但是由于芯片中无法进行悬浮培养使细胞增殖，仅用于个别细菌的筛选，无法用于多样化的微生物筛选目标，通用性不高。
[0006]2005年Nicolas Szita报道了一种多通道微流控微反应芯片(D01: 10.1039/b504243g)。该芯片集成了 4个反应腔，每个腔体中有微型搅拌桨用于实现微生物悬浮培养，并且安装了两个贴片传感器实现对培养液PH和溶氧含量的检测。该芯片虽然能够实现微生物悬浮培养，并检测培养液中PH和溶氧浓度，但是由于单个反应腔的体积较大，约数百微升，同时需要加工微型搅拌桨，集成贴片传感器，制作工艺复杂，很难大幅提高芯片单元数量。
[0007]中国专利第CN201110316751.0和CN201110142095.7号分别公开了一种微流控细胞悬浮培养芯片，该两件专利中提及的芯片可以实现上百通道的微生物批量平行化悬浮培养。然而，该芯片仅能通过细胞计数的方法确定培养液中的细胞数量，缺乏培养液检测结构，无法对培养液中特定成分的浓度进行测定。
[0008]有鉴于此，有必要提供一种新型的微流控芯片，以同时实现微生物或细胞的悬浮培养以及培养液的检测。
【发明内容】
[0009]本发明的目的提供一种微流控微生物培养检测芯片，不仅可以实现微生物或细胞的悬浮培养，同时可以实现培养液中特定成分的检测。
[0010]为实现上述目的，本发明提供如下技术方案: 一种微流控微生物培养检测芯片，包括层叠设置的培养层、弹性隔膜层和驱动层，所述弹性隔膜层位于所述培养层和驱动层之间，其中，所述培养层上分布有一个以上的培养检测单元，每个培养检测单元包括环形的培养沟道以及与所述培养沟道相连通的检测沟道，所述驱动层上分布有循环驱动沟道和检测驱动沟道，其中，所述循环驱动沟道位于所述培养沟道的上方且与所述培养沟道形成交叉，并驱动所述培养沟道中的培养液循环流动；所述检测驱动沟道包括至少两个驱动沟道且均位于所述检测沟道的上方并与所述检测沟道形成交叉。
[0011]作为本发明的进一步改进，所述培养检测单元还包括显色液注入通道，该显色液注入通道连通于所述培养沟道或检测沟道，所述检测驱动沟道位于所述循环驱动沟道和显色液注入通道之间。
[0012]作为本发明的进一步改进，所述显色液注入通道呈Z形。
[0013]作为本发明的进一步改进，所述驱动层上还分布有第三驱动沟道，该第三驱动沟道分别与所述显色液注入通道和检测通道形成交叉。
[0014]作为本发明的进一步改进，所述相邻培养检测单元之间的显色液注入通道相连通。
[0015]作为本发明的进一步改进，所述驱动层上还分布有第五驱动沟道，该第五驱动沟道分别与相邻培养检测单元之间的显色液注入通道形成交叉。
[0016]作为本发明的进一步改进，所述驱动层上还分布有第四驱动沟道，该第四驱动沟道位于所述培养沟道的上方且与所述培养沟道形成交叉，且所述第四驱动沟道位于所述循环驱动沟道和检测驱动沟道之间。
[0017]作为本发明的进一步改进，所述培养检测单元还包括清洗液注入通道，该清洗液注入通道连通于所述培养沟道，且所述清洗液注入通道位于所述第四驱动沟道和检测沟道之间。
[0018]作为本发明的进一步改进，所述清洗液注入通道连通于所述培养沟道与检测沟道的接合处。
[0019]作为本发明的进一步改进，所述培养检测单元还包括清洗液注入通道，该清洗液注入通道连通于所述检测沟道，且位于所述检测沟道中相邻的两个驱动沟道之间。
[0020]作为本发明的进一步改进，所述相邻培养检测单元之间的清洗液注入通道相连通。
[0021]作为本发明的进一步改进，所述驱动层上还分布有第六驱动沟道，该第六驱动沟道分别与相邻培养检测单元之间的清洗液注入通道形成交叉。
[0022]本发明还公开了一种微流控微生物培养检测芯片，包括层叠设置的培养层、弹性隔膜层和驱动层，所述弹性隔膜层位于所述培养层和驱动层之间，其中，所述培养层上分布有一个以上的培养检测单元，每个培养检测单元包括环形的培养沟道以及与所述培养沟道相连通的检测沟道，所述驱动层上分布有循环驱动沟道和检测驱动沟道，其中，所述循环驱动沟道位于所述培养沟道的上方且与所述培养沟道形成交叉，并驱动所述培养沟道中的培养液循环流动；所述检测驱动沟道包括至少两个驱动沟道且均位于所述检测沟道的上方并与所述检测沟道形成交叉，所述相邻的培养检测单元之间连通。
[0023]与现有技术相比，本发明的微流控微生物培养检测芯片将悬浮培养沟道和检测沟道集成于同一芯片上，可同时实现微生物的悬浮培养和检测；同时，检测驱动沟道包括至少两个驱动沟道，可实现在不同时间段内对培养液进行多次检测。
【专利附图】
【附图说明】[0024]为了更清楚地说明本申请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申请中记载的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0025]图1a所示为本发明第一实施例中微流控微生物培养检测芯片的俯视图；
图1b所不为图1a中沿ID的首I]视图；
图2a所示为本发明第二实施例中微流控微生物培养检测芯片的俯视图；
图2b所示为图2a中沿2D的剖视图。
【具体实施方式】
[0026]Todd Thorsen,等的微流控光学比较芯片仅能够对特定荧光标记的细菌进行检测，不能在芯片上实现多通道细菌悬浮培养。悬浮培养对于微生物筛选而言是十分重要的步骤，它提供了特定的微生物生长条件，决定了菌株某些特性的淘汰与保留。
[0027]中国专利第CN201110316751.0和CN201110142095.7号公开的微流控微生物培养芯片虽然解决了微生物在芯片上悬浮培养的问题，但是仅能够提供微生物生长速度指标，无法检测培养液中特定物质的浓度变化情况。而培养液中特定物质浓度检测是判断菌株优劣的重要依据，对于菌株筛选至关重要。
[0028]Nicolas Szita的多通道微流控微反应芯片虽然能够在芯片上进行微生物悬浮培养及培养液检测，但是单元尺寸较大，培养体积在数百微升左右，单元数量少(仅4个)，且难以大幅提高。由于需要集成微型搅拌桨、检测贴片，芯片的加工制作困难。
[0029]针对上述不足，本发明实施例公开了一种微流控微生物培养检测芯片，包括层叠设置的培养层、弹性隔膜层和驱动层，所述弹性隔膜层位于所述培养层和驱动层之间，其中，所述培养层上分布有一个以上的培养检测单元，每个培养检测单元包括环形的培养沟道以及与所述培养沟道相连通的检测沟道，所述驱动层上分布有循环驱动沟道和检测驱动沟道，其中，所述循环驱动沟道位于所述培养沟道的上方且与所述培养沟道形成交叉，并驱动所述培养沟道中的培养液循环流动；所述检测驱动沟道包括至少两个驱动沟道且均位于所述检测沟道的上方并与所述检测沟道形成交叉。
[0030]本发明实施例还公开了一种微流控微生物培养检测芯片，包括层叠设置的培养层、弹性隔膜层和驱动层，所述弹性隔膜层位于所述培养层和驱动层之间，其中，所述培养层上分布有一个以上的培养检测单元，每个培养检测单元包括环形的培养沟道以及与所述培养沟道相连通的检测沟道，所述驱动层上分布有循环驱动沟道和检测驱动沟道，其中，所述循环驱动沟道位于所述培养沟道的上方且与所述培养沟道形成交叉，并驱动所述培养沟道中的培养液循环流动；所述检测驱动沟道包括至少两个驱动沟道且均位于所述检测沟道的上方并与所述检测沟道形成交叉，所述相邻的培养检测单元之间连通。
[0031]本申请的微流控微生物培养检测芯片可以实现批量化的微生物悬浮培养及培养液特定成分的检测。芯片集成单元数量多，可达上百个单元，且加工制作简单，无需安装搅拌桨或集成检测贴片，非常适合用于大量菌株的快速筛选。
[0032]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详细的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的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。
[0033]图1a所示为本发明第一实施例中微流控微生物培养检测芯片的俯视图；图1b所示为图1a中沿ID的剖视图。
[0034]参图1a和图1b所示，微流控微生物培养检测芯片10包括培养层11，培养层11至少由高分子聚合物、水凝胶、硅片、石英、玻璃和金属材料中的任意一种或多种的组合形成，优选的，培养层11由聚二甲基硅氧烷制成。
[0035]培养层11上分布有培养检测单元111 (图中示有I个培养检测单元)，培养检测单元111包括环形的培养沟道1111、与环形的培养沟道1111相连通的检测沟道1112、以及显色液注入通道1113，显色液注入通道1113连通于检测沟道1112。
[0036]培养层11的上方层叠设有弹性隔膜层12，弹性隔膜层12由弹性高分子聚合物材料形成，优选的，弹性隔膜层12由由聚二甲基硅氧烷制成。
[0037]弹性隔膜层12的上方层叠设有驱动层13，驱动层13至少由高分子聚合物、水凝胶、硅片、石英、玻璃和金属材料中的任意一种或多种的组合形成，优选的，驱动层13由聚二甲基硅氧烷制成。
[0038]驱动层13上分布有循环驱动沟道131，循环驱动沟道131位于培养沟道1111的上方且与培养沟道1111形成交叉。
[0039]循环驱动沟道131的两端与外界相连，当向循环驱动沟道131中注入高压气体，循环驱动沟道131下的弹性隔膜层12会向下发生弯曲，阻塞弹性隔膜层12下方的培养沟道1111，当撤去高压气体时，弹性隔膜层12恢复，下方的培养沟道1111连通，此即为微流控【技术领域】公知的微阀。
[0040]循环驱动沟道131为两根或三根平行的管道，通过按特定时序依次加压，可以挤压下方培养沟道1111中的液体单向流动，此即为微流控【技术领域】公知的微泵。
[0041]循环驱动沟道131与培养沟道1111所形成的循环驱动结构及其原理，在中国专利第CN201110316751.0和CN201110142095.7号中已经公开，本实施例不再赘述。
[0042]驱动层13上还分布有检测驱动沟道132，检测驱动沟道132包括两个驱动沟道，分别为第一驱动沟道1321和第二驱动沟道1322，第一驱动沟道1321和第二驱动沟道1322均位于检测沟道1112的上方并与检测沟道1112形成交叉，同循环驱动沟道131原理一样，第一驱动沟道1321和第二驱动沟道1322在与检测沟道1112的交叉处形成“微阀”。
[0043]驱动层13上还分布有第六驱动沟道133，第六驱动沟道133交叉位于培养检测单元111的末端开口处，在培养液注入培养检测单元111后，可在第六驱动沟道133中通入高压气体，以实现对培养检测单元111开口处的封闭。易于想到的是，为了实现对培养检测单元111开口的封闭，也可通过封胶等其他方式实现闭合。
[0044]微流控微生物培养检测芯片10的运行原理为:先将含有微生物的培养液注入培养检测单元111，微生物在培养沟道1111中随液流循环流动，进行悬浮生长，其中部分培养液会留存在检测沟道1112中，在指定时间条件下，撤去第一驱动沟道1321中的加压气体，培养液即与检测沟道1112中的显色液发生反应，产生的光学信号被外界光学探测器收集，从而对培养液中的特定物质例如无机磷、葡萄糖等进行定量。反应完成后，向显色液注入通道1113中通入清洗液，清洗管路，以备下一次检测。通过以上方法，可以在不同时间段对培养检测单元111中的培养液进行检测。
[0045]具体地，微流控微生物培养检测芯片10的动作关系如下:
(1)先向培养检测单元111中通入含微生物的培养液，待培养沟道1111、检测沟道1112充满培养液后，向第一驱动沟道1321、第六驱动沟道133充入高压气体.(2)向循环驱动沟道131中按特定时序充入高压气体，推动培养液循环流动，开始微生物培养。
[0046](3)向显色液注入通道1113中充入清洗液完成管路清洗。
[0047](4)培养一段时间后进行培养液成分检测，向第二驱动沟道1322中充入高压气体，向显色液注入通道1113中注入显色液，充满管道后停止注入，撤去第一驱动沟道1321中高压气体一段时间后再次充入高压气体，等待一定时间后即对第一驱动沟道1321上方的检测沟道1112进行光学成像检测，收集光强度信号，据此进行物质定量。
[0048](5)检测完成后，撤去第一驱动沟道1321中高压气体，向显色液注入通道1113中充入清洗液完成管路清洗，以备下一次检测。然后向第一驱动沟道1321中充入高压气体，撤去第二驱动沟道1322中高压气体，继续进行微生物悬浮培养。
[0049]图2a所示为本发明第二实施例中微流控微生物培养检测芯片的俯视图；图2b所示为图2a中沿2D的剖视图。
[0050]参图2a和2b所不,在本发明第二实施例中，培养层21上并列分布有2个培养检测单元211，易于想到的是，培养检测单元211的数量也可以大于2个。
[0051]显色液注入通道2113被设置为Z形，也就是说，显色液注入通道2113经过两次折弯后与检测沟道2112连通，相邻培养检测单元211之间的显色液注入通道2113相连通。
[0052]驱动层23上还分布有第三驱动沟道234，该第三驱动沟道234分别与显色液注入通道2113和检测通道2112形成交叉。
[0053]现有技术中，常规的各培养检测单元间的分隔采用了叉指状气动微阀，驱动层与培养层之间的叠合需要在水平面两个维度上精确定位。叉指状气动微阀理想的定位是在纵向(培养单元延伸方向)上两根叉指状微阀分别位于横向液体管道的两侧，纵向紧密排列但不与液体沟道重叠，横向上叉指状气动微阀要与纵向液体管道交叉，同时叉指长度尽量短，减少占用芯片面积，提高集成度。然而，由于在芯片加工制作过程中，芯片两层在水平面两个维度上对准叠合会存在误差。为了防止加工产生的误差影响芯片使用，需要增加叉指状气动微阀的间距和叉指长度，这必然增加了微阀占用的芯片面积，降低了芯片的集成度。另外，当两层芯片图形由于基材收缩率不同而发生轻微的差异时，即便是在某个区域能够精确对准，两层图形间的尺寸偏差也会随对准点距离增加而增大，导致各反应腔的体积不一致，影响检测准确性，甚至于部分单元完全无法用于检测。
[0054]采用Z形显色液注入通道2113结合直线型第三驱动沟道234同样可以实现单元间分隔的功能，而各层间组装的精度要求更低，上下层叠合仅需要在一个维度上保持平行，无需在水平面两个维度上精确对准层叠，降低了芯片制作难度，有助于提高芯片单元的数量。 [0055]在某些实施例中，驱动层23上还可以分布有叉指状的第五驱动沟道235，该第五驱动沟道235分别与相邻培养检测单元211之间的显色液注入通道2113形成交叉。具体地，第五驱动沟道235包括横向延伸部2351以及纵向延伸部2352，其中，横向延伸部2351横向延伸且与培养检测单元211垂直交叉，横向延伸部2351的截面积比较小，不会与培养检测单元211在交叉处形成“微阀”；纵向延伸部2352沿纵向延伸且连通于横向延伸部2351，纵向延伸部2352形成于相邻的培养检测单元211之间且与显色液注入通道2113形成交叉，实现“微阀”功能，当第五驱动沟道235中通入高压气体时，可实现对培养检测单元211之间的分隔，降低单元间流体交叉污染的机率。纵向延伸部2352还在显色液注入通道2113的入口和出口处形成交叉，以实现“微阀”功能，易于想到的是，显色液注入通道2113的入口和出口处也可通过封胶等方式实现密封。
[0056]驱动层23上还分布有第四驱动沟道236，该第四驱动沟道236位于培养沟道2111的上方且与培养沟道2111形成交叉，且第四驱动沟道236位于循环驱动沟道231和检测驱动沟道232之间。
[0057]培养检测单元211还包括清洗液注入通道2114，该清洗液注入通道2114连通于培养沟道2111和检测沟道2112的接合处。
[0058]在其他实施例中，清洗液注入通道2114也可连通于检测沟道2112，且位于检测沟道2112中相邻的两个驱动沟道之间。具体地，清洗液注入通道2114位于第一驱动沟道2321和第二驱动沟道2322之间。为了实现更好的清洗作用，清洗液注入通道2114也可以设置为多个，例如在第一驱动沟道2321和第二驱动沟道2322之间以及培养沟道2111和检测沟道2112的接合处均设有清洗液注入通道2114，本发明对此并不限制。
[0059]相邻培养检测单元211之间的清洗液注入通道2114相连通。驱动层23上还分布有第六驱动沟道237，该第六驱动沟道237分别与相邻培养检测单元211之间的清洗液注入通道2114形成交叉。第六驱动沟道237的结构与第五驱动沟道235相同，都用以实现培养检测单元211之间的分隔。
[0060]通常情况下，向显色液注入通道2113中注入清洗液即可将显色液注入通道2113、检测沟道2112中的反应物冲出管路，完成清洗，然而，当检测沟道2112中的反应物仍然难以冲洗干净时，则需要向第四驱动沟道236充入高压气体，向清洗液注入通道2114中注入清洗液，清洗液单向流经检测沟道2112，完成整个检测沟道2112的清洗。清洗操作完成后如需继续进行微生物悬浮培养，则应向第六驱动沟道237、第一驱动沟道2321中充入高压气体，撤去第四驱动沟道236中高压气体，开启微泵驱动培养液循环流动，进行悬浮培养。
[0061]驱动层23上还分布有第七驱动沟道238，第七驱动沟道238交叉位于培养检测单元211的末端出口处，在培养液注入培养检测单元211后，可在第七驱动沟道238中通入高压气体，以实现对培养检测单元211出口处的封闭。易于想到的是，为了实现对培养检测单元211出口的封闭，也可通过封胶等其他方式实现闭合。
[0062]具体地，微流控微生物培养检测芯片20的动作关系如下:
Cl)先向第五驱动沟道235、第六驱动沟道237中充入高压气体。
[0063](2)然后向各培养检测单元211中通入含微生物的培养液，待培养沟道2111、检测沟道2112充满培养液后，向第六驱动沟道233、第一驱动沟道2321中充入高压气体，向循环驱动沟道231中按特定时序充入高压气体，推动培养液循环流动，开始微生物培养。
[0064](3)撤去第五驱动沟道235中高压气体，向显色液注入通道2113中充入清洗液完成管路清洗。
[0065](4)培养一段时间后进行培养液成分检测，向气动控制管道236、2321、238中充入高压气体，向显色液注入通道2113中注入显色液，充满管道后停止注入，向第三驱动沟道234中充入高压气体，撤去第一驱动沟道2321中高压气体一段时间后再次充入高压气体，等待一定时间后即对第一驱动沟道2321、第三驱动沟道234间的液流管道进行光学成像检测，收集光强度信号，据此进行物质定量。
[0066](5)检测完成后，撤去第一驱动沟道2321、第三驱动沟道234中高压气体，向显色液注入通道2113中充入清 洗液完成管路清洗，以备下一次检测。然后向第一驱动沟道2321中充入高压气体，撤去第四驱动沟道236、第二驱动沟道2322中高压气体，继续进行微生物
悬浮培养。
[0067]综上所述,本发明可以在同一块芯片上实现微生物悬浮培养、并能在多个培养时段对培养液中特定物质含量的检测。本芯片将进行微生物悬浮培养和培养液检测的管道单元结合在一起，通过将微生物在培养沟道中悬浮培养，再将部分培养液置于检测沟道中进行显色反应，检测葡萄糖、无机磷等物质的浓度，可以同时观察到细菌生长状况和培养液营养成分的变化，为微生物菌株筛选提供依据。该功能是现有技术无法同时实现的。本芯片单元结构微小，液体管路宽度和深度均为微米级，每个单元中培养及分析溶液的体积为纳升级，相比Nicolas Szita的多通道微流控微反应芯片中数百微升的反应单元而言，本芯片单元更加微型化，单位面积上集成的单元数量也能大幅提高，具有更高的培养分析效率，同时无需安装微型搅拌桨或贴片式传感器，仅需三层结构上下叠合，制作工艺更加简单，成本更低。
[0068]需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0069]以上所述仅是本申请的【具体实施方式】，应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。
【权利要求】
1.一种微流控微生物培养检测芯片，包括层叠设置的培养层、弹性隔膜层和驱动层，所述弹性隔膜层位于所述培养层和驱动层之间，其特征在于:所述培养层上分布有一个以上的培养检测单元，每个培养检测单元包括环形的培养沟道以及与所述培养沟道相连通的检测沟道，所述驱动层上分布有循环驱动沟道和检测驱动沟道，其中，所述循环驱动沟道位于所述培养沟道的上方且与所述培养沟道形成交叉，并驱动所述培养沟道中的培养液循环流动；所述检测驱动沟道包括至少两个驱动沟道且均位于所述检测沟道的上方并与所述检测沟道形成交叉。
2.根据权利要求1所述的微流控微生物培养检测芯片，其特征在于:所述培养检测单元还包括显色液注入通道，该显色液注入通道连通于所述培养沟道或检测沟道，所述检测驱动沟道位于所述循环驱动沟道和显色液注入通道之间。
3.根据权利要求2所述的微流控微生物培养检测芯片，其特征在于:所述显色液注入通道呈Z形。
4.根据权利要求3所述的微流控微生物培养检测芯片，其特征在于:所述驱动层上还分布有第三驱动沟道，该第三驱动沟道分别与所述显色液注入通道和检测通道形成交叉。
5.根据权利要求2或3所述的微流控微生物培养检测芯片，其特征在于:所述相邻培养检测单元之间的显色液注入通道相连通。
6.根据权利要求5所述的微流控微生物培养检测芯片，其特征在于:所述驱动层上还分布有第五驱动沟道，该第五驱动沟道分别与相邻培养检测单元之间的显色液注入通道形成交叉。
7.根据权利要求1所 述的微流控微生物培养检测芯片，其特征在于:所述驱动层上还分布有第四驱动沟道，该第四驱动沟道位于所述培养沟道的上方且与所述培养沟道形成交叉，且所述第四驱动沟道位于所述循环驱动沟道和检测驱动沟道之间。
8.根据权利要求7所述的微流控微生物培养检测芯片，其特征在于:所述培养检测单元还包括清洗液注入通道，该清洗液注入通道连通于所述培养沟道，且所述清洗液注入通道位于所述第四驱动沟道和检测沟道之间。
9.根据权利要求8所述的微流控微生物培养检测芯片，其特征在于:所述清洗液注入通道连通于所述培养沟道与检测沟道的接合处。
10.根据权利要求7所述的微流控微生物培养检测芯片，其特征在于:所述培养检测单元还包括清洗液注入通道，该清洗液注入通道连通于所述检测沟道，且位于所述检测沟道中相邻的两个驱动沟道之间。
11.根据权利要求8或9所述的微流控微生物培养检测芯片，其特征在于:所述相邻培养检测单元之间的清洗液注入通道相连通。
12.根据权利要求11所述的微流控微生物培养检测芯片，其特征在于:所述驱动层上还分布有第六驱动沟道，该第六驱动沟道分别与相邻培养检测单元之间的清洗液注入通道形成交叉。
【文档编号】C12M1/00GK103834554SQ201210492103
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2012年11月28日 优先权日:2012年11月28日
【发明者】陈立桅, 甘明哲 申请人:中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所