[发明专利]微流控芯片

说明书

本发明公开一种微流控芯片，包括基板，所述基板设有至少一个反应腔、以及分别通过微通道与所述反应腔连通的进样口和出气口；盖片，所述盖片固定结合于所述基板表面，将所述反应腔和微通道密封；所述反应腔的侧壁设置为阶梯结构，且所述反应腔的底面面积小于其顶面开口的面积。通过在本发明微流控芯片的反应腔的侧壁上设置阶梯结构，阻挡试剂在点样和冻干时扩散进入到微通道中，避免了冻干后微通道的堵塞，保证了后续实验顺利、准确地加样操作。

技术领域

本发明涉及微流控技术领域。更具体地，涉及一种微流控芯片。

背景技术

微流控芯片是微流控技术实现的主要平台。微流控芯片指的是将化学和生物等领域中所涉及的样本制备、反应、分离、检测等基本操作单元集成到一块很小的芯片上，由微通道形成网络，以可控流体贯穿整个系统，用以实现常规化学或生物实验室的各种功能。微流控芯片能快速、准确地将样品分成若干个独立的单元，并进行多步平行反应，成本低、体积小、通量高。

常见的PCR微流控芯片主要有两种：微反应腔式和连续流动式。微反应腔式PCR芯片是指在芯片上加工一个腔体用来储存实验试剂，通过加热器件和降温器件对腔体加热和降温来达到PCR扩增各阶段所需要的温度，经过一次温度循环完成一次扩增过程。

荧光定量PCR扩增反应试剂在保存、运输和使用过程中要求在低温条件下进行，否则诊断试剂容易失效，因此试剂盒的长期保存和长途运输将会受到很大的限制，容易因诊断试剂保存不当而使其敏感性下降甚至完全失效，最终导致疫病的检测不及时而造成疫病流行。因此，目前通常在将试剂加入到反应腔后，将试剂降温冻结成固体，然后在真空条件下升华，将95％以上的水分蒸发掉，而保护剂作为固剂在升华时不会崩塌，保证了冻干制品的形态，使经过冻干处理后的试剂保留在反应腔内，从而使微流控芯片可以常温保存和运输。但是发明人发现在将试剂加入到反应腔后，液态的试剂会沿着与反应腔连通的微通道扩散，造成留存在反应腔内冻干试剂的数量减少，更严重的会造成微通道堵塞，样本液无法加入反应腔内。

发明内容

本发明的目的在于提供一种微流控芯片，该芯片的反应腔能够使试剂不会扩散到微通道中，从而使得反应腔中经冻干处理试剂的数量精确，同时也保证了顺利加样。

根据本发明的一个方面，提供了一种微流控芯片，包括：

基板，所述基板设有至少一个反应腔、以及分别通过微通道与所述反应腔连通的进样口和出气口；

盖片，所述盖片固定结合于所述基板表面，将所述反应腔和微通道密封；

所述反应腔的侧壁设置为阶梯结构，且所述反应腔的底面面积小于其顶面开口的面积。

优选地，所述反应腔侧壁的阶梯结构包括一层台阶结构，所述台阶结构将反应腔侧壁分成上层侧壁和下层侧壁，所述上层侧壁和下层侧壁分别围合形成上腔室和下腔室，所述上腔室的截面面积大于所述下腔室的截面面积。

优选地，所述上腔室的深度小于所述下腔室的深度。

优选地，围合形成所述上腔室的上层侧壁进行疏水处理，围合形成所述下腔室的下层侧壁及底壁进行亲水处理。

优选地，所述反应腔设置为跑道型，包括分别相对设置的圆弧侧和直线侧。

优选地，所述微通道分别与反应腔两端的圆弧侧连通。

优选地，所述一层台阶结构设置在所述反应腔圆弧侧的侧壁处。

优选地，所述出气口覆盖有隔水透气膜。

优选地，所述基板交错设置有多个反应腔，所述多个反应腔分别通过各自的微通道与所述进样口和出气口连通。

优选地，所述多个反应腔分别通过各自的微通道与缓冲腔连通，所述缓冲腔与所述进样口连通。

本发明的有益效果如下：