[发明专利]一种全自动样本制备微流控系统及其制备方法与使用方法

说明书

本发明公开了一种全自动样本制备微流控系统及其制备方法与使用方法，该系统包括芯片主体及样本接口模块，芯片主体上依次设置有串联的入口、第一芯片阀、扩增腔室、第二芯片阀、产物输出口及废液输出口；样本接口模块与芯片主体密封连接，样本接口模块包括上下布置且密封隔离的裂解液存储池及扩增试剂存储池，扩增试剂存储池的下端与入口密封隔离；上述系统且具备独特的加样模块以及储液模式，能够对生物样本进行集成自动化处理，直接给出扩增产物，整个过程完全不需要用移液器、振荡仪、离心机等额外的实验室专用设备或仪器，使得该制备流程可以脱离实验室环境进行，操作简单，可以由稍加培训的非专业人士完成，使DNA的现场检测成为可能。

技术领域

本发明涉及生物芯片技术领域，特别涉及一种全自动样本制备微流控系统及其制备方法与使用方法。

背景技术

对于DNA检测技术来说，前置的样本制备过程显得尤为重要。样本制备一般包括细胞裂解、DNA提取、纯化以及DNA扩增这几个步骤。

现有的全集成样本制备系统一般是基于液体工作站式的高通量样本制备仪器。对于液体工作站来说，其原理是将原本需要人工配置、转移的试剂移植到固定程式的机械手中有仪器自动完成，现有的液体工作站主要针对DNA 提取、纯化以及PCR体系配置这几个环节来运行，一般不带有细胞裂解以及 PCR扩增功能，集成度不高，制备过程中往往还需要其他专用设备如离心机、漩涡震荡仪、移液器、PCR热循环仪等的加入才能完成，因此整个操作过程非常复杂，需要在多台专业仪器间反复切换，耗时耗力，从收集样本到拿到检测结果往往需要等上数天的时间。而且整个仪器十分庞大、笨重，需要在专用环境下由专业人员进行操作，维护起来也不便利。

因此，如何提供一种全自动集成化的样本制备系统，使其可接受生物样本输入，并直接输出扩增产物，操作过程不依赖其他实验室设备，操作流程简单，降低对操作人员要求，成为本领域技术人员亟待解决的重要技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的第一个目的在于提供一种全自动样本制备微流控系统，以使其可接受生物样本输入，并直接输出扩增产物，操作过程不依赖其他实验室设备，操作流程简单，降低对操作人员要求；本发明的第二个目的在于提供一种上述全自动样本制备微流控系统的制备方法及使用方法。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案：

一种全自动样本制备微流控系统，包括：

芯片主体，其上依次设置有通过微流控管道串联的入口、第一芯片阀、扩增腔室、第二芯片阀、产物输出口以及废液输出口；

样本接口模块，与所述芯片主体密封连接，所述样本接口模块包括从上到下依次设置的裂解液存储池以及扩增试剂存储池，所述裂解液存储池与所述扩增试剂存储池之间通过第一密封隔层密封隔离，所述裂解液存储池在所述第一密封隔层破损时与所述扩增试剂存储池连通，所述扩增试剂存储池的下端与所述入口通过第二密封隔层密封隔离，所述扩增试剂存储池的下端在所述第二密封隔层破损时与所述入口连通。

优选地，所述样本接口模块包括上层模块以及下层模块，所述裂解液存储池开设于所述上层模块，所述扩增试剂存储池开设于所述下层模块，所述上层模块与所述下层模块密封连接。

优选地，所述扩增试剂存储池通过排气孔与外部连通。

优选地，所述排气孔开设于所述上层模块。

优选地，所述扩增试剂存储池的侧壁上设置有与所述裂解液存储池相接的用于破坏液体表面张力的导流结构。

优选地，所述导流结构为上下贯通地开设于所述扩增试剂存储池的侧壁上的导流槽。

优选地，所述第一密封隔层以及所述第二密封隔层均由脆性材料制成。

优选地，所述产物输出口与所述扩增腔室体积相同。