2]芯片包括主通道101以及与主通道101连通的I个微池102，还包括容纳池103、排气孔104。在盖片上还有两个压盖106，分别用来密封容纳池103和排气孔104。压盖106上有卡扣501，便于压盖扣紧；压盖106上还有胶垫801，起辅助密封作用。胶垫801材质为热塑性弹性体(TPE)，可通过注塑成型。
[0053]微池102为深1_，体积30 μ L ;容纳池103，体积100 μ L ;主通道101深度为0.5mm,宽度为 1mm。
[0054]由于底片为玻璃(接触角为10° )，则主通道101和微池102的底面为亲水性，试剂可以在毛细作用和重力压差作用下从加样孔103流向排气孔104 ;由于盖片未亲水化处理，因此排气孔104内壁为疏水，可以阻止试剂溢出。容纳池103有两个作用:一是容纳试剂；二是形成重力压差，使得试剂的流速更快。
[0055]试剂为SDS 溶液(10 % W/V)。
[0056]此芯片的使用方法为:(如图2所示)
[0057]I)使用一次性塑料滴管601将试剂加入到容纳池103中，加样量大约为80 μ L。
[0058]测试表明，3秒内试剂可以充满微池102，此时间可视为即刻完成加样，无需用户额外放置一段时间。
[0059]2)将压盖106扣紧。
[0060]由于压盖106上有卡扣501，因此很容易扣紧。压盖106扣紧后，容纳池103和排气孔104与空气隔离，试剂不会污染环境。此时芯片倾斜放置或颠倒放置，试剂均不会溢出芯片，且微池101内的试剂一直处于充满状态。
[0061]然后此芯片可以放入配套检测设备进行检测。
[0062]实施例2。
[0063]本实施例的微流控芯片包括两层，底片是厚度为0.2mm的PP膜，盖片是厚度为5mm的PP板材(如图3所示)。盖片上有通道、微池等结构，底片上无结构。盖片与底片可通过激光雕刻、机械加工或注塑成型等现有技术制作，盖片和底片通过热压封接为一体。
[0064]芯片包括主通道101以及通过分通道502与主通道101连通的6个微池102，还包括I个容纳池103、6个排气孔104。在盖片上还有一个压盖106，压盖上有两个凸起803，对应密封容纳池103和排气孔104。使用凸起803而不再使用801胶垫，是因为PP材质具有弹性，可以替代胶垫。压盖106上有卡扣501，便于压盖扣紧。压盖106上还有一处为镂空处804，当压盖扣紧后，压盖106不会遮挡微池102，以避免影响后续检测(如图4所示)。
[0065]微池102深1mm，体积10 μ L ;容纳池103，体积160 μ L ;主通道101与分通道502深度为0.5mm，宽度为1mm。凸起803高度0.2mm。
[0066]盖片经过等离子体处理(等离子设备型号为诺信AP-600)，接触角为45° (经测试，接触角多70°时试剂很难流动)。这样主通道101和微池102的两个侧壁面和顶面为亲水性，试剂可以在毛细作用和重力压差作用下从容纳池103流向排气孔104。容纳池103有两个作用:一是容纳试剂；二是形成重力压差，使得试剂的流速更快。
[0067]试剂为尿液。实验分为两个部分:
[0068]1、测试容纳池的作用。
[0069]A使用移液器将70 μ L试剂加入到容纳池103中，此时容纳池103内液面很低。测试表明，15秒后试剂可以充满6个微池102，此时间不能视为即刻完成，产品说明书要提示用户放置一段时间。
[0070]B使用移液器将140 μ L试剂加入到容纳池103中，容纳池103内液面很高。测试表明，4秒后试剂可以充满6个微池102，此时间可视为即刻完成加样，无需用户额外放置一段时间。
[0071]试剂的流动受到两个作用，亲水表面形成的毛细作用和容纳池形成的重力压差，同实施例1相比，实施例2中的等离子处理PP板材亲水性不如玻璃，且尿液的表面张力系数比SDS溶液大(更难流动)，因此A实验中试剂流动时间较长。在B实验中，由于容纳池103内液面很高，即重力压差很大，试剂流动时间大大缩短。
[0072]此实验说明了容纳池103在实际使用中的重要性。
[0073]2、实际操作。
[0074]I)使用一次性塑料滴管601将试剂加入到容纳池103中，加样量大约为140 μ L。
[0075]2)将压盖106扣紧。(如图4所示)
[0076]加样操作和封口操作与实施例1类似，效果也类似。
[0077]需要说明的是，在加样时此芯片须水平放置，这是因为整个盖片均经等离子处理为亲水，如果倾斜放置，试剂容易从排气孔104处溢出。
[0078]实施例3。
[0079]如图5所示，本实施例的微流控芯片与实施例2类似，但在排气孔104上覆盖了一层疏水透气膜805，其材质为聚偏氟乙烯膜(PVDF膜，购自MiIIipore公司，厚度0.2mm)。用双面胶将PVDF膜贴在盖片上。
[0080]因为有疏水透气膜的阻挡作用，试剂不会溢出。这样，在加样时此芯片不需要刻意水平放置，更加适合未经训练的普通用户使用。
[0081]实施例4。
[0082]如图6所示，本实施例的微流控芯片与实施例2类似，但是压盖106与盖片不再是连为一体的。两个压盖106，分别用来密封容纳池103和排气孔104。盖片上有凹槽805，便于压盖106密封。压盖106材质为热塑性弹性体(TPE)，可通过注塑成型。
[0083]试剂为粪便过滤液，使用塑料采便管602 (购自沧州宇城包装材料有限公司，如图7所示)。
[0084]使用方法和实验结果与实施例2类似。
[0085]以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种家用微流控芯片，包括底片和盖片，芯片位于底片上，所述底片和所述盖片封接为一体，其特征在于:所述芯片包括至少I个主通道和至少I个与所述主通道相连通的微池，所述主通道与至少I个容纳池和至少I个排气孔相连通； 所述主通道和所述微池的至少I个面呈亲水性； 所述芯片还包括至少I个压盖，所述压盖压紧时，对应密封所述容纳池和所述排气孔； 所述底片和/或所述盖片为高分子材料。
2.根据权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于:所述容纳池的体积>10μ Lo
3.根据权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于:所述亲水性为接触角〈70°。
4.根据权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于:所述底片或所述盖片与所述压盖是连为一体的。
5.根据权利要求1至4任一权利要求所述的微流控芯片，其特征在于:所述压盖上有卡扣，用于固定压盖。
6.根据权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于:所述高分子材料为聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯或环烯烃类共聚物。
7.根据权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于:每个所述微池与所述主通道通过分通道连通。
8.根据权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于:所述排气孔的表面或内部有疏水透气膜或疏水透气柱状塞。
9.根据权利要求8所述的微流控芯片，其特征在于:所述疏水透气膜或疏水透气柱状塞的材质是聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯或聚丙烯。
10.基于权利要求1-9中任一权利要求所述微流控芯片的使用方法，包括如下步骤: 1)使用一次性滴出装置将试剂加入所述容纳池内； 2)将压盖压紧。 所述一次性滴出装置是塑料滴管、塑料采便管或塑料滴瓶。
【专利摘要】本发明提供的一种家用微流控芯片，芯片位于底片上，包括底片和盖片，所述底片和所述盖片封接为一体；所述芯片包括至少1个主通道和至少1个与所述主通道相连通的微池，所述主通道与至少1个容纳池和至少1个排气孔相连通；所述主通道和所述微池的至少一个面呈亲水性；所述芯片还包括至少1个压盖，当所述压盖压紧时，会密封所述容纳池和所述排气孔；所述底片和/或所述盖片为高分子材料。本发明还包括此芯片的使用方法。本发明的芯片的优点有：用户加样简便，封口简便，芯片容易批量制造，非常适合家庭检测领域，并可扩展至检验检疫、战场快检等领域。
【IPC分类】B01L3-00
【公开号】CN104668005
【申请号】CN201510037106
【发明人】张国豪
【申请人】张国豪
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2015年1月23日