【技術實現步驟摘要】
本技術涉及微流控，具體而言，涉及一種微流控芯片及核酸提取檢測一體化芯片。
技術介紹
1、傳統的qpcr體系在ep管內的進行。ep管方式的qpcr擴增形式主要存在兩個缺陷：(1)ep管材的厚度較大，厚度受限于注塑成型工藝的最小極限值，通常管壁的厚度需要在0.5mm以上，這樣會導致ep的熱傳導效率較低，使得ep管的qpcr過程需要更長的時間進行熱交換，以此來滿足qpcr過程中單個循環的變性、退火及延伸的時間；(2)單個ep管的樣本的靶標檢測數量通常受限于檢測設備pcr熒光模塊的熒光通道數，例如一個6色的熒光模塊，最多只能檢測6種不同基因片段，通常需要除去一個作為質控的熒光檢測通道，只能達到5種靶標基因的檢測。因此，受限于檢測設備的熒光模塊，無法實現更多的靶基因的多重檢測。
2、以微流控芯片為載體的qpcr形式，可以通過微流控芯片在材料選擇和結構設計方面規避傳統的qpcr方式固有的慢速、低效及低檢測重數的缺陷。其中顯著的以微流控為技術代表的賽沛poct的qpcr耗材通過尾端設計扁平的微腔室及雙面薄膜方式的芯片封裝方式提高了qpcr的擴增速率，以其甲乙流合胞病毒的檢測試劑盒為例，其qpcr的階段用時約20min。無獨有偶，國內京東方知微生物的試劑盒有同樣的設計方式，其qpcr的階段用時也約20min。但是該類的微流控芯片都只是單腔室的擴增，不能實現多腔室的多重擴增?，F有技術對于基因序列的可檢測數量受限于檢測熒光通道數。
3、鑒于此，特提出本技術。
技術實現思路
1、
2、本技術是這樣實現的：
3、本技術提供了一種微流控芯片，其包括：芯片主體和蓋板，芯片主體與蓋板緊密貼合以形成封閉的微流控芯片；
4、芯片主體上設置有進樣管路、至少一個分配腔、流體控制閥、反應腔室和末端容納槽；進樣管路與分配腔連通，流體控制閥設置在分配腔與反應腔室之間的管路上，反應腔室通過管路與末端容納槽連通；末端容納槽開設有出氣孔，且出氣孔內壁和/或外側設置有防水透氣膜；
5、末端容納槽內設置有多孔自密封件；
6、反應腔室為多個，且每個反應腔室對應至少一個流體控制閥；
7、蓋板上開設有至少一個上樣孔，蓋板上開設有與出氣孔對應的透氣孔；或，與芯片主體的進樣管路相反的一面設置有密封膜，在密封膜對應出氣孔的位置開孔；或，蓋板上開設有上樣孔，與芯片主體的進樣管路相反的一面設置有密封膜，在密封膜對應出氣孔的位置開孔。
8、本技術基于微流控的核酸檢測芯片替代傳統的ep管耗材，同時由于芯片在結構上可多變設計和集成，能實現更加自主的設計，在同一個樣本的單個的耗材的檢測上可以更加豐富，增大其檢測的靶標重數，若進一步結合檢測方法學可更大限度提高其檢測靶標的能力。
9、本技術通過微流控技術，在微流控芯片上設計多個獨立的微閥(即流體控制閥)和微腔室(包括反應腔室、分配腔、末端容納槽)，可以實現同一種樣本的超多重熒光檢測。蓋板上的上樣孔、透氣孔可以根據實際檢測的需要進行調整設計。本技術提供的方案有助于打破檢測熒光通道數對于基因序列的可檢測數量的限制。每一個反應腔室可根據熒光通道數設置多組的靶標，例如一共有m個熒光通道，n個反應腔室，則理論上可檢測的基因片段數量則為(m×n)個。
10、上述微流控芯片可以單獨作為檢測芯片使用，也可在上樣孔前端設置核酸的提取純化結構組件，形成提取-檢測一體化的芯片，作為poct裝置使用。
11、防水透氣膜為多孔膜，其設置在pcr反應腔室管路的一端，用于通氣孔處的氣體排出，同時又防止液體外溢。防水透氣膜根據實際使用需求可以選擇厚度1-1000μm、孔徑0.01-10μm的孔徑、孔隙率為20％-90％的膜材，膜材可為pp、ptfe等，優選ptfe的材質。
12、多孔自密封件設置在pcr反應腔室的末端末端容納槽內，在防水透氣膜之上，該多孔自密封件的特點是內含有一定的孔隙，在干燥狀態下具有透氣性，當其被潤濕后，多孔自密封件內的成分(例如封閉劑)發揮作用，填埋多孔自密封件的孔徑，致使多孔自密封件起到封閉阻隔液體的作用。通過多孔自密封件與防水透氣膜的協同作用，可以使液態檢測試劑由上樣孔分配到各個腔室內順利進行，腔室內的氣體在液體進入pcr反應腔的過程中逐漸通過末端氣孔排出，在液體到達末端后又進行阻隔封閉。
13、在本技術應用較佳的實施方式中，多孔自密封件內設置有多孔自密封材料；多孔自密封材料與流體接觸后能夠填埋多孔自密封件的孔徑，封閉阻隔流體從反應腔室向外流出。
14、多孔自密封材料包括不限于：對于濕度敏感的封閉劑。例如選自選自聚酯、聚乳酸、聚烯烴、聚酰胺、人造絲以及它們的組合中的至少一種的非織造物。多孔自密封材料選自擠壓成型的網、稀松布以及它們的組合中的至少一種。
15、多孔自密封件為外周開有多個孔隙的柱塞密封件。
16、在本技術應用較佳的實施方式中，每個反應腔室與分配腔的距離相等。
17、在本技術應用較佳的實施方式中，出氣孔位于末端容納槽的頂部。反應腔室包埋有引物、探針和酶中的至少一種以便于檢測。
18、在本技術應用較佳的實施方式中，流體控制閥為隔膜閥、膨脹閥或按壓閥；蓋板為非透明的材料或透明材料；蓋板的厚度為0.05μm-1mm；芯片主體與蓋板焊接。
19、蓋板的厚度為0.05μm、0.1μm、0.5μm、1μm、10μm、50μm、100μm、500μm或1000μm?；蛘哌x自上述厚度點值之間的任意一個點值。
20、流體控制閥包括不限于氣動式、電磁式或手動式。
21、本技術通過微流控靈活的結構設計和材料選擇實現快速的熱傳導，提高了qpcr的擴增效率，實現了快速、多重的效果。
22、為了解決熱傳導效率低的問題，專利技術人采用降低蓋板厚度，選擇導熱率高的材料、調整加熱體或加熱面的加熱方向。
23、導熱率高的材料包括不限于鋁箔等材料，加熱方向可以根據芯片主體和蓋板的材料、厚度進行調整。
24、每個反應腔室可利用超薄的膜材或是導熱性好的膜材實現快速的熱傳導，相比ep管方式能夠降低其管壁的熱阻，提高qpcr的擴增效率，從而可實現芯片上的快速pcr檢測。
25、在本技術應用較佳的實施方式中，流體控制閥為膨脹閥時，在芯片主體上設置有用于安裝膨脹閥的安裝槽，膨脹閥為膨脹材料，且膨脹材料在受外部刺激響應前其橫切面積小于安裝槽的橫切面積，在受外部刺激響應前膨脹材料的高度小于安裝槽的深度；膨脹材料在受外部刺激響應后其橫截面大于或等于安裝槽的橫切面積，膨脹材料的高度大于或等于安裝槽的深度以使得膨脹材料受外部刺激相應后整體尺寸大于或等于安裝槽的尺寸，可堵死安裝槽的空間。
26、在未受外部的響應刺激時，由于尺寸小于該閥的尺寸，處于常開本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種微流控芯片，其特征在于，其包括：芯片主體和蓋板，所述芯片主體與所述蓋板緊密貼合以形成封閉的微流控芯片；
2.根據權利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述多孔自密封件內設置有多孔自密封材料；所述多孔自密封材料與流體接觸后能夠填埋所述多孔自密封件的孔徑，封閉阻隔流體從所述反應腔室向外流出；
3.根據權利要求2所述的微流控芯片，其特征在于，每個所述反應腔室與所述分配腔的距離相等；所述反應腔室包埋有引物、探針和酶中的至少一種。
4.根據權利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述流體控制閥為隔膜閥、膨脹閥或按壓閥；所述蓋板為非透明的材料或透明材料；所述蓋板的厚度為0.05μm-1mm；所述芯片主體與所述蓋板焊接。
5.根據權利要求4所述的微流控芯片，其特征在于，所述流體控制閥為膨脹閥時，在所述芯片主體上設置有用于安裝所述膨脹閥的安裝槽，所述膨脹閥為膨脹材料，且所述膨脹材料在受外部刺激響應前其橫切面積小于所述安裝槽的橫切面積，在受外部刺激響應前所述膨脹材料的高度小于所述安裝槽的深度；所述膨脹材料在受外部刺激響應后其橫截面大于或等于
6.根據權利要求4所述的微流控芯片，其特征在于，所述流體控制閥為隔膜閥時，所述分配腔與每個所述反應腔室之間的分配管路具有斷路區域，在所述斷路區域內設置所述隔膜閥。
7.根據權利要求6所述的微流控芯片，其特征在于，所述斷路區域內芯片與蓋板未形成焊接密閉，且從所述分配腔延伸出的所述分配管路的一端伸入所述斷路區域內，從所述反應腔室延伸出的所述分配管路的一端也伸入所述斷路區域內，在所述斷路區域內所述分配管路互不連通；
8.根據權利要求4所述的微流控芯片，其特征在于，所述流體控制閥為按壓閥時，所述按壓閥包括閥塞，所述蓋板包括上蓋板和下蓋板，所述下蓋板設置于所述芯片主體的底部，所述上蓋板上開設有上樣孔，所述上蓋板上開設有與所述出氣孔對應的透氣孔；所述芯片在與所述分配腔相連的分配管路的端部開設有至少一個用于安裝閥塞的閥塞孔，所述閥塞孔貫穿所述芯片主體；所述芯片主體具有至少兩個延伸部延伸到所述閥塞孔內，且所述兩個延伸部的端部具有凸起與所述閥塞接觸，同一個所述閥塞孔內的相鄰兩個延伸部之間留有按壓閥通孔，以使得所述按壓閥處于非按壓狀態下流體能從分配腔的分配管路、所述按壓閥通孔、所述凸起與所述閥塞的間隙、所述閥塞孔與閥塞周邊的間隙、分配管路進入反應腔室。
9.根據權利要求8所述的微流控芯片，其特征在于，所述閥塞為易受力形變的材料，所述凸起的高度為0.05-0.5mm；
10.一種核酸提取檢測一體化芯片，其特征在于，其包括權利要求1-9任一項所述的微流控芯片，且所述微流控芯片的上樣孔前端設置有核酸提取純化結構。
...【技術特征摘要】
1.一種微流控芯片，其特征在于，其包括：芯片主體和蓋板，所述芯片主體與所述蓋板緊密貼合以形成封閉的微流控芯片；
2.根據權利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述多孔自密封件內設置有多孔自密封材料；所述多孔自密封材料與流體接觸后能夠填埋所述多孔自密封件的孔徑，封閉阻隔流體從所述反應腔室向外流出；
3.根據權利要求2所述的微流控芯片，其特征在于，每個所述反應腔室與所述分配腔的距離相等；所述反應腔室包埋有引物、探針和酶中的至少一種。
4.根據權利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述流體控制閥為隔膜閥、膨脹閥或按壓閥；所述蓋板為非透明的材料或透明材料；所述蓋板的厚度為0.05μm-1mm；所述芯片主體與所述蓋板焊接。
5.根據權利要求4所述的微流控芯片，其特征在于，所述流體控制閥為膨脹閥時，在所述芯片主體上設置有用于安裝所述膨脹閥的安裝槽，所述膨脹閥為膨脹材料，且所述膨脹材料在受外部刺激響應前其橫切面積小于所述安裝槽的橫切面積，在受外部刺激響應前所述膨脹材料的高度小于所述安裝槽的深度；所述膨脹材料在受外部刺激響應后其橫截面大于或等于所述安裝槽的橫切面積，所述膨脹材料的高度大于或等于安裝槽的深度以使得所述膨脹材料受外部刺激相應后整體尺寸大于或等于所述安裝槽的尺寸。
6.根據權利要求4所述的微流控芯片，其特征在于，所述流體控制閥為隔膜閥時，所述分配腔與每個所述反應腔室之間的...
【專利技術屬性】
技術研發人員：廖輝，王棟斌，陳占文，何浩東，李桂洋，
申請(專利權)人：廣東凱普科技智造有限公司，
類型：新型
國別省市：
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