[发明专利]用于离心释液的储液结构及离心微流控芯片

说明书

本申请涉及用于离心释液的储液结构及离心微流控芯片，其中，所述储液结构包括弹性封口件及具有出口的储存容器；弹性封口件封闭出口且在受目标离心力状态下与出口之间形成开放空间。通过利用弹性封口件的弹性收缩作用，高贴合度地对内部装有液体试剂的储存容器的出口进行密封，从而具有良好的液体密封性，能够适应长时间的液体试剂储存，无论是水平放置或竖直放置均可集成在离心微流控芯片上，且在离心平台的特定转速作用下，达到释放液体目的；能解决离心微流控中液体试剂的预存储与释放问题，使得设备简单易用，实现样本进结果出；对于运输要求更低；同时试剂释放更简单，批量加工工艺也更简洁，易于批量生产和组装，成本更低廉。

技术领域

本申请涉及离心微流控领域，特别是涉及用于离心释液的储液结构及离心微流控芯片。

背景技术

微流控(Microfluidics)是指在亚毫米尺度上操控液体。它将生物和化学领域所涉及的基本操作单位，甚至于把整个化验室的功能，包括采样、稀释、反应、分离、检测等集成在一个小型芯片上，故又称芯片实验室(Lab-on-a-Chip)。这种芯片一般是由各种储液池和相互连接的微通道网络组成，能很大程度缩短样本处理时间，并通过精密控制液体流动，实现试剂耗材的最大利用效率。微流控为生物医学研究、药物合成筛选、环境监测与保护、卫生检疫、司法鉴定、生物试剂的检测等众多领域的应用提供了极为广阔的前景。特别地，微流控能很好地满足即时诊断(Point-of-care testing，POCT)小型化仪器的需求，所以被广泛的应用在POCT中。在产业化中，微流控一般分为以下几大类型：压力(气压或者液压)驱动式微流控、离心微流控、液滴微流控、数字化微流控、纸质微流控等。

微流控系统，是指在亚毫米尺度(一般几微米到几百微米)上操控液体的装置。离心微流控隶属于微流控的一个分支，特指通过转动离心微流控芯片来使用离心力在亚毫米尺度上操控液体的流动。它将生物和化学领域所涉及的基本操作单位集成在一个小型碟式的(disc-shaped)芯片上。除了微流控所特有的优点外，由于离心微流控只需要一个电机来提供液体操控所需要的力，所以整个设备更为简洁紧凑。而碟片式芯片上的无处不在的离心场既能使得液体驱动更为有效，确保管道内没有残留液体，又能有效地实现基于密度差异的样本分离，也能让并行处理更为简单。因此，离心微流控也被越来越多的应用在即时诊断中。

对于基于微流控的即时诊断(POCT)设备，“样本进结果出”(’sample-to-answer’)是这种设备的重要目标。要实现“样本进结果出”，就要做要试剂的预存储。这是因为在一个POCT设备中，参与反应的试剂往往远不止一种，这些试剂如果都是需要手工加入，那么设备的易用性就大大打折扣。对于离心微流控芯片的试剂预存储，一般分为干粉和液体试剂形态的预存储。干粉试剂预存储的释放一般需要借助稀释液，稀释液可以是加入的液体样本本身。当然，很多情况下，稀释液要单独的以液态形式预存储在芯片内部。另外，对于某些不太适合用干粉形态预存储的试剂，也要考虑以液态形式直接预存储在离心微流控芯片内部。与此同时，还要能保证预存储的液体试剂在需要时能有效释放。所以液体试剂的预存储与释放在离心微流控中至关重要。

发明内容

基于此，有必要提供一种用于离心释液的储液结构及离心微流控芯片。

一种用于离心释液的储液结构，其包括弹性封口件及具有出口的储存容器；所述弹性封口件封闭所述出口设置，且所述弹性封口件用于在受目标离心力状态下与所述出口之间形成开放空间。

上述储液结构通过利用弹性封口件的弹性收缩作用，高贴合度地对内部装有液体试剂的储存容器的出口进行密封，从而具有良好的液体密封性，能够适应长时间的液体试剂储存，无论是水平放置或竖直放置均可集成在离心微流控芯片上，且在离心平台的特定转速作用下，达到释放液体目的；一方面能解决离心微流控中液体试剂的预存储与释放问题，使得设备能做到简单易用，真正实现“样本进结果出”；另一方面，对比于传统技术，本申请的储液结构的试剂预存储更为稳定，对于运输要求更低；同时，试剂释放更简单，批量加工工艺也更为简洁，易于批量生产和组装，成本更为低廉。