[发明专利]一种用于结核检测的弹性微流控芯片

说明书

本发明公开了一种用于结核检测的弹性微流控芯片，包括下底板、PDMS弹性反应腔和顶层芯片模块；顶层芯片模块由过滤层、下层双面胶、混合层、上层双面胶、上封闭片和橡胶塞六个部分组成。此微流控芯片能够实现：待测全血样品的血浆分离、血浆与样本稀释液同步混合及稀释样品的体积定量与检测。在顶层芯片模块中，将稀释样品驱动至芯片检测区域中的侧向流荧光纸条上，完成免疫层析反应，通过让多个样品培养液同时进行免疫层析反应，读取其对应的荧光纸条上的测试线与控制线的信号，由此可以实现结核检测结果的阴阳性判读。本发明具有体积小、结构简单、操作方便、成本低等优点，为实现一体化现场快速结核检测打下了良好的基础。

技术领域

本发明涉及微流控技术和结核检测领域，特别涉及一种用于结核检测的弹性微流控芯片及其应用。

背景技术

结核病一直都作为最主要危及人类健康的传染性疾病。长期以来，结核病的诊断主要沿用经典的痰涂片抗酸杆菌染色及胸部X线检查等手段，由于痰涂片检查阳性率较低，胸部X线的分辨率较低，无法诊断出早期结核病例。尤其是，针对早期的结核病人，由于结核感染区域较小，X线往往难以准确识别。因此，实现早期结核准确诊断的方法具有重要的临床应用价值。新型的结核检测方法涉及到样品培养、预处理、反应过程、信号读取、阴阳性判读等多个步骤，同时涉及到多个检测仪器的配合使用，反应过程繁琐，操作复杂，检测时间长，检测成本高，不利于结核检测方法的应用于推广。

微流控系统通过集成化的微流控芯片与配套仪器，能够实现检测过程的自动化与智能化，实现在封闭环境中，高效而准确的疾病监测，无交叉污染，且将对环境的影响降到最小。因此，将微流控技术应用于结核的自动化检测，对于进一步提升结核检测医疗设备的整体水平具有重要的现实意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于结核检测的弹性微流控芯片，微流控芯片能够实现：待测全血样品的血浆分离、血浆与样本稀释液同步混合及稀释样品的体积定量与检测。本结核检测微流控芯片系统实现了从样品处理到结核检测的一体化、自动化、集成化和便携化，显著降低了结核检测复杂度。

实现上述目的的技术方案是，一种用于结核检测的弹性微流控芯片，其组成包括：下底板、PDMS弹性反应腔和顶层芯片模块，其中，顶层芯片模块由过滤层、下层双面胶、混合层、上层双面胶、上封闭片和橡胶塞六个部分组成。

本发明的一种用于结核检测的弹性微流控芯片，其特征在于，下底板位于芯片底部，下底板上有多个圆柱体。PDMS弹性反应腔位于下底板的上方，结构为空心圆柱体。下底板上的圆柱体与PDMS弹性反应腔之间实现紧配合，用于固定PDMS弹性反应腔的位置。

本发明的一种用于结核检测的弹性微流控芯片，其特征在于，顶层芯片模块位于PDMS弹性反应腔的上方，加样孔是顶层芯片模块内的通孔，其圆心与PDMS弹性反应腔同心。下底板、多个PDMS弹性反应腔和顶层芯片模块通过氧离子键合方式键合为一体，形成一个完整的弹性微流控芯片。芯片中，PDMS弹性反应腔用于存储全血样品和样本稀释液，同时用于全血样品的预处理，包括但不限于全血样品的培养与温育。PDMS弹性反应腔通过顶层芯片模块上的加样孔与外界连通，同时，全血样品和样本稀释液通过顶层芯片模块上的加样孔加入至芯片内的PDMS弹性反应腔中。

本发明的一种用于结核检测的弹性微流控芯片，其特征在于，多个PDMS弹性反应腔可以是PDMS材料，或者其它类型的弹性材料。PDMS弹性反应腔的容积和弹性根据实际需求可进行调整。通过外力从上往下挤压芯片，外力从顶层芯片模块传至PDMS弹性反应腔，使芯片中的多个PDMS弹性反应腔在轴线方向上发生连续相同程度的形变，从而驱动多个PDMS弹性反应腔内的全血样品和样本稀释液按照1:1的比例泵出。通过调控PDMS弹性反应腔的变形量，可以实现PDMS弹性反应腔所泵出检测样品的准确体积定量。