[发明专利]一种基于气泡混合的磁泳微流控芯片

说明书

本发明公开了一种基于气泡混合的磁泳微流控芯片，所述磁泳微流控芯片包括生物样本进液口、多种检测试剂进液口、混合废气出口、过滤后的洁净气体入口、过程废液出口、最终产物萃取生物样本出口、气泡破灭微结构、上部密封胶塞和混合工作液腔。本发明通过气泡混合方式，利用在芯片底部通入过滤后的洁净气体，在混合工作液腔内试剂中产生气泡，利用气泡自身浮力，使气泡在试剂中不断上升扰动周围流体产生微涡旋，进而达到使混合工作液腔内试剂和磁珠充分混合的效果。本发明解决了微小腔体内生物样本液样本和萃取磁珠混合不均匀的问题，适用于微流控生物样本提取及试剂混合领域。

技术领域

本发明属于微流控相关技术领域，涉及一种微流控生物样本提取及试剂混合装置。

背景技术

在基因分析和疾病检测中，常常需要DNA提取、扩增和分离等过程，其中DNA提取是最为关键的步骤。传统人工核算提取方法操作繁琐，浪费大量人力，而且对试剂消耗很大，每个步骤没有精确的控制，难以推广到大规模重复实验，所以需要将提取过程和微流控芯片结合实现微全分析系统。

微全分析系统具备在芯片实验室上实现过程集成化、自动化、微缩化的特点，能够极大地减少试剂的消耗量，缩短分析时间，提高分析检测效率。因此在疾病诊断、生化分析、临床实验领域获得了广泛的关注。

发明内容

为了解决现有微量萃取和生物样品提取装置操作复杂，难以标准化自动化，需要大量人力时间重复实验，设备集成度小，响应时间长和价格昂贵的技术问题，本发明提供了一种基于气泡混合的磁泳微流控芯片。本发明通过气泡混合方式，利用在芯片底部通入过滤后的洁净气体，在混合工作液腔内试剂中产生气泡，利用气泡自身浮力，使气泡在试剂中不断上升扰动周围流体产生微涡旋，进而达到使混合工作液腔内试剂和磁珠充分混合的效果。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种基于气泡混合的磁泳微流控芯片，包括生物样本进液口、多种检测试剂进液口、混合废气出口、过滤后的洁净气体入口、过程废液出口、最终产物萃取生物样本出口、气泡破灭微结构、上部密封胶塞和混合工作液腔，其中：

所述生物样本进液口、多种检测试剂进液口与混合工作液腔的上部相连；

所述混合工作液腔的上端设置有上部密封胶塞，内部设置有气泡破灭微结构；

所述过程废液出口、最终产物萃取生物样本出口与混合工作液腔的底部相连；

所述过滤后的洁净气体入口与混合工作液腔的底部正中位置相连，过滤后的洁净气体从混合工作液腔的底部通入溶液形成气泡；

所述混合废气出口与混合工作液腔的顶端相连，导出芯片内混合后的气体。

工作原理：

利用在芯片底部通入过滤后的洁净气体，在混合工作液腔内试剂中产生气泡，在不引入外界干扰的情况下，利用气泡自身浮力上升扰动周围流体产生微涡旋，进而达到混合工作液腔内试剂充分混合的效果。气泡由连接于混合工作液腔的底部位于底部正中位置的过滤后的洁净气体入口通入过滤后的洁净气体产生。经过混合工作液腔内部的溶液利用气泡自身浮力上升扰动周围流体产生微涡旋，进而达到充分混合后，由混合液腔内部左中右三个倒置的尖锐三角形微结构组成的气泡破灭微结构主动消灭后，废气由连接于液腔顶端的芯片内混合后的混合废气出口排出。本发明能够将繁琐的磁珠萃取生物样本的过程在此芯片中完成，且混合效果较好。

利用气泡自身浮力上升扰动周围流体产生微涡旋，进而达到充分混合的效果。

相比于现有技术，本发明具有如下优点：

1、本发明能够将磁珠萃取生物样本的过程在芯片中完成，且混合效率高，无需外部设备，实现了微量萃取和生物样品提取装置的微型化、集成化和自动化。