[实用新型]微流控芯片结构及分析装置

说明书

微流控芯片结构及分析装置，微流控芯片结构包括芯片基体、加样孔、加样腔、出气口、样本富集腔、废液腔、稀释裂解腔、虹吸管道、加样腔流通管道、裂解腔流通管道、气体流通管道、样品输出管道、试剂分发管道、出气管道与多个PCR扩增腔；稀释裂解腔通过虹吸管道连通试剂分发管道；出气口还通过出气管道连通一废液腔，且废液腔的与出气口相连通的位置较出气口更为远离旋转中心；虹吸管道弯折设置。一方面出气口连通一废液腔且通过该废液腔连通另一废液腔，可根据需求调整出气口的位置，另一方面弯折设置的虹吸管道利用了毛细力与离心力的相对关系，形成了调控阀以控制液体流入试剂分发管道，利用离心微流控技术实现基于PCR扩增的分子诊断。

技术领域

本申请涉及离心微流控领域，特别是涉及微流控芯片结构及分析装置。

背景技术

微流控(Microfluidics)是指在亚毫米尺度上操控液体，其中，亚毫米尺度一般为几微米到几百微米。微流控技术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。微流控系统是指在亚毫米尺度上操控液体的装置。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结构来驱动液体的流动，从而实现使用离心力在亚毫米尺度上操控液体。离心微流控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，又能有效的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。

基于PCR扩增的分子诊断一般包含以下步骤：样本裂解，核酸纯化，核酸在特定引物约束下扩增，荧光信号的采集与分析。在某些分子诊断的项目中，由于样本比较简单，常常在样本裂解之后就可以直接进行扩增；另一方面，现在日渐成熟的一步法DNA提取扩增试剂盒的出现也使得样本裂解后直接扩增成为可能，避免了核酸纯化这个比较复杂的步骤。但是，在基于PCR扩增的分子诊断体系中，由于PCR扩增时候会有气溶胶污染，也为了避免样本之间的交叉污染，一般情况下要组建一个分区实验室。这个实验室要实现样本处理，核酸提取，PCR扩增的分区操作，且必须具备良好的通风系统，实验室搭建成本高，往往只有大型医疗机构才有搭建的财力。另一方面，实验室操作人员要持证上岗，也大大增加了人工成本。与此同时，过多人工的介入势必也会带来人为的操作失误。这些问题大大地提高了基于PCR的分子诊断的技术使用门槛。

而且当前的分子诊断实验室模式，在集中实验场地完成多样本和多检测项目操作，过程质量控制要求高。并且，当前的分子诊断实验室模式，一般为多样本单指标检测模式，检测指标受限，无法实现单样本多指标感染病原体的筛查。此外，虽然分子诊断技术优势很明显，但是由于其步骤繁琐，过程费时，需要专业人员操作，而且临床分子诊断实验室的搭建成本一般较高，所以分子诊断也价格昂贵。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种微流控芯片结构及分析装置。