用于内毒素检测的微流控芯片的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及微流控领域与医学检测领域，更具体地说，本实用新型涉及一种用于内毒素检测的微流控芯片。
【背景技术】
[0002]细菌内毒素是革兰氏阴性菌细胞壁外膜的脂多糖成分，其能作用于人体细胞，使之释放内源性热源，能导致人体发热、寒颤、呕吐、休克甚至死亡。内毒素是许多疾病的病因，其中败血性休克最为常见。由于侵袭性医疗程序和免疫抑制剂应用的增多，革兰氏阴性菌败血症的发病率正逐年增加。据统计，在过去的20年中，美国革兰阴性菌败血症的发病率增加了 10倍，达到10万?30万人。重症革兰氏阴性菌感染引起的内毒素血症所致SIRS(Systemic Inflammatory Response Syndrome，全身炎症反应综合征)以及由此而来的M0DS(Metadata Object Descript1n Schema，低血压、多脏器功能衰竭综合征)，其病死率一直居高不下。必须对药物、水源、食品、医疗器械及生物制品生产过程的质量控制以及最终的质量鉴定进行内毒素检测，严格控制其内毒素含量从而保障人民的身体健康。
[0003]基于鲎试剂的凝胶法或显色法是目前检测内毒素最成熟的方法。由于显色法可以精确定量的优势，已逐渐成为最主流的内毒素检测方法。按《中国药典2010》附录XIE细菌内毒素检测法规定，在用显色法做定量检测时，需要至少制备12管作为干扰试验(包括供试品溶液I 2管;标准曲线中点供试品溶液I 2管;至少3个浓度的溶液，每种I 2管;检查用水I 2管)，且每一管都需要经历样品稀释、添加一种或数种试剂、添加显色剂和混匀的过程。当所有工作都完成后，将此12测试管放置于温控腔中恒温至少一个小时时间，并根据测试方法的不同选择连续吸光度测试或者终点吸光度测试。同时，为了消除环境热源对测试的影响，整个测试过程都需要在无菌环境下进行检测，且所有的测试管、移液枪头等都必须去热源。可见内毒素的检测过程非常庞杂与繁琐，耗时长，且收操作人员影响较大，很容易出错。
【实用新型内容】
[0004]针对上述技术中存在的不足之处，本实用新型提供一种微流控芯片，通过能够在水平方向做离心转动的芯片主体上设置内毒素检测装置，在芯片主体上实现样品的加入、定量、运输、与试剂的混合、显色法检测等全过程，即内毒素的所有检测过程集中到一块微流控芯片上，提高了内毒素检测的自动化水平，去除了人为因素的干扰，降低了仪器对操作人员的要求，进一步提高内毒素检测的准确性和便利性。
[0005]为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，本实用新型通过以下技术方案实现:
[0006]本实用新型所述的微流控芯片，包括:芯片主体，能够在水平方向做离心转动；
[0007]内毒素检测装置，其位于所述芯片主体上；
[0008]其中，所述内毒素检测装置包括:
[0009]样品添加装置，其包括加样腔体、与所述加样腔体排气端连接进行排气的第一流道以及与所述加样腔体输出端连接的第二流道;所述第二流道为倒置的U型流道，倒置U型的所述第二流道顶端离所述芯片主体几何中心的距离小于所述加样腔体离所述芯片主体几何中心的距离，使得所述第二流道通过虹吸力、毛细力和离心力将所述加样腔体内的样品输出；
[0010]检测装置，其分别与所述第一流道和所述第二流道连接;所述检测装置接收并对所述第二流道输出的样品依次进行定量、混合反应和显色检测的处理;所述检测装置对所述第二流道输出的样品进行定量的同时，通过所述第一流道进行排气。
[0011]优选的是，所述检测装置包括样品定量装置，所述样品定量装置包括:
[0012]第三流道，其通过毛细力和离心力接收所述第二流道输出样品，所述第三流道输出端连接所述第一流道进行排气；
[0013]样品定量腔体，其对所述第三流道接收的样品进行定量填充。
[0014]优选的是，所述样品定量装置还包括接收所述第三流道内定量填充后多余样品的多余样品存放腔体，所述多余样品存放腔体连接所述第一流道进行排气。
[0015]优选的是，所述检测装置包括试剂反应装置，所述试剂反应装置包括:
[0016]试剂存放腔体；
[0017]试剂，其呈冻干状或风干状，所述试剂预先封装在所述试剂存放腔体内；
[0018]第四流道，其通过毛细力和离心力将所述样品定量腔体内的样品输送给所述试剂存放腔体。
[0019]优选的是，所述检测装置包括显色检测装置，所述显色检测装置包括:
[0020]显色检测腔体；
[0021]第五流道，其通过毛细力和离心力将所述试剂存放腔体内混合反应后的样品输送给所述显色检测腔体。
[0022]优选的是，所述试剂存放腔体的体积大于所述样品定量腔体的体积。
[0023]优选的是，所述样品定量腔体、所述试剂存放腔体以及所述显色检测腔体数量相同；所述样品定量腔体为至少四个。
[0024]优选的是，流道的等效直径从大到小的顺序依次是所述第二流道、所述第三流道、所述第四流道、所述第五流道。
[0025]本实用新型至少包括以下有益效果:
[0026]I)通过能够在水平方向做离心转动的芯片主体上设置内毒素检测装置，在芯片主体上实现样品的加入、定量、运输、与试剂的混合、显色法检测等全过程，即内毒素的所有检测过程集中到一块微流控芯片上，提高了内毒素检测的自动化水平，去除了人为因素的干扰，降低了仪器对操作人员的要求，进一步提高内毒素检测的准确性和便利性；
[0027]2)第二流道为倒置的U型流道，其顶端离芯片主体的距离小于加强腔体离所述芯片主体的距离，使得第二流道通过虹吸力、毛细力和离心力将所述加样腔体内的样品输出，提尚了输送效率；
[0028]3)第三流道内的样品依次进入填充样品定量腔进行定量，第三流道内定量填充后多余样品被多余样品存放腔体接收，有利于控制样品定量的准确性。
[0029]4)加样腔体通过其排气端对加入样品进行排气，样品定量装置通过其第三流道输出端连接第一流道进行排气，多余样品存放腔体连接第一流道进行排气，三道排气程序，提尚样品排气率，进一步提尚内毒素检测的准确率；
[0030]5)试剂存放腔体的体积大于样品定量腔体的体积，则通过样品定量腔体定量后的样品进入试剂存放腔体后并未填满试剂存放腔体，使得样品与试剂存放腔体的试剂在离心运动配合下可被加速混合，提高样品与试剂混合和反应的效率；
[0031]6)第二流道、第三流道、第四流道、第五流道的等效直径依次变小，则对应的毛细力依次变小，配合第一次离心、第二次离心、第三次离心、第四次离心的转速依次变大，使得样品在当前流道经过一次离心运动后，只会流向接下来的一个流道，而非接下来的几个流道，实现样品的每一步检测。
[0032]本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
【附图说明】
[0033]图1为本实用新型所述的微流控芯片的结构示意图；
[0034]图2为本实用新型图1的内毒素检测装置的放大图；
[0035]图3(a)-图3(f)为本实用新型所述的微流控芯片进行内毒素检测的过程示意图。
【具体实施方式】
[0036]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。
[0037]应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
[0038]实施例1
[0039]如图1和图2所示，本实用新型所述的微流控芯片，用于内毒素检测，微流控芯片包括在水平方向可做离心转动的芯片主体I和位于芯片主体I上的内毒素检测装置2。内毒素检测装置2包括样品添加装置21和检测装置。样品添加装置21包括加样腔体211、与加样腔体211排气端连接进行排气的第一流道212以及与加样腔体211输出端连接的第二流道213;第二流道213为倒置的U型流道，倒置U型的第二流道213顶端离芯片主体I几何中心的距离小于加样腔体211离芯片主体I几何中心的距离，使得第二流道213通过虹吸力、毛细力和离心力将加样腔体211内的样品输出；检测装置接收并对第二流道213输出的样品依次进行定量、混合反应和显色检测的处理;检测装置对第二流道213输出的样品进行定量的同时，通过第一流道212进行排气。
[0040]本实用新型提供的微流控芯片，通过在水平方向可做离心转动的芯片主体I上设置内毒素检测装置2，在芯片主体I上实现样品的加入、定量、运输、与试剂的混合、显色法检测等全过程，即内毒素的所有检测过程集中到一块微流控芯片上，提高了内毒素检测的自动化水平，去除了人为因素的干扰，降低了仪器对操作人员的要求，进一步提高内毒素检测的准确性和便利性。加样腔体211通过其排气端对加入样品进行排气，检测装置对第二流道213输出的样品进行定量的同时通过第一流道212进行排气，两道排气程序，提高了样品的排气率，进一步提高内毒素检测的准确率。第二流道为倒置的U型流道，其顶端离芯片主体的距离小于加强腔体离所述芯片主体的距离，使得第二流道通过虹吸力、毛细力和离心力将所述加样腔体内的样品输出，提高了输送效率。
[0041]作为本实用新型的另一种实施方式，材质为亚克力，通过数控机床直接加工而成。
[0042]作为本实用新型的另一种实施方式，芯片主体I为在水平方向可做离心转动的任意形状，本实用新型优选便于旋转平衡的圆形;芯片主体I可通过任意方式在水平方向做离心转动，如图1所示，本实用新型优选在圆形的芯片主体I的圆心处设置芯片装夹孔11，芯片装夹孔11的边侧设有朝向芯片主体I的定位槽111，则芯片主体I通过芯片装夹孔11以及定位槽111与外界转轴卡接带动芯片主体I转动，实现芯片主体I在水平方向做离心转动。
[0043]作为本实用新型的另一种实施方式，加样腔体211为具有较大长宽比的弧形结构，弧形结构与芯片主体I同圆心。加样腔体211朝向圆心的第一侧的加样端设有加样孔2111、排气端设有排气孔2112，第二侧靠近加样孔2111的一端为封闭端、另一端连接第二流道212用于输出样品，弧形结构的加样腔体211便于加入其中的样品通过离心运动的不同转速进行初步混匀。
[0044]作为本实用新型的另一种实施方式，检测装置包括样品定量装置22，样品定量装置22包括第三流道221和样品定量腔体222。第三流道221为与芯片主体I同圆心