一種定量分流的多指標(biāo)檢測微流控芯片的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種液體分流裝置，尤其涉及一種可設(shè)于微流控芯片上的可實現(xiàn)多指標(biāo)檢測中精確定量反應(yīng)腔內(nèi)樣品量的分流裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]微流體的微流控芯片內(nèi)微通道尺寸大小處于微納米結(jié)構(gòu)，芯片材料如玻璃、硅片、高分子聚合物材料等多為疏水性材料，微通道表面的粗糙程度也不盡相同，這些因素造成了微尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)以及壁面滑移效應(yīng)，這些效應(yīng)都會對微流體流動時所受的阻力大小造成影響。微通道在加工過程中各通道間的尺寸、粗糙程度等表面特征存在一定的差異，使得微流體在微通道中的流體流速不均勻，進(jìn)而在進(jìn)行多通道分流時，各通道間的微流體流動存在差異性。
[0003]對同一樣品進(jìn)行多指標(biāo)檢測時，同一樣品需要進(jìn)行多個檢測反應(yīng)，在實現(xiàn)樣品一次分布至多個反應(yīng)腔的同時需要控制各反應(yīng)間的樣品反應(yīng)量相同，保證各個反應(yīng)腔中的樣品檢測量一致有利于進(jìn)行反應(yīng)過程的控制及反應(yīng)結(jié)果的分析，減小各反應(yīng)腔內(nèi)樣品量間的誤差對反應(yīng)結(jié)果的影響。
[0004]發(fā)明專利CN102671729公開了一種用于多指標(biāo)生化檢測的微流控芯片，該芯片包括微流體通道、若干個反應(yīng)池和氣動微閥，反應(yīng)池內(nèi)固定有生化反應(yīng)所需的試劑，若干個反應(yīng)池通過微流體通道串行連接或并行連接，氣動微閥中的控制通道可將各反應(yīng)腔進(jìn)行隔離，控制通道的開口端與氣體鋼瓶或注射器相聯(lián)通。該芯片雖可通過將串行連接的相同大小反應(yīng)池內(nèi)一次注入足夠樣品后利用微閥隔離實現(xiàn)各反應(yīng)池內(nèi)都充滿等量樣品，但是樣品在持續(xù)流動過程中所造成的各反應(yīng)池間的干擾造成了不同位置反應(yīng)池中的參加反應(yīng)的樣品量產(chǎn)生較大誤差，也會引起各反應(yīng)間的參雜和污染，不利于反應(yīng)結(jié)果的準(zhǔn)確分析。
[0005]發(fā)明專利US20150093760中公開了一種可將樣品分流至多個檢測反應(yīng)腔的多通道結(jié)構(gòu)，設(shè)有連通多條流體通道的進(jìn)樣口，各流體通道末端連接有一個供指標(biāo)檢測反應(yīng)發(fā)生的大小相同的圓形反應(yīng)腔，反應(yīng)腔內(nèi)固定有指標(biāo)檢測用試劑，該發(fā)明結(jié)構(gòu)中與進(jìn)樣口連通的的多條液體通道與進(jìn)樣口的距離不同，樣品在流動過程中受到微通道結(jié)構(gòu)所造成的尺寸效應(yīng)及壁面滑移效應(yīng)的影響，會出現(xiàn)各反應(yīng)腔內(nèi)不能達(dá)到同時充滿樣品，導(dǎo)致進(jìn)行檢測時各反應(yīng)腔內(nèi)最終參加反應(yīng)的樣品量不同，影響檢測結(jié)果的準(zhǔn)確分析，要保證各反應(yīng)腔內(nèi)均充滿樣品則必須控制總樣品量達(dá)到過量和足夠的進(jìn)樣時間，不利于反應(yīng)的高效進(jìn)行且易造成樣品浪費(fèi)及污染。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供了一種可用于多指標(biāo)檢測中定量樣品量的分流裝置，一次進(jìn)樣即可實現(xiàn)多個指標(biāo)檢測反應(yīng)且可以保證各反應(yīng)腔內(nèi)的樣品檢測量達(dá)到一致，保證了總樣品經(jīng)分流后參與平行反應(yīng)腔內(nèi)各反應(yīng)的樣品用量相同，便于精確控制反應(yīng)的發(fā)生及分析。
[0007]本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下:
[0008]—種定量分流的多指標(biāo)檢測微流控芯片，包括下層基片(4)和上層蓋片(2)，鍵合形成片狀芯片，其特征在于蓋片(2)上設(shè)有進(jìn)樣口(1)，基片(4)上設(shè)有多級分流支路(5)和反應(yīng)腔，大小相同的反應(yīng)腔出)的一端連通對應(yīng)的各分流支路(5)，另一端通過液體緩沖通道⑵與多個緩沖池⑶連通，緩沖池⑶之間串連，緩沖池⑶的大小隨液體流動方向依次減小，液體緩沖通道(7)末端與蓋片(2)上的出氣口(3)相連通。
[0009]所述的平行反應(yīng)腔(6)有多個，優(yōu)選為4-12個，反應(yīng)腔(6)中預(yù)先固定多指標(biāo)檢測試劑，根據(jù)不同反應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的反應(yīng)腔大小和形狀。
[0010]所述的進(jìn)樣口(1)可根據(jù)不同的加樣裝置或加樣量設(shè)為不同的形狀和大小。
[0011]所述的分流支路(5)的級數(shù)和每級流道分支數(shù)根據(jù)不同需要靈活設(shè)置，優(yōu)選級數(shù)為2-4級，流道分支數(shù)為4-12個。
[0012]所述的液體緩沖通道(7)呈弧狀，其弧度和長度根據(jù)反應(yīng)腔內(nèi)樣品量大小進(jìn)行調(diào)整。
[0013]所述的緩沖池(8)沿液體流動方向依次減小，緩沖池(8)數(shù)量和大小根據(jù)樣品總量和分流裝置空間調(diào)整變化。
[0014]所述的平行反應(yīng)腔(6)及緩沖池(8)連通的各段液體緩沖通道(7)均從平行反應(yīng)腔(6)及緩沖池(8)的上沿接入與接出，分流支路的寬度大于液體緩沖通道(7)寬度，在樣品流動過程中產(chǎn)生尺寸效應(yīng)進(jìn)而產(chǎn)生負(fù)壓。
[0015]所述的基片⑷和蓋片(2)的材料選擇聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、中的任意一種，所述的基片(4)和蓋片⑵微加工設(shè)置相應(yīng)的進(jìn)樣口、反應(yīng)腔、緩沖通道、緩沖池及出氣口后經(jīng)表面處理實現(xiàn)芯片的表面親水性改性，后鍵合實現(xiàn)密閉封接。
[0016]有益效果
[0017]本發(fā)明相比于現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于:在進(jìn)行樣品分流時，樣品的總進(jìn)樣量被允許多于各平行反應(yīng)腔中的樣品量總和，擴(kuò)大了分流時總樣品量的范圍，易于操作。在總樣品量過量的情況下，精準(zhǔn)控制分流后各平行反應(yīng)腔中的樣品量，減小被隔離開的各指標(biāo)檢測中參與反應(yīng)的樣品量間的誤差。本發(fā)明裝置中分流后多余的樣品儲存于各緩沖池中，避免了樣品的污染，方便進(jìn)行廢液處理。本分流芯片裝置結(jié)構(gòu)簡單，易于控制，使用簡便，分流支路可根據(jù)平行反應(yīng)腔的需求靈活添加，一次進(jìn)樣即可實現(xiàn)多個指標(biāo)檢測反應(yīng)且可以保證各反應(yīng)腔內(nèi)的樣品檢測量相同，提高了反應(yīng)的精確度，有利于多指標(biāo)檢測結(jié)果的準(zhǔn)確分析。
【附圖說明】
[0018]圖1為可用于四種指標(biāo)檢測的分流裝置的上層蓋片示意圖。
[0019]圖2為可用于四種指標(biāo)檢測的分流裝置的下層基片示意圖。
[0020]圖3為可用于四種指標(biāo)檢測的分流裝置的整體結(jié)構(gòu)俯視圖。
[0021]圖4為可用于六種指標(biāo)檢測的分流裝置的整體結(jié)構(gòu)俯視圖。
[0022]圖5為可用于八種指標(biāo)檢測的分流裝置的整體結(jié)構(gòu)俯視圖。
[0023]1為進(jìn)樣口，2為上層蓋片，3為出氣口，4為下層基片，5為分流支路，6為平行反應(yīng)腔，7為液體緩沖通道，8為緩沖池。
【具體實施方式】
[0024]下面的實例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明，該實例僅是本發(fā)明裝置的實施方式之一，并不對本發(fā)明做出任何限制。
[0025]實施例一:多指標(biāo)微流控芯片結(jié)構(gòu)
[0026]如圖1、2、3所示，一種用于四種指標(biāo)檢測的分流裝置，可精確定量分流至四個反應(yīng)腔內(nèi)的樣品量，該分流裝置是由上層蓋片2和下層基片4鍵合而成的片狀體。上層蓋片2上設(shè)有進(jìn)樣口 1，下層基片4上設(shè)有與樣品進(jìn)樣口連通的多級分流支路5，各分流支路5與相應(yīng)的平行反應(yīng)腔6的一端相連通，平行反應(yīng)腔6的大小相同，平行反應(yīng)腔的另一端通過弧狀液體緩沖通道7與多個緩沖池8連通，緩沖池8間呈串形連接，大小隨著液體流動方向依次減小，液體緩沖通道7末端與上層蓋片上的出氣口 3相連通。
[0027]本實施例中，平行反應(yīng)腔