用于阵列化核酸检测的微流控芯片的制作方法
【专利摘要】本案涉及一种用于阵列化核酸检测的微流控芯片，包括：圆盘；第一弧形腔，其一端设有进样口，另一端设有第一管路；第二弧形腔，其位于第一弧形腔的外周，一端与第一管路相连，另一端设有第二管路；在第二弧形腔中靠近第一管路的一端还设有第三管路；第三弧形腔，其沿远离轴心的方向设置有多个第四管路，第四管路连有反应腔；第三弧形腔的一端连接第三管路，另一端设有废液腔。本案将微泵和微阀集成到微流控芯片上，提高了集成度，可快速准确地得到检测结果，节约操作时间，对核酸检测进入临床具有推动力，能够更好更便捷地检测相关的病毒，体现出及时诊断的优越性。
【专利说明】
用于阵列化核酸检测的微流控芯片
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种微流控芯片，特别涉及一种用于阵列化核酸检测的微流控芯片。【背景技术】
[0002]微流控芯片是当前微全分析系统(Micro Total Analysis Systems，y-TAS)发展的热点领域，它是以芯片为载体，并通过与生物、化学、药物筛选等技术的结合，完成包括试剂加载、分离、反应、检测等在内整个过程的技术。近年来，随着生物芯片技术的快速发展， 微流控芯片在生命科学领域，分析化学和生物医学领域发挥着越来越重要的作用。
[0003]随着医疗水平的不断提高，核酸检测在医疗检测中应用也越来越多，同时需求也是越来越高。目前核酸检测经过血样或组织的裂解、核酸绑定、清洗、洗脱和扩增等一系列步骤。常规的核酸检测方法耗时、费力。【实用新型内容】
[0004]针对现有技术存在的不足，本案提供了一种用于阵列化核酸检测的微流控芯片， 只需要将提取好的核酸加入微流控芯片中，然后装夹在可以进行等温扩增的离心设备上， 设定好时间和转速，就可以完成多指标检测。芯片加样方便，结构简单实用，制作成本低，适合大批量的生产。同时，芯片可同时检测多项指标，彼此之间不会干扰，检测结果稳定可靠。
[0005]为实现上述目的，本案通过以下技术方案实现:
[0006]—种用于阵列化核酸检测的微流控芯片，其包括:
[0007]圆盘，其轴心处设有用于固定于离心机的开口，所述开口边缘设有限位部；
[0008]第一弧形腔，其位于所述圆盘内部，并围绕所述圆盘的轴心排布;所述第一弧形腔的一端设有进样口，另一端设有第一管路；
[0009]第二弧形腔，其位于所述圆盘内部，并围绕所述圆盘的轴心排布，且位于所述第一弧形腔的外周;第二弧形腔的一端与所述第一管路相连，另一端设有第二管路;在所述第二弧形腔中靠近所述第一管路的一端还设有第三管路；
[0010]第三弧形腔，其位于所述圆盘内部，并围绕所述圆盘的轴心排布，且位于所述第二弧形腔的外周;所述第三弧形腔沿远离轴心的方向设置有多个第四管路，每个第四管路连接有一个反应腔;所述第三弧形腔的一端连接第三管路，另一端设有一个废液腔;所述废液腔设置有排气口。
[0011]优选的是，所述的用于阵列化核酸检测的微流控芯片，其中，所述第一弧形腔的体积大于所述第二弧形腔的体积。
[0012]优选的是，所述的用于阵列化核酸检测的微流控芯片，其中，所述第二弧形腔的体积大于所述第三弧形腔和第四管路的体积之和。
[0013]优选的是，所述的用于阵列化核酸检测的微流控芯片，其中，在所述第三弧形腔中的第四管路之间还设置有多个废液腔。
[0014]优选的是，所述的用于阵列化核酸检测的微流控芯片，其中，所述第四管路的体积大于所述反应腔的体积。
[0015]优选的是，所述的用于阵列化核酸检测的微流控芯片，其中，所述第三弧形腔的有效直径与第四管路的有效直径之比为1:0.8-1.2。
[0016]优选的是，所述的用于阵列化核酸检测的微流控芯片，其中，所述第一管路中靠近所述第三管路的管口被设置为朝向远离所述第三管路的一侧。
[0017]本实用新型的有益效果是:本案将微栗和微阀集成到微流控芯片上，提高了集成度，只需要将一定量的核酸提取液加入进样腔，设定好离心速度和时间就可以快速准确可靠地得到检测结果，节约手动操作等待的时间，优化了用户体验。同时，本案对于核酸检测进入临床也是一种推动力，能够更好更便捷地检测相关的病毒，体现出及时诊断的优越性。【附图说明】
[0018]图1为用于阵列化核酸检测的微流控芯片的结构示意图。
[0019]图2为图1中A的放大图。【具体实施方式】
[0020]下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
[0021]如图1和图2所示，本案列出一实施例的用于阵列化核酸检测的微流控芯片，其包括:
[0022]圆盘1，其轴心处设有用于固定于离心机的开口 2,开口 2边缘设有限位部3;限位部 3的作用是固定离心机与圆盘1，以使圆盘1随离心机转动；
[0023]第一弧形腔4,其位于圆盘1内部，并围绕圆盘1的轴心排布;第一弧形腔4的一端设有进样口 5，另一端设有第一管路6;
[0024]第二弧形腔7，其位于圆盘1内部，并围绕圆盘1的轴心排布，且位于第一弧形腔4的外周;第二弧形腔7的一端与第一管路6相连，另一端设有第二管路8;在第二弧形腔7中靠近第一管路6的一端还设有第三管路9;[〇〇25]第三弧形腔10,其位于圆盘1内部，并围绕圆盘1的轴心排布，且位于第二弧形腔7 的外周；第三弧形腔10沿远离轴心的方向设置有多个第四管路11，每个第四管路11连接有一个反应腔12;第三弧形腔10的一端连接第三管路9,另一端设有一个废液腔13;废液腔13 设置有排气口 14。
[0026]在上述实施例中，第一弧形腔4的体积优选大于第二弧形腔7的体积。这样设计的好处是可以保证第二弧形腔7被填满，而多余的液体则被甩入废液腔13中。
[0027]在上述实施例中，第二弧形腔7的体积优选大于第三弧形腔10和第四管路11的体积之和。这样设计的好处是可以保证第三弧形腔10和第四管路11被填满，而多余的液体则被甩入废液腔13中。[〇〇28]在上述实施例中，在第三弧形腔10中的第四管路11之间还可优选设置有多个废液腔13，从而保证有足够的空间容纳废液。
[0029]在上述实施例中，第四管路11的体积大于反应腔12的体积，以保证反应腔12里的液体是过量的，以保证后续扩增反应的充分性。
[0030]在上述实施例中，第三弧形腔10的有效直径与第四管路11的有效直径之比优选为 1:0.8-1.2。过大的比例会导致核酸试剂进入第四管路11的阻力较大，出现第四管路11填充不满，太小的比例会使得离心时间太长。
[0031]第一管路6中靠近第三管路9的管口被设置为朝向远离第三管路9的一侧，这样可以减小试剂在从第一管路6进入到第二弧形腔7时对第三管路9的压力，以增加通过离心转速对微流控芯片的可控性。
[0032]本案的微流控芯片适用于将片外提取好的核酸加入到芯片中，在旋转离心的设备上，利用旋转产生的离心力、科氏力将加入的试剂经过两个定量单元进入反应腔并与反应腔中预先封存的冻干试剂混合进行等温核酸扩增反应。离心力就相当于是微栗，能够提供驱动力；第一管路6和第三管路9就相当于微阀(疏水阀)，可以通过调整转速来控制液体的进入。
[0033]本案给出一实施例的微流控芯片的使用过程如下:[〇〇34]1)从进样口 5将核酸试剂加入第一弧形腔4;[〇〇35] 2)将芯片放在离心设备中固定好，以逆时针方向400-500rpm的转速离心2-3min， 此时核酸试剂经第一管路6进入第二弧形腔7，多余的核酸液体进入废液腔13;[〇〇36] 3)提高转速至800-1000rpm，方向逆时针，时间l-2min，核酸试剂从第二弧形腔7经第三管路9进入第三弧形腔10和第四管路11;[〇〇37]4)继续提高转速至1500-2000rpm，方向逆时针，时间120-150S，位于第三弧形腔10中的核酸试剂被甩进废液腔13;[〇〇38] 5)将转速提高至3500-4000rpm，方向逆时针，时间30-60s，第四管路11中的核酸试剂被甩进反应腔12,和预先封存的试剂进行等温扩增反应。
[0039]预先封存的试剂可以以冻干或风干形式预先封存于反应腔12中。
[0040]尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言， 可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
【主权项】
1.一种用于阵列化核酸检测的微流控芯片，其特征在于，包括:圆盘，其轴心处设有用于固定于离心机的开口，所述开口边缘设有限位部；第一弧形腔，其位于所述圆盘内部，并围绕所述圆盘的轴心排布;所述第一弧形腔的一 端设有进样口，另一端设有第一管路；第二弧形腔，其位于所述圆盘内部，并围绕所述圆盘的轴心排布，且位于所述第一弧形 腔的外周;第二弧形腔的一端与所述第一管路相连，另一端设有第二管路;在所述第二弧形 腔中靠近所述第一管路的一端还设有第三管路；第三弧形腔，其位于所述圆盘内部，并围绕所述圆盘的轴心排布，且位于所述第二弧形 腔的外周;所述第三弧形腔沿远离轴心的方向设置有多个第四管路，每个第四管路连接有 一个反应腔;所述第三弧形腔的一端连接第三管路，另一端设有一个废液腔;所述废液腔设 置有排气口。2.如权利要求1所述的用于阵列化核酸检测的微流控芯片，其特征在于，所述第一弧形 腔的体积大于所述第二弧形腔的体积。3.如权利要求1所述的用于阵列化核酸检测的微流控芯片，其特征在于，所述第二弧形 腔的体积大于所述第三弧形腔和第四管路的体积之和。4.如权利要求1所述的用于阵列化核酸检测的微流控芯片，其特征在于，在所述第三弧 形腔中的第四管路之间还设置有多个废液腔。5.如权利要求1所述的用于阵列化核酸检测的微流控芯片，其特征在于，所述第四管路 的体积大于所述反应腔的体积。6.如权利要求1所述的用于阵列化核酸检测的微流控芯片，其特征在于，所述第三弧形 腔的有效直径与第四管路的有效直径之比为1:0.8-1.2。7.如权利要求1所述的用于阵列化核酸检测的微流控芯片，其特征在于，所述第一管路 中靠近所述第三管路的管口被设置为朝向远离所述第三管路的一侧。
【文档编号】B01L3/00GK205570359SQ201620327530
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年4月18日
【发明人】黎海文, 吴李刚, 蒋克明, 周武平, 刘聪, 张涛
【申请人】中国科学院苏州生物医学工程技术研究所