一种CD盘状微流控芯片的制作方法

本实用新型涉及微流控芯片分析领域，尤其涉及一种CD盘状微流控芯片。

背景技术：

微流控指的是使用微管道(尺寸为数十到数百微米)处理或操纵微小流体(体积为纳升到阿升)的系统所涉及的科学和技术，其通过微管道及微腔体等结构来控制微流体完成各种生物或化学过程。

微流控装置通常被称为微流控芯片，又称芯片实验室，其将生物和化学领域中所涉及的反应、分离、培养、分选、检测等基本操作单元分别做成微/纳米量级的构件并集成到一块微米级的芯片上，由微通道形成网络，采用可控流体贯穿整个系统，以实现常规生物或化学的各种功能。以生化样品分析为目的而进行的各类反应都可在微流控芯片上实现，例如酶反应、免疫反应、PCR反应、酶联免疫分析等。

发明专利(CN105170206A)公开了一种多指标检测的微流控芯片，该芯片为方形，包括气体控制通道层，有机高分子聚合物薄膜层和微流体通道层，该芯片为一种结构简单、操作便捷的支持多指标同时检测，且各指标间不存在交叉污染，但其只能进行单样本多指标的同时测量。

目前市场上只有单样本多指标或者单指标多样本的分析，还未出现多样本多指标的并行分析。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术中的缺陷，设计一种用于CD盘状微流控芯片，其可实现多样本多指标的并行分析。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种CD盘状微流控芯片，包括底片、反应检测部分、通孔及封膜，上述通孔位于微流控芯片的中心，并与配套的设备相连接；上述反应检测部分包括加样孔、储液区、预留区、反应孔、球阀、废液缸、排气孔、第一弧形通道和第二弧形通道，上述预留区为凹凸线纹通道，一端连接加样孔，另一端连接排气孔，上述第一弧形通道和第二弧形通道位于底片上，第一弧形通道连接预留区和排气孔，第二弧形通道连接加样孔、储液区和预留区，上述球阀位于预留区与反应孔之间。

优选的，上述CD盘状微流控芯片为不同尺寸，并在空间上重叠成圆台状。

优选的，上述底片的厚度为2.0～3.0mm，更优选2.5mm。

优选的，上述封膜的厚度为0.15～0.25mm，更优选0.2mm。

优选的，上述加样孔为锥形孔。

优选的，上述CD盘状微流控芯片设有4个反应检测部分，且各个反应检测部分之间互不连通，每个反应检测部分具有8个反应孔。

优选的，上述反应孔的容积为2～10μL，上述预留区的反应液体积为反应孔体积的1.0～1.5倍。

优选的，上述加样孔与排气孔处均贴有硅胶贴。

优选的，上述反应孔中预先装载不同检测靶标的反应成分，例如特异性的引物、酶、抗原、抗体。

优选的，上述反应检测部分的进样方式为两次离心的离心进样方式。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型提供了一种CD盘状微流控芯片，采用离心进样的方式均匀分配待检测样品，通过两次离心的方法分别进入预留区之后再进入反应孔，并且设置的球阀保证了反应液在离心的过程中不会流向相邻的管道扩散同时还能保证反应液在反应期间保持充盈，上述CD盘状微流控芯片结构简单，使用方便，且球阀的设置避免了试剂污染及各反应间的相互干扰，这提高了参与检测反应样品量的精度，保证了检测结果的可靠性；

采用上述CD盘状微流控芯片，可在同一设计的芯片上进行多种核酸反应，生化反应，免疫反应等多种形式的检测，或者多种反应形式检测不同的物质，检测结果可通过荧光、显色以及仪器检测或肉眼直接观察，可在反应过程中实时检测，也可在反应结束后检测，既可用于单样本多指标或者单指标多样本的分析，也可实现多样本多指标的并行分析；

上述CD盘状微流控芯片在反应孔与排气孔处贴有硅胶贴，粘性强，在高转速离心过程中硅胶贴不会掉落，硅胶贴片的密封性，使反应不受污染；采用适宜厚度的封膜，保证了封膜不会向内侧凹陷，同时也不影响检测设备对反应孔荧光值的采集；加样孔为锥形孔，方便加样时枪头伸入孔内不会将反应液撒出，方便操作人员使用；圆盘表面有清楚的标识“1234”，方便操作人员辨识每一反应检测部分。

附图说明

图1为本实用新型CD盘状微流控芯片的轴二侧图；

图2为本实用新型CD盘状微流控芯片的背面图；

图3为本实用新型的液体在离心过程中的分配示意图；

图4为本实用新型CD盘状微流控芯片的剖面图；

图中：1、底片；2、反应检测部分；3、通孔；4、封膜；21、加样孔；22、储液区；23、预留区；24、反应孔；25、球阀；26、废液缸；27、排气孔；28、第一弧形通道；29、第二弧形通道。

具体实施方式

下面的实施方式对本发明做进一步说明，上述下述实施例仅是本发明部分的实施方式之一，并不对本发明做出任何限制。

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

图1为本实用新型CD盘状微流控芯片的轴二侧图。如图1所示，本实用新型的CD盘状微流控芯片包括底片1、反应检测部分2、通孔3及封膜4，上述通孔3位于微流控芯片的中心，并与配套的设备相连接，上述底片1的厚度为2～3mm，上述述封膜4的厚度为0.15～0.25mm，上述CD盘状微流控芯片设有4个反应检测部分2，各个反应检测部分2之间互不连通，每个反应检测部分2具有8个反应孔24。

图2为本实用新型CD盘状微流控芯片的背面图。如图2所示，本实用新型CD盘状微流控芯片上的反应检测部分2包括加样孔21、储液区22、预留区23、反应孔24、球阀25、废液缸26、排气孔27、第一弧形通道28和第二弧形通道29，上述第一弧形通道28和第二弧形通道29位于底片1上，第一弧形通道28连接预留区23和排气孔27，第二弧形通道29连接加样孔21、储液区22和预留区23，上述球阀25位于预留区23与反应孔2之间，上述反应孔24的容积为2～10μL，上述预留区23的反应液体积为反应孔24体积的1.0～1.5倍，上述加样孔21与排气孔27处均贴有硅胶贴。

图3为本实用新型的液体在离心过程中的分配示意图。如图3所示，原先储存在预留区23的液体在离心力的作用下流至球阀25及其与预留区23连通的管路中，随后经由球阀流至反应孔24中进行反应。图4为本实用新型CD盘状微流控芯片的剖面图。

在上述CD盘状微流控芯片上设有加样孔21，加样孔21与预留区23相连，预留区23为凹凸线纹通道，一端连接加样孔21，另一端与排气孔27相连，便于离心时样本液体分配，上述加样孔21为锥形孔，其可用生物实验中常规使用的tip头进行加样操作，加样体积在20-120μL之间；预留区23与储液区22相通，通过离心机的低速(1000rpm)离心，储液区的液体在离心力作用下依次流入预留区23中；预留区23通过球阀与反应孔连接相通，再通过离心机的高速(3000rpm)离心，预留区23的液体在离心力作用下依次流入反应孔24中，多余液体流入废液缸26中；反应孔24中的液体加热至一定温度下进行反应，球阀25防止加样孔21中的液体回流到预留区23中进而向周围反应孔24扩散，同时保证反应孔24中的液体是全满状态，保证反应进行并且防止污染。

在本实用新型中，可在与每条预留区23相连的反应孔24中预先装载不同检测靶标的反应成分(特异性的引物、酶、抗原、抗体等)，通过不同加样孔21进行进样离心；CD盘状微流控芯片也可制作成不同尺寸在空间上重叠成圆台状。

实施例一

本实施例用于核酸扩增的恒温荧光的单样本多指标分析。

CD盘状微流控芯片上设有反应检测部分2，每个反应检测部分2连有8个反应孔24，每个反应孔24包被一套特异引物以用于一种核酸靶标的检测。8个反应孔24中，设置2个反应孔24分别包被阴性和阳性对照，其余6个反应孔24包被6种不同的核酸靶序列，在一张CD盘状微流控芯片可以检测4组6种靶标；

将待测样本DNA和反应试剂混合后注入芯片加样孔21，待测样本DNA是使用提取试剂进行提取好的DNA；加样后，进出样口用封口硅胶覆盖在进出样口上；加样后的芯片放到微流控芯片核酸分析仪内，完成扩增反应并检测荧光信号，若阳性反应孔出现S形扩增曲线，阴性反应孔没有扩增曲线的情况下，其他的反应孔出现扩增曲线，则该反应孔对应的该样本的该检测指标为阳性。

实施例二

本实施例用于同时进行核酸扩增和血红蛋白免疫反应的多样本多指标分析。

CD盘状微流控芯片上设有4个反应检测部分2，每个反应检测部分2连有8个反应孔24，其中2个反应检测部分2用于核酸扩增的指标分析，另外2个反应检测部分2用于血红蛋白免疫反应的指标分析；

前述用于核酸扩增的指标分析的反应孔24包被一套特异引物以用于一种核酸靶标的检测。8个反应孔24中，设置2个反应孔24分别包被阴性和阳性对照，其余6个反应孔24包被6中不同的核酸靶序列，在一张CD盘状微流控芯片检测2组6种靶标；将待测样本DNA和反应试剂混合后注入芯片加样孔21，待测样本DNA是使用提取试剂进行提取好的DNA；加样后，进出样口用封口硅胶覆盖在进出样口上；加样后的芯片放到微流控芯片核酸分析仪内，完成扩增反应并检测荧光信号，若阳性反应孔出现S形扩增曲线，阴性反应孔没有扩增曲线的情况下，其他的反应孔出现扩增曲线，则该反应孔对应的该样本的该检测指标为阳性；

前述用于血红蛋白免疫反应的指标分析的反应孔24先固定所需的抗原和抗体。8个反应孔24中，设置2个反应孔24分别包被阴性和阳性对照，其余6个反应孔24包被6种不同的抗原和抗体，在一张CD盘状微流控芯片检测2组6种血红蛋白免疫反应；将待测血清样品液注入芯片加样孔21；加样后，进出样口用封口硅胶覆盖在进出样口上；加样后的芯片放到光电检测器内，当反应孔24中内完成免疫凝集反应后，开启光电检测器进行比浊检测。

实施例一和实施例二中，CD盘状微流控芯片结构简单，使用方便，且球阀的设置避免了试剂污染及相互干扰，这提高了参与检测反应样品量的精度，保证了检测结果的可靠性；且CD盘状微流控芯片既可用于单样本多指标或者单指标多样本的分析，也可实现多样本多指标的并行分析。

以上对本实用新型的具体实施例进行了详细描述，但其只作为范例，本实用新型并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对该实用进行的等同修改和替代也都在本实用新型的范畴之中。因此，在不脱离本实用新型的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本实用新型的范围内。