一种基于LAMP的微流控芯片的制作方法

一种基于lamp的微流控芯片
技术领域
1.本实用新型属于lamp检测技术领域，涉及一种基于lamp的微流控芯片。


背景技术：

2.lamp(环介导等温扩增，loop-mediated isothermal amplification)技术因其反应条件温和(反应温度较低)、反应时间短等优点广泛应用于生物诊断领域，如进行核酸扩增检测以诊断样本中是否存在病原体。lamp技术是通过为核酸片段提供体外扩增的条件，使之成指数大量扩增并在核酸扩增过程中加入荧光染料或荧光标记物，采用光学装置检测出荧光信号的强弱，通过对荧光信号的分析得出核酸扩增结果的过程。微流控芯片是lamp检测的重要部件之一，通常需要针对特定的微流控芯片设计相应的lamp检测仪，在进行核酸扩增反应时，将微流控芯片放入lamp检测仪中，对微流控芯片的反应仓进行加热、光照、检测等。在加样完成后，需要将微流控芯片内的反应仓等进行密封以使反应在封闭空间内进行，目前普遍通过在芯片上帖密封膜来将加样口、排气口等封闭，然而这种方式使用不够方便，而且密封效果不够理想。


技术实现要素：

3.本实用新型提供一种基于lamp的微流控芯片，其使用较方便，密封效果较好。
4.一种基于lamp的微流控芯片，包括芯片本体和芯片壳，所述芯片本体上设有加样口和多个排气口，所述芯片壳包括壳主体和密封折耳，所述芯片本体装于所述壳主体内，所述微流控芯片具有检测状态和初始状态，在所述检测状态时所述密封折耳和所述壳主体相互连接并盖在所述加样口和/或所述排气口上；在所述初始状态时所述密封折耳脱离所述加样口和所述排气口。
5.在一实施例中，所述微流控芯片还包括反应仓，每个所述反应仓分别通过一个第一微通道连通所述加样口，各所述第一微通道分别具有一或多个弯折部，每个所述反应仓还分别通过一个第二微通道连通与一相对应的所述排气口连通。能够在不配置控制阀或活塞的情况下保持各个反应槽的试剂互不干扰，避免形成污染；由于不配置控制阀或活塞等，使得微流控芯片整体体积较小(可以小至34mm
×
58mm
×
3mm)，因而大大缩小了其相适配的lamp检测仪的整体体积，能够适于手持式检测。
6.在一实施例中，所述弯折部包括整体呈弧形的弧形弯折部。
7.在一实施例中，所述弧形弯折部包括第一弧形弯折部和第二弧形弯折部，所述第一弧形弯折部的圆心和所述第二弧形弯折部的圆心分别位于所述第一微通道的相对两侧。
8.在一实施例中，多个所述第一弧形弯折部和多个所述第二弧形弯折部相交错设置，相邻的第一弧形弯折部和第二弧形弯折部直接相接或通过直线形通道相接。
9.在一实施例中，所述弧形弯折部所呈弧形的圆心角大于90度。通过弯折部避免反应仓内的试剂倒流，lamp芯片能够在不配置控制阀或活塞的情况下保持各个反应槽的试剂互不干扰，避免形成污染。
10.在一实施例中，所述加样口的数量为一个，所述芯片本体上还设有溢流槽，所述溢流槽连通所述加样口或环绕所述加样口。
11.在一实施例中，所述微流控芯片还包括密封垫，在所述检测状态时所述密封折耳将所述密封垫压紧在所述加样口和/或所述排气口上。
12.在一实施例中，所述密封垫设在所述密封折耳上。进一步地，所述密封垫为泡棉垫。
13.在一实施例中，所述壳主体具有第一连接部，所述密封折耳具有第二连接部，在所述检测状态时所述第一连接部和所述第二连接部相连接，在所述初始状态时所述第一连接部和所述第二连接部相互脱离。
14.在一实施例中，所述第一连接部包括第一凸耳，在所述检测状态时所述第二连接部卡于所述第一凸耳和所述芯片本体之间。
15.在一实施例中，所述密封折耳能够相对所述壳主体转动地和所述壳主体连接。
16.在一实施例中，所述密封折耳通过一能够变形的薄弱部连接于所述壳主体。
17.在一实施例中，所述薄弱部为沿所述芯片本体的长边方向或短边方向延伸的折叠线。
18.在一实施例中，所述芯片本体嵌入所述壳主体内，所述壳主体上设有第二凸耳，所述芯片本体上设有与所述第二凸耳相配合的第二凹槽，所述第二凸耳位于所述第二凹槽内。
19.在一实施例中，所述lamp芯片还包括设于所述芯片本体的背面上并覆盖所述排气口的允许气体通过而不允许液体通过的覆膜。
20.在一实施例中，所述加样口及所述排气口设于所述芯片本体的第一表面上，所述反应仓设于所述芯片本体的第二表面上，所述微流控芯片还包括用于将所述反应仓封闭的密封膜，所述密封膜覆于所述第二表面上。
21.在一优选的实施例中，所述芯片本体的所述第二表面上设有多个凹槽，所述凹槽被所述密封膜覆盖。
22.进一步地，所述第一微通道和所述第二微通道也设于所述芯片本体的所述第二表面上并被所述密封膜覆盖。
23.本实用新型采用以上方案，相比现有技术具有如下优点：
24.本实用新型的基于lamp的微流控芯片，在初始状态时，密封挂耳脱离加样口和排气口；在检测状态时，通过将密封挂耳和壳主体相互连接，使密封挂耳盖在加样口和/或所述排气口上，形成一个与外界空气隔绝的密闭环境，在该密闭环境中进行恒温扩增和荧光检测，保证具有较好的密封效果较好且使用较方便。
附图说明
25.为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，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。
26.图1为根据本实用新型实施例的微流控芯片的正面示意图，其中折耳覆于芯片本
体上；
27.图2为根据本实用新型实施例的微流控芯片的背面示意图，其中折耳覆于芯片本体上；
28.图3为芯片本体的示意图；
29.图4为芯片背面的示意图；
30.图5为微流控芯片在初始状态下的正面示意图；
31.图6为微流控芯片在初始状态下的正面示意图，其中覆膜未示出；
32.图7为微流控芯片在初始状态下的背面示意图。
33.其中，
34.7、微流控芯片；
35.70、芯片本体；701、加样口；702、溢流槽；703、排气口；704、反应仓；705、第一微通道；705a、第一弧形弯折部；705b、第二弧形弯折部；706、第二微通道；707、凹槽；709、第二凹槽；71、覆膜；73、密封膜；74、芯片壳；741、壳主体；741a、第一凸耳；741b、第二凸耳；742、密封折耳；742a、第一凹槽；743、折叠线；
36.75、密封垫。
具体实施方式
37.下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域的技术人员理解。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。
38.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”以及“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技术和简化描述，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技术的限制。
39.参照图1至图7所示，本实施例的lamp芯片7包括芯片本体70，芯片本体70上设有一个加样口701、多个反应仓704和多个排气口703。每个反应仓704分别通过一个第一微通道705连通加样口701，各第一微通道705分别具有一或多个弯折部。每个反应仓704还分别通过一个第二微通道706连通与一相对应的排气口703连通。该lamp芯片7为一种小型化的微流控芯片，其无需配置任何控制液流的活塞或阀门，体积小巧，适于用于手持式lamp检测仪中。其中，每个反应仓704的第一微通道705都在一处或多处弯折从而形成有一或多个弯折部，不需要设置阀门或活塞的情况下也能够有效防止反应仓704内的试剂等倒流出第一微通道705，避免对其他反应仓704造成污染。反应仓704中预先设置有引物等扩增用试剂，不同反应仓704中的引物可以相同，也可以不同，以检测不同的病原体。芯片本体70的开设有加样口701的前部的厚度大于其他部分的厚度。芯片本体70整体或至少对应反应仓704的部分由具有一定透明度(透明或半透明)的材料制成，以允许激光射入及荧光射出。
40.上述的弯折部包括整体呈弧形的弧形弯折部，弧形弯折部所呈弧形的圆心角大于90度，优选为170至190度。进一步地，弧形弯折部包括第一弧形弯折部705a和第二弧形弯折部705b，第一弧形弯折部705a的圆心位于其右侧，第二弧形弯折部705b的圆心位于其左侧。第一弧形弯折部705a和第二弧形弯折部705b的圆心角均为180度。如图5所示，第一弧形弯
折部705a和第二弧形弯折部705b交错设置，相邻的第一弧形弯折部705a和第二弧形弯折部705b直接相接或通过直线形通道相接，即，每个第一微通道705分别具有呈波浪形的部分，有效防止反应仓704内的引物等试剂倒流。
41.在另一实施例中，上述的弯折部包括多个第一弯折部和多个第二弯折部，各第一弯折部整体构成一锐角，各第二弯折部整体构成一锐角。第一弯折部和第二弯折部交错设置，相邻的第一弯折部和第二弯折部直接相接或通过直线形通道相接，即，每个第一微通道705分别具有呈折线形的部分。
42.芯片本体70整体呈板状，其由塑料一体成型而成，如注塑成型等。芯片本体70具有背面，具体到本实施例中，加样口701及排气口703设于芯片本体70的背面，反应仓704、第一微通道705和第二微通道706设于芯片本体70上。
43.微流控芯片7还包括设于芯片本体70的表面上并覆盖排气口703的允许气体通过而不允许液体通过的覆膜71。芯片本体70的背面上还开设有环绕加样口701设置的溢流槽702，避免加样时污染芯片本体70的背面。
44.微流控芯片7还包括用于将反应仓704、第一微通道705和第二微通道706封闭的密封膜73，密封膜73覆设于芯片本体70的正面上。芯片本体70上设有多个凹槽707，凹槽707具体形成于未开设反应仓704、第一微通道705及第二微通道706的区域上，其适应反应仓704、第一微通道705和第二微通道706的形状、位置而具有不同的形状、尺寸和位置，并避开这些反应仓704、第一微通道705和第二微通道706。这些凹槽707的作用为便于密封膜73和芯片本体70的密封，避免贴膜后产生气泡，同时还能够防止芯片本体70弯曲变形。
45.在微流控芯片7出厂时，覆膜71和密封膜73已预先贴在芯片本体70的适当位置，各反应仓704内预先放置恒温扩增试剂，包括引物等。
46.该微流控芯片7还包括芯片壳74，芯片本体70的四周边缘上分别设有与芯片壳74相互配合的卡接定位机构。芯片壳74包括壳主体741和密封折耳742，芯片本体70装于壳主体741内。该微流控芯片7具有检测状态和初始状态，在检测状态时密封折耳742和壳主体741相互连接并盖在加样口701和/或排气口703上；在初始状态时密封折耳742脱离加样口701和排气口703。也就是说，本实施例中加样口701和排气口703是通过密封折耳742封闭。进一步地，如图7所示，该微流控芯片7还包括密封垫75，在检测状态时密封折耳742将密封垫75压紧在加样口701和/或排气口703上。密封垫75设在密封折耳742上，如通过胶黏剂粘贴在密封折耳742上。本实施例中，芯片壳74包括两个密封折耳742，一个密封折耳742用于将加样口701封闭，另一个密封折耳742用于将覆膜71下的排气口703封闭。
47.壳主体741具有第一连接部，密封折耳742具有第二连接部，在检测状态时第一连接部和第二连接部相连接，在初始状态时第一连接部和第二连接部相互脱离。具体地，第一连接部包括第一凸耳741a，在检测状态时第二连接部卡于第一凸耳741a和芯片本体70之间。第二连接部上进一步具有用于容纳第一凸耳741a的第一凹槽742a。
48.密封折耳742能够相对壳主体741转动地和壳主体741连接。在加样完成后，将密封折耳742翻转并压在芯片本体70上。进一步地，密封折耳742通过一能够变形的薄弱部连接于壳主体741。具体到本实施例中，薄弱部为沿芯片本体70的长边方向延伸的折叠线743。密封折耳742和壳主体741通过一体注塑形成，折叠线743在注塑后即形成，其厚度小于周围部分的厚度，从而能够易于被折叠。在其他一些实施例中，密封折耳742还可以通过铰轴铰接
于壳主体741。
49.芯片本体70嵌入壳主体741内，壳主体741的四周设有第二凸耳741b，上述的卡接定位机构具体是指设于芯片本体70上的与第二凸耳741b相配合的第二凹槽709，第二凸耳741b位于第二凹槽709内。
50.如图5至7所示，初始时，芯片本体70的正面覆有密封膜73，芯片本体70的背面的排气口703处覆有覆膜71，芯片本体70嵌入芯片壳74内，芯片壳74的密封折耳742伸至壳主体741外，位于芯片本体70的旁侧。如图1和图2所示，使用时，自加样口701加入核酸样本，直至核酸样本流至覆膜71处将覆膜71封闭，甚至多加的样本溢出至溢流槽702中；将密封折耳742沿折叠线743翻转至芯片本体70的背面上，并将其边缘部分压入第一凸耳741a之下直至第一凸耳741a卡在第一凹槽742a内，使用较为方便且密封垫75被密封折耳742压紧在加样口701和覆膜71上，使微流控芯片7内形成一个与外界空气隔绝的密闭环境，在该密闭环境中进行恒温扩增和荧光检测。
51.上述的微流控芯片7能够在不配置控制阀或活塞的情况下保持各个反应槽的试剂互不干扰，避免形成污染；只需要向一个加样口701加样即可，使用方便；由于不配置控制阀或活塞等，使得微流控芯片7整体体积较小(可以小至34mm
×
58mm
×
3mm)，因而大大缩小了其相适配的lamp检测仪的整体体积，能够适于手持式检测。
52.如本说明书和权利要求书中所示，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其他的步骤或元素。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的组合。
53.需要说明的是，如无特殊说明，当某一特征被称为“固定”、“连接”在另一个特征，它可以直接固定、连接在另一个特征上，也可以间接地固定、连接在另一个特征上。此外，本实用新型中所使用的上、下、左、右等描述仅仅是相对于附图中本实用新型各组成部分的相互位置关系来说的。
54.上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，是一种优选的实施例，其目的在于熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限定本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型的原理所作的等效变换或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。