一种用于核酸检测的微流控生物芯片及生产工艺的制作方法

1.本发明属于微流控生物芯片领域，具体的说是一种用于核酸检测的微流控生物芯片及生产工艺。


背景技术：

2.微流控生物芯片是把生物、化学、医学分析的基本操作元素集成到芯片上，自动完成的全过程；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，它可以在极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，在大规模的核酸检测过程中起到不可替代的作用。
3.公开号为cn106190829a的一项中国专利公开了一种用于细胞高精度排列及检测的微流控生物芯片，由盖片层和载片组成，在盖片层上开设有加液区、细胞排列微通道、入射光纤、导出光纤或微型光电检测器、流体扩张区、细胞检测区和液体排液区；经荧光染色的细胞由加液区进入微通道，经过细胞排列微通道，高精度地排列在一条直线上，经流体扩展区减速，依次通过细胞检测区；激光由入射光纤引入细胞检测区，依次照射待检测细胞，激发荧光，被激发的荧光经导出光纤导出或由微型光电检测器进行光电转化并导出，进行信号分析，实现对细胞精确检测，经检测后的细胞样本液由液体排出区流出进行灭活等处理；本发明可实现细胞的高精度排列及精确、便携式检测，在生物医学及食品科学等领域有重要应用潜力。
4.现有的生物芯片在生产出来时，将多个芯片混装到同一个包装袋内，当生产中出现一个编号的生物芯片有瑕疵时，需要将全部包装袋内的该编号的生物芯片挑出，工作难度和工作量大幅度增加，甚至造成整袋的芯片报废。
5.为此，本发明提供一种用于核酸检测的微流控生物芯片及生产工艺。


技术实现要素：

6.为了弥补现有技术的不足，解决背景技术中所提出的至少一个技术问题。
7.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种用于核酸检测的微流控生物芯片，包括芯片本体和密封盖；所述芯片本体的内部开设有孔洞通道，所述芯片本体的一端开设有加样口，所述加样口连通孔洞通道，所述加样口靠近孔洞通道的一端设置有纳米荧光探针，所述芯片本体靠近加样口的一端侧面固接有密封盖，所述密封盖外壁与加样口的内壁螺纹配合；通过将密封盖与芯片本体的加样口螺纹配合，提高了对芯片本体的密封效果，降低了添加的液体飞溅处芯片本体，提高了检测的安全性。
8.一种用于核酸检测的微流控生物芯片的生产工艺，该生产工艺适用于上述的微流控生物芯片，且生产工艺法包括以下步骤：
9.s1：将a胶与b胶按10:1的比例加入真空脱泡搅拌机中，进行真空均匀搅拌混合；
10.s2：将搅拌混合好的胶加入成型模具内，进行注塑成型，待芯片板冷却凝固后；
11.s3：将芯片板移动到传送带上，对芯片进行打孔，再对芯片进行清洗、消毒和干燥
处理；
12.s4：芯片板被传送带带到下料装置上，机械臂将传送到底座顶部的芯片板抓取，芯片板被送到切割板的顶部，切刀将芯片板上的生物芯片切下，生物芯片被对应的多个下料管分开落下，将芯片进行分散包装。
13.优选的，s4中所述下料装置包括底座、机械臂、抓取结构、切割板、切刀和下料管；所述底座的顶面传送带上放置有芯片板，所述底座的一侧设置有机械臂，所述机械臂远离底座的一端设置有抓取结构，所述底座远离机械臂的一侧固接有切割板，所述切割板的底面固接有多个下料管，且下料管贯穿切割板，所述下料管的外圈套设有包装袋，所述切割板的顶面固接有切刀，所述切刀的内圈套在下料管的内圈；工作时，机械臂带动抓取结构移动，将传送到底座顶部的芯片板抓取，芯片板被机械臂送到切割板的顶部，配合切刀将芯片板上的生物芯片切下，生物芯片被对应的多个下料管分开落下，从而完成了生物芯片的单独包装，便于工作人员挑选具有瑕疵的生物芯片。
14.优选的，所述抓取结构包括压板和圆扣杆，所述机械臂底端固接有压板，所述压板的底面开设有多个安装槽，所述安装槽的内部滑动安装有圆扣杆，所述圆扣杆的顶部设置有圆锥台，所述芯片板的中部开设有与圆扣杆相匹配的固定孔，所述圆扣杆的顶面安装有一号弹簧，所述安装槽一侧开设有复位槽，所述复位槽的内部滑动设置有固定扣，所述固定扣上安装有二号弹簧，所述压板的内部滑动安装有推杆，所述压板的内部开设有与推杆相匹配的滑槽，所述推杆与固定扣固接，所述切割板一侧固接有下料滑板，所述推杆与下料滑板滑动配合；工作时，机械臂带动压板向下移动，使得压板靠近底座顶面的芯片板，使得圆扣杆的底部插入芯片板上的固定孔内将芯片板固定，当圆扣杆的底端接触到底座的顶面后，使得圆扣杆滑向安装槽内，使得一号弹簧压缩，圆扣杆的顶部圆锥台挤压固定扣，使得固定扣滑向复位槽内，使得二号弹簧压缩，当圆扣杆的顶部圆锥台滑过固定扣后，二号弹簧复位推动固定扣卡住圆扣杆，将圆扣杆固定，机械臂带动芯片板移动到切割板处，推动压板向下移动，配合切刀对芯片板进行切割，切割完成后，机械臂带动芯片板移动到下料滑板处，使得推杆碰撞下料滑板的侧壁，使得推杆沿着滑槽滑动，带动固定扣滑向复位槽内，将圆扣杆释放，圆扣杆在一号弹簧的弹力作用下向下滑动，圆扣杆撞击安装槽的底壁，使得圆扣杆发生震动，将芯片板震下落到下料滑板，从而完成了对芯片板的夹取和废料的下料工作，降低了对芯片板的夹取损伤程度。
15.优选的，所述压板靠近复位槽的一面开设有直槽口，所述直槽口连通复位槽，所述复位槽的内部滑动安装有套座，所述套座的内部滑动安装有固定扣，所述固定扣与套座的内壁之间固接有二号弹簧，所述套座靠近直槽口的螺纹安装有长螺杆，所述长螺杆滑动贯穿直槽口；工作时，松开长螺杆，将套座释放，推动长螺杆沿着直槽口移动，带动套座在复位槽内移动，从而调整固定扣在复位槽内的位置，控制了圆扣杆的滑动距离，继而便于工作人员调整圆扣杆插入固定孔的深度。
16.优选的，所述圆扣杆的底部外圈设置有多个橡胶条块，所述橡胶条块远离圆扣杆的一侧开设有锯齿，多个所述橡胶条块的外壁与固定孔的内壁滑动配合；工作时，通过橡胶条块与开设的锯齿，提高了圆扣杆与固定孔的摩擦力，提高了圆扣杆抓取芯片板的稳固程度。
17.优选的，所述安装槽的顶面中部固接有导杆，所述圆扣杆的中部开设有与导杆相
匹配的圆孔，所述导杆的外圈套在一号弹簧的内圈，所述圆扣杆的底部外圈开设有多个扩展槽，所述扩展槽的内部滑动安装有橡胶条块，所述圆孔的底部固接有套筒，所述套筒的顶部滑动安装有压杆，所述压杆的底面与套筒的底面之间固接有椭圆弹球，所述套筒的外圈滑动安装有弧形推板，所述弧形推板靠近套筒内壁的一侧固接有多个连接杆，所述连接杆滑动贯穿套筒的外壁，所述连接杆远离弧形推板的一端与橡胶条块固接，所述连接杆的外圈套设有三号弹簧，所述三号弹簧的两端分别与橡胶条块和套筒的外壁固接；工作时，圆扣杆的底端接触到底座的顶面后，圆扣杆滑向安装槽内，使得导杆滑入圆孔内，导杆的底端推动压杆滑向套筒的内部，挤压椭圆弹球，使得椭圆弹球高度降低，直径膨胀，推动弧形推板滑向套筒的内壁，推动连接杆推动橡胶条块滑出扩展槽，使得多个橡胶条块在固定孔内展开，从而进一步提高了圆扣杆抓取芯片板的稳固程度。
18.优选的，所述切割板的顶面凹槽内部滑动安装有橡胶板，所述橡胶板的圆槽内圈套在切刀的外圈，所述橡胶板的底面固接多个四号弹簧，所述四号弹簧的底端与切割板的顶面固接；工作时，机械臂带动压板和芯片板移动到切割板的顶面凹槽内，压板推动芯片板向下移动，配合橡胶板将芯片板夹持固定，提高了切刀切割芯片板时的稳定性。
19.优选的，所述橡胶板的内部开设有多个气腔，所述气腔的一端连通橡胶板的圆槽，所述切刀开设多个竖槽；工作时，压板挤压橡胶板时，使得橡胶板向下滑动，橡胶板压缩，将气腔内的气体压入橡胶板的圆槽内，将切割下的生物芯片吹动，提高了生物芯片落下的流畅性，降低了生物芯片堵塞下料管的概率。
20.本发明的有益效果如下：
21.1.本发明所述的一种用于核酸检测的微流控生物芯片及生产工艺，通过设置切刀、下料管、压板、圆扣杆、固定扣、推杆和下料滑板；机械臂带动压板靠近底座顶面的芯片板，圆扣杆的底部插入芯片板上的固定孔内将芯片板固定，圆扣杆滑向安装槽内，配合固定扣，将圆扣杆固定，切刀对芯片板进行切割，生物芯片落入下料管内包装，机械臂带动切割完成的芯片板移动到下料滑板处，推杆碰撞下料滑板的侧壁，将圆扣杆释放，圆扣杆在一号弹簧的弹力作用下向下滑动，使得圆扣杆发生震动，将芯片板震下落到下料滑板，完成了对芯片板的抓取切割和废料的下料工作，便于工作人员挑选具有瑕疵的生物芯片。
22.2.本发明所述的一种用于核酸检测的微流控生物芯片及生产工艺，通过设置导杆、橡胶条块、压杆、弧形推板、连接杆和椭圆弹球；导杆滑入圆孔内，导杆的底端推动压杆滑向套筒的内部，挤压椭圆弹球，使得椭圆弹球高度降低，直径膨胀，推动弧形推板滑向套筒的内壁，推动连接杆推动橡胶条块滑出扩展槽，使得多个橡胶条块在固定孔内展开，进一步提高了圆扣杆抓取芯片板的稳固程度。
附图说明
23.下面结合附图对本发明作进一步说明。
24.图1是本发明的生物芯片结构示意图；
25.图2是本发明实施例一的立体图；
26.图3是本发明实施例一的下料装置结构示意图；
27.图4是图3中a-a处局部截面图；
28.图5是图3中b处局部放大图；
29.图6是本发明实施例一的橡胶板局部剖视图；
30.图7是本发明实施例二的橡胶板局部剖视图；
31.图8是本发明的生产流程图；
32.图中：1、底座；2、机械臂；3、切割板；4、切刀；5、下料管；6、芯片板；7、压板；8、安装槽；9、圆扣杆；10、固定孔；11、一号弹簧；12、复位槽；13、固定扣；14、二号弹簧；15、滑槽；16、推杆；17、下料滑板；18、直槽口；19、套座；20、长螺杆；21、橡胶条块；22、圆孔；23、导杆；24、扩展槽；25、套筒；26、压杆；27、椭圆弹球；28、弧形推板；29、连接杆；30、三号弹簧；31、橡胶板；32、四号弹簧；33、气腔；34、磨刀石；35、芯片本体；36、密封盖。
具体实施方式
33.为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
34.实施例一
35.如图1所示，本发明实施例所述的一种用于核酸检测的微流控生物芯片，包括芯片本体35和密封盖36；所述芯片本体35的内部开设有孔洞通道，所述芯片本体35的一端开设有加样口，所述加样口连通孔洞通道，所述加样口靠近孔洞通道的一端设置有纳米荧光探针，所述芯片本体35靠近加样口的一端侧面固接有密封盖36，所述密封盖36外壁与加样口的内壁螺纹配合；通过将密封盖36与芯片本体35的加样口螺纹配合，提高了对芯片本体35的密封效果，降低了添加的液体飞溅处芯片本体35，提高了检测的安全性。
36.如图8所示，一种用于核酸检测的微流控生物芯片的生产工艺，该生产工艺适用于上述的微流控生物芯片，且生产工艺法包括以下步骤：
37.s1：将a胶与b胶按10:1的比例加入真空脱泡搅拌机中，进行真空均匀搅拌混合；
38.s2：将搅拌混合好的胶加入成型模具内，进行注塑成型，待芯片板6冷却凝固后；
39.s3：将芯片板6移动到传送带上，对芯片进行打孔，再对芯片进行清洗、消毒和干燥处理；
40.s4：芯片板6被传送带带到下料装置上，机械臂2将传送到底座1顶部的芯片板6抓取，芯片板6被送到切割板3的顶部，切刀4将芯片板6上的生物芯片切下，生物芯片被对应的多个下料管5分开落下，将芯片进行分散包装。
41.如图2所示，s4中所述下料装置包括底座1、机械臂2、抓取结构、切割板3、切刀4和下料管5；所述底座1的顶面传送带上放置有芯片板6，所述底座1的一侧设置有机械臂2，所述机械臂2远离底座1的一端设置有抓取结构，所述底座1远离机械臂2的一侧固接有切割板3，所述切割板3的底面固接有多个下料管5，且下料管5贯穿切割板3，所述下料管5的外圈套设有包装袋，所述切割板3的顶面固接有切刀4，所述切刀4的内圈套在下料管5的内圈；工作时，机械臂2带动抓取结构移动，将传送到底座1顶部的芯片板6抓取，芯片板6被机械臂2送到切割板3的顶部，配合切刀4将芯片板6上的生物芯片切下，生物芯片被对应的多个下料管5分开落下，从而完成了生物芯片的单独包装，便于工作人员挑选具有瑕疵的生物芯片。
42.如图2至图4所示，所述抓取结构包括压板7和圆扣杆9，所述机械臂2底端固接有压板7，所述压板7的底面开设有多个安装槽8，所述安装槽8的内部滑动安装有圆扣杆9，所述圆扣杆9的顶部设置有圆锥台，所述芯片板6的中部开设有与圆扣杆9相匹配的固定孔10，所
述圆扣杆9的顶面安装有一号弹簧11，所述安装槽8一侧开设有复位槽12，所述复位槽12的内部滑动设置有固定扣13，所述固定扣13上安装有二号弹簧14，所述压板7的内部滑动安装有推杆16，所述压板7的内部开设有与推杆16相匹配的滑槽15，所述推杆16与固定扣13固接，所述切割板3一侧固接有下料滑板17，所述推杆16与下料滑板17滑动配合；工作时，机械臂2带动压板7向下移动，使得压板7靠近底座1顶面的芯片板6，使得圆扣杆9的底部插入芯片板6上的固定孔10内将芯片板6固定，当圆扣杆9的底端接触到底座1的顶面后，使得圆扣杆9滑向安装槽8内，使得一号弹簧11压缩，圆扣杆9的顶部圆锥台挤压固定扣13，使得固定扣13滑向复位槽12内，使得二号弹簧14压缩，当圆扣杆9的顶部圆锥台滑过固定扣13后，二号弹簧14复位推动固定扣13卡住圆扣杆9，将圆扣杆9固定，机械臂2带动芯片板6移动到切割板3处，推动压板7向下移动，配合切刀4对芯片板6进行切割，切割完成后，机械臂2带动芯片板6移动到下料滑板17处，使得推杆16碰撞下料滑板17的侧壁，使得推杆16沿着滑槽15滑动，带动固定扣13滑向复位槽12内，将圆扣杆9释放，圆扣杆9在一号弹簧11的弹力作用下向下滑动，圆扣杆9撞击安装槽8的底壁，使得圆扣杆9发生震动，将芯片板6震下落到下料滑板17，从而完成了对芯片板6的夹取和废料的下料工作，降低了对芯片板6的夹取损伤程度。
43.所述压板7靠近复位槽12的一面开设有直槽口18，所述直槽口18连通复位槽12，所述复位槽12的内部滑动安装有套座19，所述套座19的内部滑动安装有固定扣13，所述固定扣13与套座19的内壁之间固接有二号弹簧14，所述套座19靠近直槽口18的螺纹安装有长螺杆20，所述长螺杆20滑动贯穿直槽口18；工作时，松开长螺杆20，将套座19释放，推动长螺杆20沿着直槽口18移动，带动套座19在复位槽12内移动，从而调整固定扣13在复位槽12内的位置，控制了圆扣杆9的滑动距离，继而便于工作人员调整圆扣杆9插入固定孔10的深度。
44.如图5所示，所述圆扣杆9的底部外圈设置有多个橡胶条块21，所述橡胶条块21远离圆扣杆9的一侧开设有锯齿，多个所述橡胶条块21的外壁与固定孔10的内壁滑动配合；工作时，通过橡胶条块21与开设的锯齿，提高了圆扣杆9与固定孔10的摩擦力，提高了圆扣杆9抓取芯片板6的稳固程度。
45.所述安装槽8的顶面中部固接有导杆23，所述圆扣杆9的中部开设有与导杆23相匹配的圆孔22，所述导杆23的外圈套在一号弹簧11的内圈，所述圆扣杆9的底部外圈开设有多个扩展槽24，所述扩展槽24的内部滑动安装有橡胶条块21，所述圆孔22的底部固接有套筒25，所述套筒25的顶部滑动安装有压杆26，所述压杆26的底面与套筒25的底面之间固接有椭圆弹球27，所述套筒25的外圈滑动安装有弧形推板28，所述弧形推板28靠近套筒25内壁的一侧固接有多个连接杆29，所述连接杆29滑动贯穿套筒25的外壁，所述连接杆29远离弧形推板28的一端与橡胶条块21固接，所述连接杆29的外圈套设有三号弹簧30，所述三号弹簧30的两端分别与橡胶条块21和套筒25的外壁固接；工作时，圆扣杆9的底端接触到底座1的顶面后，圆扣杆9滑向安装槽8内，使得导杆23滑入圆孔22内，导杆23的底端推动压杆26滑向套筒25的内部，挤压椭圆弹球27，使得椭圆弹球27高度降低，直径膨胀，推动弧形推板28滑向套筒25的内壁，推动连接杆29推动橡胶条块21滑出扩展槽24，使得多个橡胶条块21在固定孔10内展开，从而进一步提高了圆扣杆9抓取芯片板6的稳固程度。
46.如图6所示，所述切割板3的顶面凹槽内部滑动安装有橡胶板31，所述橡胶板31的圆槽内圈套在切刀4的外圈，所述橡胶板31的底面固接多个四号弹簧32，所述四号弹簧32的底端与切割板3的顶面固接；工作时，机械臂2带动压板7和芯片板6移动到切割板3的顶面凹
槽内，压板7推动芯片板6向下移动，配合橡胶板31将芯片板6夹持固定，提高了切刀4切割芯片板6时的稳定性。
47.所述橡胶板31的内部开设有多个气腔33，所述气腔33的一端连通橡胶板31的圆槽，所述切刀4开设多个竖槽；工作时，压板7挤压橡胶板31时，使得橡胶板31向下滑动，橡胶板31压缩，将气腔33内的气体压入橡胶板31的圆槽内，将切割下的生物芯片吹动，提高了生物芯片落下的流畅性，降低了生物芯片堵塞下料管5的概率。
48.实施例二
49.如图7所示，对比实施例一，其中本发明的另一种实施方式为：所述橡胶板31的圆槽内壁固接有磨刀石34，所述磨刀石34与切刀4滑动配合；工作时，橡胶板31滑动时，带动磨刀石34贴合切刀4滑动，对切刀4进行打磨，提高了切刀4的锋利程度，从而提高了切刀4对芯片板6的切割效率。
50.工作时：机械臂2带动压板7向下移动，使得压板7靠近底座1顶面的芯片板6，使得圆扣杆9的底部插入芯片板6上的固定孔10内，当圆扣杆9的底端接触到底座1的顶面后，使得圆扣杆9滑向安装槽8内，使得一号弹簧11压缩，圆扣杆9的顶部圆锥台挤压固定扣13，使得固定扣13滑向复位槽12内，使得二号弹簧14压缩，当圆扣杆9的顶部圆锥台滑过固定扣13后，二号弹簧14复位推动固定扣13卡住圆扣杆9，将圆扣杆9固定；导杆23滑入圆孔22内，导杆23的底端推动压杆26滑向套筒25的内部，挤压椭圆弹球27，使得椭圆弹球27高度降低，直径膨胀，推动弧形推板28滑向套筒25的内壁，推动连接杆29推动橡胶条块21滑出扩展槽24，使得多个橡胶条块21在固定孔10内展开，将芯片板6固定到压板7的底部；
51.机械臂2带动压板7和芯片板6移动到切割板3处，推动压板7向下移动，使得芯片板6推入切割板3的顶面凹槽内，使得芯片板6接触橡胶板31，使得芯片板6上的生物芯片位于切刀4的中部，压板7向下移动，使得橡胶板31向下滑动，使得四号弹簧32压缩，配合切刀4对芯片板6进行切割，切割下的生物芯片落入下料管5内，被下料管5底部的包装袋进行单独包装；机械臂2带动切割完成的芯片板6移动到下料滑板17处，推杆16碰撞下料滑板17的侧壁，使得推杆16沿着滑槽15滑动，带动固定扣13滑向复位槽12内，将圆扣杆9释放，圆扣杆9在一号弹簧11的弹力作用下向下滑动，圆扣杆9撞击安装槽8的底壁，使得圆扣杆9发生震动，同时，导杆23滑入圆孔22，使得椭圆弹球27复位，三号弹簧30复位，带动橡胶条块21滑入扩展槽24内，将芯片板6释放，芯片板6落入下料滑板17上；从而完成了生物芯片的单独包装，便于工作人员挑选具有瑕疵的生物芯片。
52.上述前、后、左、右、上、下均以说明书附图中的图1为基准，按照人物观察视角为标准，装置面对观察者的一面定义为前，观察者左侧定义为左，依次类推。
53.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明保护范围的限制。
54.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进
都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。