[发明专利]一种微流控检测集成芯片及检测样品的方法

说明书

本发明提供一种微流控检测芯片和检测样品的方法，包括基板、盖片和位于基板上的检测区，基板上还设有第一储液槽、第二储液槽和废液槽，以及第一、第二、第三和第四流道；盖片密封第一储液槽、第二储液槽和废液槽，以及第一、第二、第三和第四流道；覆盖在第一储液槽、第二储液槽及废液槽位置处的盖片上分别设有第一、第二和第三开口；第一储液槽通过第一流道和第三流道与检测区液体连通，第二储液槽通过第二流道和第三流道与检测区液体连通，检测区通过第四流道与废液槽液体连通；通过调整第一、二、三和四流道的表面张力使第一储液槽和第二储液槽的液体在重力作用下按序并依次流过检测区并到达废液槽。可实现无需外加动力驱动流体流动。

技术领域

本发明属于医用诊断类物品技术领域，涉及一种微流控检测集成芯片及检测样品的方法。

背景技术

在生物医学分析，疾病诊断领域，微流控技术的出现推动了便携式快速诊断(point-of-care)产业的发展。相比较以往传统快诊技术，微流控芯片具有以下优势，例如，以往的POCT检测设备，其定标液、质控液等液体都是外置于设备中，导致检测设备体积大，管路复杂，难维护，易污染等问题，并且，以往的POCT产品由于检测原理特点，在快速精确定量分析的同时很难实现同时检测多个指标，进而增加了待检测样品的消耗和人为误差。反之，微流控检测技术最大的优势是在微升级别的血样消耗下可以同时进行多个指标的全自动快速检测并得出准确的结果。同时，平方厘米大小的微流控芯片上可以包含定量进样，混合，反应，定标，试剂储存，检测，废液收集等常规实验室所有的功能单元，全自动操作等特点实现高集成，节能，方便，误差小的新一代POCT产品。

流体控制是微流控芯片设计的核心，微流控芯片的所有功能都依赖于微通道网络的独特设计来实现。以国外的几家行业顶尖企业的微流控产品为例，从流体动力来划分，微流控芯片动力可以是气泵的(US8986527B2)，注射器的(US7842234B)，外力挤压的(US5821399A)，离心力的(US20110124128A1)。

以气泵为动力的芯片具有以下特点：首先对于两个以上的流体控制，气泵要求更为复杂的芯片微通道网络设计，相对更多的阀门设计来实现流体的依次流动控制。这样的复杂结构就导致仪器体积往往比较大，芯片加工要求高成本也高的特点。并且，气泵作为动力会增加流体内气泡产生的概率，产生的气泡可以阻碍传感器正常工作。

以注射器为动力的芯片，首先在操作上要求注射器与芯片加样口密封对接，这样的操作比较困难，容易引入人为误差；其次容易由于操作误差，导致样品或仪器污染的风险。

以外力挤压的流体推动方式，因为挤压形变产生的力本身比较小，因此要求芯片尺寸相对较小，这样“微型”的变化，会直接导致芯片加工及组装的难度，造成经济损失。

以离心力驱动的芯片产品比较少，原理上离心力驱动芯片可最大程度实现高集成检测，实现芯片内样本提纯，等量分样的优势，但由于其结构相对更复杂和精细，材料表面张力可以很大程度上影响流速，造成技术壁垒比较高，导致产业化难度。

随着体外诊断市场需求的激增，微流控技术在体外诊断应用中的优势逐渐突显出来，受到工业界越来越多的关注。微流控芯片应用中，多种流体的次序性流动及测试片内置液体的保存和流动控制是目前普遍存在的技术难点。

发明内容

本发明提供了一种仅由自身重力操控制流体流动的微流控集成芯片。该微流控集成芯片可以无需外加动力设备如微泵，注射泵，挤压装置，离心力装置等，完成多个流体的自动传送和检测。