[发明专利]微流控芯片

说明书

本发明公开一种微流控芯片，所述微流控芯片包括芯片上层、芯片下层、密封层，以及设于所述微流控芯片上的液滴生成区、液滴储存区、液滴检测区和废液收集区，所述液滴生成区、液滴储存区、液滴检测区和废液收集区之间均是通过通道连通；所述液滴生成区用于将样本相通过连续相形成数万个～数百万个液滴，所述液滴进入液滴储存区进行PCR反应后，所述液滴检测区用于对PCR反应后的液滴进行光学检测，所述废液收集区用于将检测后的所述液滴、连续相进行收集、储存。

技术领域

本发明涉及数字PCR技术领域，特别涉及一种微流控芯片。

背景技术

现有的微滴式数字PCR技术路线采用液滴生成，PCR反应和液滴检测分别在不同的仪器上进行。这个技术路线造成操作步骤繁琐，样本非封闭，不符合临床诊断分析的要求；而且样本或芯片需要在不同仪器间手动转移增加了整体操作时间和成本，制约了该技术的普及应用。

发明内容

本发明提供一种微流控芯片，用于实现液滴生成、液滴储存、控温、PCR反应和液滴检测、废液处理等全流程过程。

本发明所述的微流孔芯片包括芯片上层、芯片下层、密封层，以及设于所述微流控芯片上的液滴生成区、液滴储存区、液滴检测区和废液收集区，所述液滴生成区、液滴储存区、液滴检测区和废液收集区之间均是通过通道连通；

所述液滴生成区用于将样本相通过连续相形成数万个～数百万个液滴，所述液滴进入液滴储存区进行PCR反应后，所述液滴检测区用于对PCR反应后的液滴进行光学检测，所述废液收集区用于将检测后的所述液滴、连续相进行收集、储存。

其中，所述芯片上层设有穿透所述芯片上层的上下表面的样本注入孔、生成连续相注入孔、检测连续相注入孔和废液排出孔，所述芯片上层的上表面设有与所述样本注入孔连通的样本池、与所述生成连续相注入孔连通的生成连续相池、与所述检测连续相注入孔连通的检测连续相池以及与所述废液排出孔连通的废液池；所述芯片下层设有穿透所述芯片下层的上下表面的液滴转移孔和液滴排出孔。

其中，所述芯片上层的下表面与所述芯片下层的上表面相贴合，所述芯片下层的下表面与所述密封层的上表面相贴合；

所述液滴储存区设于所述芯片下层的下表面上，所述液滴生成区设于所述芯片上层的下表面、芯片下层的上表面、芯片下层的下表面的任一表面上，所述液滴检测区和废液收集区设于所述芯片上层的下表面或者芯片下层的上表面上。

其中，所述微流控芯片具有多组独立的、并排布置的所述液滴生成区、液滴储存区、液滴检测区和废液收集区，分别对应于多个样本，每一组所述液滴生成区、液滴储存区、液滴检测区和废液收集区形成一个样本的全流程处理通路，所述微流控芯片能对多个所述样本相互独立地进行液滴生成、液滴储存、控温及PCR反应、液滴检测、废液收集。

其中，所述液滴生成区包括生成连续相入口、与所述生成连续相入口连通的生成连续相通道、样本入口、与所述样本入口连通的样本相通道，所述生成连续相入口与所述生成连续相注入孔连通，所述样本入口与所述样本注入孔连通，所述样本相通道连接至少一个所述样本相分支通道，每一个所述样本相分支通道经过一个喇叭口连接所述生成连续相通道；

所述液滴在所述喇叭口处生成并进入所述生成连续相通道，并被所述生成连续相推动到所述液滴生成区的末端。

其中，在所述微流控芯片的厚度方向上，所述生成连续相通道深度尺寸大于等于5倍的喇叭口深度尺寸，所述喇叭口与所述样本相分支通道深度相同。

其中，所述液滴储存区包括液滴储存槽，所述液滴储存槽贯通有所述液滴转移孔和连通所述液滴检测区的所述液滴排出孔，所述液滴储存槽包括穹顶面和内壁，所述穹顶面为穹顶设计，穹顶的顶端与所述液滴排出孔连通，所述内壁的底部与所述液滴转移孔连通。