CN215140022U - 一种用于酶生化反应的微流控芯片 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于微流控检测技术领域，尤其是一种用于酶生化反应的微流控芯片，包括底板，所述底板的顶部设有芯片和光学分析机构，所述芯片内等距设有多个样品微通道和反应微通道，且样品微通道和反应微通道相连通，所述样品微通道的顶部设有相连通的圆筒，且圆筒的顶端贯穿样品微通道并延伸至样品微通道的上方，所述样品微通道的顶部设有两个具有相同结构的预储液微通道，且预储液微通道与样品微通道相连通，本实用新型结构简单，操作方便，通过丝杆能够使样品微通道内的溶液匀速进入反应微通道中，且在样品微通道上设有多个预储液微通道，进而能够对同一种样品进行多次检测，得到更加精准的检测数据。

Description

一种用于酶生化反应的微流控芯片

技术领域

本实用新型涉及微流控检测技术领域，尤其涉及一种用于酶生化反应的微流控芯片。

背景技术

目前，体外诊断的发展主要有两种趋势：一种是高灵敏和一体集成化，即在大型医院或机构配套的高灵敏的大型全自动的仪器设备，对疾病实现高精度的诊断分析；另一种是小型化、床旁诊断，即通过小型的自动化设备，实现现场诊断和快速分析(刘道志.中国医疗器械信息.2014.中国体外诊断行业现状与发展趋势)。目前我国人口众多，由于老龄化现象的加剧以及各类疫情的爆发导致人们的发病率剧增，而完全依靠大型医院的大型设备已不能满足现实需求，因此研制操作简便、重现性好、灵敏度高和定量准确的快速检测的方法和设备逐渐变得极为迫切。微流控芯片是在硅片、玻璃或高聚物的基底上，制作微米尺度的微通道和结构功能单元，实现样品制备、反应、分离和检测等功能，从而最终实现分析检测设备的微型化、集成化和便携化。微流控芯片在微米尺度空间对流体进行操控，从而将实验室的基本功能微缩到一块芯片上。由于其结构尺寸在微米级别，所以具有效率高、试样用量少、灵敏度高、分析速度快、便于自动化和通量高等优点。微流控芯片是一个非常理想的微型分析平台，非常适用于即时和便携分析，在化学分析研究和疾病诊断领域具有广阔的发展前景。

微流控芯片设有芯片，在芯片上设有微通道，微通道依次由预储液微通道、样品微通道和反应微通道组成，检测时在微通道的出口和/或入口施加驱动力，微通道内的溶液在驱动力的作用下，流经反应微通道，溶液流经反应微通道的过程中，会发生化学发光现象；对发出的光使用光电倍增管或CCD相机进行信号采集，实现对样品中待测物的化学发光检测。

现有技术中，分析检测设备结构复杂，检测效率低，检测时只能对一种样品检测一次，导致检测效率极低，检测精度不高，而且在检测时无法使待检测样品匀速进入反应微通道，进而无法得到精确的检测数据。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种用于酶生化反应的微流控芯片。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种用于酶生化反应的微流控芯片，包括底板，所述底板的顶部设有芯片和光学分析机构，所述芯片内等距设有多个样品微通道和反应微通道，且样品微通道和反应微通道相连通，所述样品微通道的顶部设有相连通的圆筒，且圆筒的顶端贯穿样品微通道并延伸至样品微通道的上方，所述样品微通道的顶部设有两个具有相同结构的预储液微通道，且预储液微通道与样品微通道相连通，且预储液微通道的顶端贯穿芯片并延伸至芯片的上方，所述芯片的顶部滑动连接有滑动板，所述预储液微通道内滑动贯穿有滑杆，所述滑杆内设有位于预储液微通道内的第一通孔，所述预储液微通道的一侧内壁固定连接有与第一通孔相配合的挡块，所述滑杆的外壁套设有弹簧，所述弹簧靠近预储液微通道的一端和预储液微通道固定连接，且弹簧的另一端与滑杆的外壁固定连接，所述滑杆远离弹簧的一端固定连接有固定板，所述滑动板的顶部两侧分别固定连接有推板和滑板，其中一个所述滑杆的一端与滑板的一侧贯穿滑动连接，另一个所述滑杆的一端与推板的一侧相碰触，所述圆筒内设有用于使样品微通道内的溶液进行匀速移动的驱动组件，所述芯片的顶部固定连接有CCD相机，所述反应微通道的顶部设有位于CCD相机下方的透光孔。

优选的，所述驱动组件包括密封滑动连接在圆筒内的活塞，所述圆筒的顶部固定连接有螺母，所述活塞的顶部圆心转动连接有丝杆，且丝杆的顶端螺纹贯穿螺母，所述活塞内设有相对称的两个第二通孔，所述活塞的顶部内壁固定连接有与两个第二通孔相配合的橡胶垫，所述圆筒的一侧设有通气孔。

优选的，两个所述滑杆的外壁均固定套设有限位环，所述限位环的一侧与预储液微通道相碰触，通过限位环能够对滑杆起到限位作用。

优选的，所述透光孔内固定嵌装有玻璃，通过玻璃能够使CCD相机清晰进行信号采集。

优选的，所述通气孔内设有空气过滤网，通过空气过滤网能够对外界的空气进行过滤。

优选的，所述反应微通道的一侧设有相连通的管道，且管道的一端贯穿芯片并与光学分析机构相连通。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型中，匀速转动丝杆，可以使丝杆带动活塞匀速向下移动，进而匀速增加样品微通道内的气压，可以使样品微通道内的溶液匀速均入反应微通道中进行检测，增加检测精确性。

2、本实用新型中，推动滑动板向左侧滑动，进而可以通过滑板和推板带动两个滑杆向左侧滑动，第一通孔脱离挡块的封堵，两个预储液微通道内的溶液能够通过第一通孔流入样品微通道中。

3、本实用新型中，在芯片中设有多个样品微通道，进而能够同时对多种样进行检测检测，提高检测效率。

本实用新型结构简单，操作方便，通过丝杆能够使样品微通道内的溶液匀速进入反应微通道中，且在样品微通道上设有多个预储液微通道，进而能够对同一种样品进行多次检测，得到更加精准的检测数据。

附图说明

图1为本实用新型提出的一种用于酶生化反应的微流控芯片的主视图；

图2为本实用新型提出的一种用于酶生化反应的微流控芯片的侧视剖视图；

图3为本实用新型提出的一种用于酶生化反应的微流控芯片的芯片的俯视图；

图4为本实用新型提出的一种用于酶生化反应的微流控芯片的A处放大图；

图5为本实用新型提出的一种用于酶生化反应的微流控芯片的B处放大图；

图6为本实用新型提出的一种用于酶生化反应的微流控芯片的C处放大图。

图中：1、底板；2、芯片；3、光学分析机构；4、样品微通道；5、预储液微通道；6、滑杆；7、第一通孔；8、挡块；9、弹簧；10、固定板；11、滑动板；12、推板；13、滑板；14、圆筒；15、丝杆；16、通气孔；17、活塞；18、第二通孔；19、橡胶垫；20、限位环；21、螺母；22、空气过滤网；23、CCD相机；24、透光孔；25、玻璃；26、反应微通道；27、管道。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例一

参照图1-6，一种用于酶生化反应的微流控芯片，包括底板1，底板1的顶部设有芯片2和光学分析机构3，芯片2内等距设有多个样品微通道4和反应微通道26，且样品微通道4和反应微通道26相连通，样品微通道4的顶部设有相连通的圆筒14，且圆筒14的顶端贯穿样品微通道4并延伸至样品微通道4的上方，样品微通道4的顶部设有两个具有相同结构的预储液微通道5，且预储液微通道5与样品微通道4相连通，且预储液微通道5的顶端贯穿芯片2并延伸至芯片2的上方，芯片2的顶部滑动连接有滑动板11，预储液微通道5内滑动贯穿有滑杆6，滑杆6内设有位于预储液微通道5内的第一通孔7，预储液微通道5的一侧内壁固定连接有与第一通孔7相配合的挡块8，滑杆6的外壁套设有弹簧9，弹簧9靠近预储液微通道5的一端和预储液微通道5固定连接，且弹簧9的另一端与滑杆6的外壁固定连接，滑杆6远离弹簧9的一端固定连接有固定板10，滑动板11的顶部两侧分别固定连接有推板12和滑板13，其中一个滑杆6的一端与滑板13的一侧贯穿滑动连接，另一个滑杆6的一端与推板12的一侧相碰触，圆筒14内设有用于使样品微通道4内的溶液进行匀速移动的驱动组件，芯片2的顶部固定连接有CCD相机23，反应微通道26的顶部设有位于CCD相机23下方的透光孔24。

实施例二

在实施例一的基础上进一步改进的：驱动组件包括密封滑动连接在圆筒14内的活塞17，圆筒14的顶部固定连接有螺母21，活塞17的顶部圆心转动连接有丝杆15，且丝杆15的顶端螺纹贯穿螺母21，活塞17内设有相对称的两个第二通孔18，活塞17的顶部内壁固定连接有与两个第二通孔18相配合的橡胶垫19，圆筒14的一侧设有通气孔16，两个滑杆6的外壁均固定套设有限位环20，限位环20的一侧与预储液微通道5相碰触，通过限位环20能够对滑杆6起到限位作用，透光孔24内固定嵌装有玻璃25，通过玻璃25能够使CCD相机23清晰进行信号采集，通气孔16内设有空气过滤网22，通过空气过滤网22能够对外界的空气进行过滤。

实施例三

本实施例在实施例一的基础上进行改进：反应微通道26的一侧设有相连通的管道27，且管道27的一端贯穿芯片2并与光学分析机构3相连通。

工作原理：分别在预储液微通道5内注入适量的待检测溶液，接着推动滑动板11向左侧滑动，进而可以通过滑板13和推板12带动两个滑杆6向左侧滑动，第一通孔7脱离挡块8的封堵，两个预储液微通道5内的溶液能够通过第一通孔7流入样品微通道4中，匀速转动丝杆15，且丝杆15和螺母21螺纹连接，可以使丝杆15带动活塞17匀速向下移动，进而匀速增加样品微通道4内的气压，可以使样品微通道4内的溶液匀速进入反应微通道26中进行检测，溶液进入反应微通道26中会发生化学发光现象，CCD相机23通过玻璃25可以将反应微通道26内的光信号采集，检测结束后，CCD相机23将采集到的光信号传输至光学分析机构3处进行检测，光学分析机构3在获取芯片2的侧抛磨光纤的输入端A的光信号，将待测物置于侧抛磨区内，获取芯片2的侧抛磨光纤的输出端B的光信号，通过输入端A的光信号与输出端B的光信号进行分析计算，得到待测物的分析结果(该检测技术为现有技术，此处没有进行过多赘述)。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用于酶生化反应的微流控芯片，包括底板(1)，其特征在于，所述底板(1)的顶部设有芯片(2)和光学分析机构(3)，所述芯片(2)内等距设有多个样品微通道(4)和反应微通道(26)，且样品微通道(4)和反应微通道(26)相连通，所述样品微通道(4)的顶部设有相连通的圆筒(14)，且圆筒(14)的顶端贯穿样品微通道(4)并延伸至样品微通道(4)的上方，所述样品微通道(4)的顶部设有两个具有相同结构的预储液微通道(5)，且预储液微通道(5)与样品微通道(4)相连通，且预储液微通道(5)的顶端贯穿芯片(2)并延伸至芯片(2)的上方，所述芯片(2)的顶部滑动连接有滑动板(11)，所述预储液微通道(5)内滑动贯穿有滑杆(6)，所述滑杆(6)内设有位于预储液微通道(5)内的第一通孔(7)，所述预储液微通道(5)的一侧内壁固定连接有与第一通孔(7)相配合的挡块(8)，所述滑杆(6)的外壁套设有弹簧(9)，所述弹簧(9)靠近预储液微通道(5)的一端和预储液微通道(5)固定连接，且弹簧(9)的另一端与滑杆(6)的外壁固定连接，所述滑杆(6)远离弹簧(9)的一端固定连接有固定板(10)，所述滑动板(11)的顶部两侧分别固定连接有推板(12)和滑板(13)，其中一个所述滑杆(6)的一端与滑板(13)的一侧贯穿滑动连接，另一个所述滑杆(6)的一端与推板(12)的一侧相碰触，所述圆筒(14)内设有用于使样品微通道(4)内的溶液进行匀速移动的驱动组件，所述芯片(2)的顶部固定连接有CCD相机(23)，所述反应微通道(26)的顶部设有位于CCD相机(23)下方的透光孔(24)。

2.根据权利要求1所述的一种用于酶生化反应的微流控芯片，其特征在于，所述驱动组件包括密封滑动连接在圆筒(14)内的活塞(17)，所述圆筒(14)的顶部固定连接有螺母(21)，所述活塞(17)的顶部圆心转动连接有丝杆(15)，且丝杆(15)的顶端螺纹贯穿螺母(21)，所述活塞(17)内设有相对称的两个第二通孔(18)，所述活塞(17)的顶部内壁固定连接有与两个第二通孔(18)相配合的橡胶垫(19)，所述圆筒(14)的一侧设有通气孔(16)。

3.根据权利要求1所述的一种用于酶生化反应的微流控芯片，其特征在于，两个所述滑杆(6)的外壁均固定套设有限位环(20)，所述限位环(20)的一侧与预储液微通道(5)相碰触。

4.根据权利要求1所述的一种用于酶生化反应的微流控芯片，其特征在于，所述透光孔(24)内固定嵌装有玻璃(25)。

5.根据权利要求2所述的一种用于酶生化反应的微流控芯片，其特征在于，所述通气孔(16)内设有空气过滤网(22)。

6.根据权利要求1所述的一种用于酶生化反应的微流控芯片，其特征在于，所述反应微通道(26)的一侧设有相连通的管道(27)，且管道(27)的一端贯穿芯片(2)并与光学分析机构(3)相连通。

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