[发明专利]微流控流道、电泳芯片、电泳分离检测系统及使用方法

说明书

本申请涉及微流控技术领域，公开了一种微流控流道、电泳芯片、电泳分离检测系统及使用方法，目的是改善对样本混合物的电泳分离效果和分离效率。其中，微流控流道包括：流道主体，呈平面螺旋型结构，具有位于所述螺旋型结构内圈的进液端和位于所述螺旋型结构外圈的出液端；进液流段，与所述流道主体的进液端相连；出液流段，包括至少两个分支流路，每个所述分支流路的一端分别与所述流道主体的出液端相连，所述至少两个分支流路的与所述出液端相连的一端沿所述流道主体的内圈至外圈的方向上依次排列。

技术领域

本申请涉及微流控技术领域，特别涉及一种微流控流道、电泳芯片、电泳分离检测系统及使用方法。

背景技术

微流控芯片这一名词最初源于20世纪90年代Manz与Widmer提出微全分析系统(μTAS)。Manz教授成功的把MEMS技术运用到分析化学领域，并在不久后在微芯片上实现了高速毛细管电泳，成果发表在《Science》等杂志上，从此这一领域迅速受到学界重视，并成为当今世界上最前沿的科技领域之一。芯片实验室(Lab on a chip)和微流控芯片(Microfluidic Chip)都是人们对这一领域提出的不同名称，而随着这一学科的应用从最初的分析化学拓展到多个研究与应用领域，以及研究者对这一学科的深入理解，微流控芯片已经成为对这一领域的统称。

等速电泳(Isotachophoresis)属于毛细管电泳类型之一，通常用于生物样本中蛋白质、核酸等物质的分离。其原理是根据样本内各组分在毛细管流路中的淌度不同而逐渐形成各自独立的电泳区带，并在区带内富集聚焦，直至依次流出流路另一端，从而实现分离。目前已有基于玻璃基的微流控芯片实现芯片上等速电泳分离的文献报道。但是一般的等速电泳分离只能获得淌度相近的样本组分混合物，分离程度不高，通常需要接续其他方法进行辅助分离，流程较长，操作不便且徒增分离成本。

申请内容

本申请公开了一种微流控流道、电泳芯片、电泳分离检测系统及使用方法，目的是改善对样本混合物的电泳分离效果和分离效率。

一种微流控流道，包括：

流道主体，呈平面螺旋型结构，具有位于所述螺旋型结构内圈的进液端和位于所述螺旋型结构外圈的出液端；

进液流段，与所述流道主体的进液端相连；

出液流段，包括至少两个分支流路，每个所述分支流路的一端分别与所述流道主体的出液端相连，所述至少两个分支流路的与所述出液端相连的一端沿所述流道主体的内圈至外圈的方向上依次排列。

本申请实施例提供的微流控流道，将流道主体设计为平面螺旋型结构，且进液端位于内圈，出液端位于外圈，当液体从进液端进入后，在从内圈向外圈逐圈流动时，液体内不同质量的物质粒子会在离心力的作用下发生分离，具体将沿内圈至外圈方向上(各圈流道的宽度方向上)逐渐形成各自独立的流淌区带，进而，在最终到达出液端时，液体内不同质量的物质粒子将分别进入出液流段的不同分支流路，进而从不同分支流路流出，从而可以实现对液体中不同质量的组分进行分离。具体的，当将该微流控流道应用于等速电泳分离技术时，该微流控流道的离心分离技术效果与等速电泳分离技术效果相结合，可以通过一次性操作有效提高样本组分混合物的分离程度，无需接续其他辅助分离技术，可以简化流程，降低分离成本。

可选的，所述的微流控流道，还包括一对电泳电极，所述一对电泳电极中的两种电极分别设置在所述至少两个分支流路的出口以及所述进液流段的进口处。

可选的，所述进液流段位于所述流道主体的内侧，所述进液流段的进口位于所述螺旋型结构的中心。

可选的，所述流道主体的螺旋型结构包括3-6圈流道。

可选的，所述出液流段包括3-8个分支流路。

可选的，所述流道主体的各圈流道呈扁平状，所述各圈流道的宽度与深度的尺寸比例为8-15。