一种微流控检测装置的制作方法

本发明属于微流控核酸检测装置领域及生物检测领域，具体涉及一种微流控检测装置。

背景技术：

1、基于创新性的微流控分子诊断技术，针对人类常见的多发性感染性疾病进行研发，可实现对呼吸道、儿童感染、生殖道感染等疾病进行自测，包含甲乙流、合胞病毒、轮状病毒、诺如病毒、艾滋、梅毒、淋病、宠物感染检测等，通过免提取的快速检出与诊断，可减少传染性疾病对人们日常生活和社会经济的影响。微流控最早起源于微量分析方法，包括气相色谱(gpc)，高效液相色谱(hplc)或毛细管电泳(ce)等方法。这些技术起源于上世纪50至60年代，可通过使少量样品流入狭窄的试管或毛细管中来分离或分析化合物或生物分子，从而达到很高的灵敏度和分辨率。1980年代初期pcrkary mullis开发了通过dna聚合酶链式反应技术，使得分子生物学成为微流控技术研究的重要推力。

2、微流控是一种精确控制和操控微尺度流体，以在微纳米尺度空间中对流体进行操控为主要特征的科学技术，具有将生物、化学等实验室的基本功能诸如样品制备、反应、分离和检测等缩微到一个几平方厘米芯片上的能力，其基本特征和最大优势是多种单元技术在整体可控的微小平台上灵活组合、规模集成。微流控技术使用几十到几百微米尺度的管道，处理或操控很少量的(立方毫米至立方微米之间量级)流体。最初的微流控技术被用于分析，具有使用非常少的样本和试剂做出高精度和高敏感度的分离和检测，费用低，分析时间短，分析设备的印记小等优点。微流控技术最明显的特征即尺寸小，同时也具有微通道流体不太明显的特点。它本质上提供了在空间和时间上集中控制分子的能力，是一门涉及化学、流体物理、微电子、新材料、生物学和生物医学工程的新兴交叉学科。它可以将生物、化学、医学等领域分析样品的过程，包括制备、反应、分离、检测等基本单元集成到一块微米尺度的芯片上，并且自动完成分析全过程。

3、微流控技术能够把核酸样本检测整个过程集中在几厘米的芯片上，通过液体流道的设计、微型阀门的安置、液体腔体的设计等模块的集成，综合完成检测的操作过程，最终使整个检测实现微型化。dna聚合酶链式反应技术使用时，在微流控检测装置愈加微型化的重要发展趋势下，气泡问题成为影响核酸检测结果的一大障碍，如向微流控装置中加入介质或液滴时引入的气泡、填充介质或液滴中溶解的气泡、高温实验时加热产生的气泡及气泡的膨胀等，若气泡在微流控装置上移动时扩张或收缩，或卡在驱动路径某个位置时，则会阻碍对液滴的操控，破坏驱动的稳定性，严重者还可能会损害微流控芯片上下板表面的修饰性质或涂层结构；另外，在对液滴进行核酸检测时，气泡的存在也会对检测结果造成很大的干扰。现有微流控检测装置通过设置分别位于流路两端的排气孔和注入孔，排出注入孔及流路中可能存在的气泡，但该结构使得装置设计复杂，同时增加了装置体积大小。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明提供一种微流控检测装置，可以解决现有装置体积较大、产品结构复杂、操作不便、检测精准性不高等问题。

2、本发明所述微流控检测装置，包括盖片和芯片板；所述盖片上有用于样品滴入的开口，开口上安装密封塞；所述芯片板上部设置样本腔，下部设置至少一个反应腔，反应腔中封装检测试剂；所述样本腔下部设置进液流道，该进液流道尾端设置分支并连通至所有反应腔，所述所有反应腔上部均设置排气流道，排气流道顶端与样本腔上端连通，所述进液流道与排气流道通过样本腔与反应腔连通；所述盖片上样品滴入的开口对应芯片板上部设置的样本腔。

3、优选的，所述进液流道一端由上向下斜切入连接反应腔；所述排气流道一端连接至样本腔顶端，另一端连接至反应腔顶端。

4、优选的，所述反应腔为异形设计，其顶端具有收缩部。

5、优选的，所述芯片板的底部还设置有底片，盖片、芯片板及底片之间紧密固接；所述进液流道和排气流道分别布置于芯片板的两面。

6、优选的，所述排气流道设置于芯片板的正面，进液流道设置于芯片板的反面。

7、优选的，所述底片上设置过滤部。

8、优选的，所述底片上的过滤部为多排柱状物。

9、优选的，所述底片上对应样品腔和开口处设置挡部件。

10、优选的，所述底片或挡部件上对应开口设置凸起部。

11、优选的，所述密封塞上设置环状凹槽，开口上对应设置环状凸起，通过环状凹槽与环状凸起扣合。

12、优选的，所述密封塞通过连接件与盖片或芯片板一体注塑成型。

13、优选的，所述盖片、芯片板及底片采用注塑成型，键合方式采用胶粘、超声焊接、激光焊接或热键合。

14、优选的，所述反应腔中封装检测试剂用冻干球。

15、本发明所述微流控检测装置，通过一个开口的设计，以及样品腔、进液流道、反应腔与排气流道的连通实现气泡、废气等的排放，避免了另行开设排气孔带来的样品污染，可以解决现有核酸检测产品结构复杂、操作不便、检测精准性不高等问题。

16、说明书附图

17、图1为本发明所述微流控检测装置进液流道简图；

18、图2为本发明所述微流控检测装置排气流道简图；

19、图3为本发明的一种实施方式结构分解图；

20、图4为本发明所述反应腔局部放大图；

21、图5为本发明所述第二种实施方式正面结构分解图；

22、图6为本发明所述第二种实施方式背面结构分解图；

23、图7为本发明所述第三种实施方式结构分解图；

24、图8为本发明所述过滤部局部放大图；

25、图9为本发明所述微流控检测装置加样示意图；

26、图10为本发明所述微流控检测装置立体图。

27、其中：1-盖片；2-芯片板；3-开口；31-环状凸起；4-密封塞；41-环状凹槽；42-连接件；5-样本腔；6-反应腔；7-进液流道；8-排气流道；9-裂解液管；10-冻干球；11-底片；111挡部件；112凸起部；12过滤部。

技术特征：

1.一种微流控检测装置，其特征在于，包括盖片和芯片板；所述盖片上有用于样品滴入的开口，开口上安装密封塞；所述芯片板上部设置样本腔，下部设置至少一个反应腔，反应腔中封装检测试剂；所述样本腔下部设置进液流道，该进液流道尾端设置分支并连通至所有反应腔，所述所有反应腔上部均设置排气流道，排气流道顶端与样本腔上端连通，所述进液流道与排气流道通过样本腔与反应腔连通；所述盖片上样品滴入的开口对应芯片板上部设置的样本腔。

2.根据权利要求1所述的微流控检测装置，其特征在于，所述进液流道一端由上向下斜切入连接反应腔；所述排气流道一端连接至样本腔顶端，另一端连接至反应腔顶端。

3.根据权利要求1所述的微流控检测装置，其特征在于，所述反应腔为异形设计，其顶端具有收缩部。

4.根据权利要求1所述的微流控检测装置，其特征在于，所述芯片板的底部还设置有底片，盖片、芯片板及底片之间紧密固接；所述进液流道和排气流道分别布置于芯片板的两面。

5.根据权利要求4所述的微流控检测装置，其特征在于，所述排气流道设置于芯片板的正面，所述进液流道设置于芯片板的反面。

6.根据权利要求4所述的微流控检测装置，其特征在于，所述底片上设置过滤部。

7.根据权利要求6所述的微流控检测装置，其特征在于，所述底片上的过滤部为多排柱状物。

8.根据权利要求4所述的微流控检测装置，其特征在于，所述底片上对应样品腔和开口处设置挡部件。

9.根据权利要求8所述的微流控检测装置，其特征在于，所述底片或挡部件上对应开口处设置凸起部。

10.根据权利要求1所述的微流控检测装置，其特征在于，所述密封塞上设置环状凹槽，开口上对应设置环状凸起，通过环状凹槽与环状凸起扣合。

11.根据权利要求1所述的微流控检测装置，其特征在于，所述密封塞通过连接件与盖片或芯片板一体注塑成型。

12.根据权利要求4所述的微流控检测装置，其特征在于，所述盖片、芯片板及底片采用注塑成型，键合方式采用胶粘、超声焊接、激光焊接或热键合。

13.根据权利要求1或4所述的微流控检测装置，其特征在于，所述反应腔中封装检测试剂用冻干球。

技术总结
本发明属于微流控核酸检测装置领域及生物检测领域，具体涉及一种微流控检测装置。该装置包括盖片和芯片板；所述盖片上有用于样品滴入的开口，开口上安装密封塞；所述芯片板上部设置样本腔，下部设置至少一个反应腔，反应腔中封装检测试剂，样本腔下部设置进液流道并连通至反应腔，样本腔上端与反应腔上部连通形成排气流道；所述盖片上样品滴入的开口对应芯片板上部设置的样本腔。本发明结构简单、便于操作且能有效减少核酸检测过程中样品污染。

技术研发人员：叶健,陆辉,徐荣,丁晓麟,朱金龙
受保护的技术使用者：南京诺尔曼生物技术股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12