[发明专利]一种用于核酸检测的微流控芯片

权利要求书

1.一种用于核酸检测的微流控芯片，其特征在于，包含气道层、中间层和流道层，所述气道层包含按钮一至按钮四及其气道、反应液储液池、洗脱液储液池、清洗液储液池、以及样本液储液池，所述中间层为弹性薄膜，所述流道层包含废液池、核酸纯化浓缩腔室、反应腔室以及若干流道，所述反应液储液池、所述洗脱液储液池、所述清洗液储液池以及所述样本液储液池分别通过所述薄膜上的通孔与所述流道层上的第一至第四流道相连，所述第一至第四流道上均分别设置有第一至第四微泵，所述第一至第三流道连接所述核酸纯化浓缩腔室的入口，所述核酸纯化浓缩腔室通过第五至第六流道分别连接所述废液池和所述反应腔室，所述反应液储液池通过所述第四流道连接所述反应腔室，其中，所述按钮一至所述按钮四分别通过气道连接所述第一至第四微泵，并在按压时改变气道中的气压以通过相应的微泵从相应的储液池内泵送液体，实现驱动液体定量流动；

所述第一至第三、第五、第六流道还设有微阀，所述按钮一还通过气道与第二、第三和第六流道的微阀相连，所述按钮二还通过气道与第一、第三和第六流道的微阀相连，所述按钮三还通过气道与第一、第二和第五流道的微阀相连，从而在任一按压按钮时通过改变对应气道中的气压控制相应的微阀关闭，所述按钮一在驱动第一微泵泵送液体的同时还控制第二、第三和第六流道的微阀止回实现液体泵送的第一流道不与第二、第三和第六流道之间互相干扰，所述按钮二在驱动第二微泵泵送液体的同时还控制第一、第三和第六流道的微阀止回实现液体泵送的第二流道不与第一、第三和第六流道之间互相干扰，所述按钮三在驱动第三微泵泵送液体的同时还控制第一、第二和第五流道的微阀止回实现液体泵送的第三流道不与第一、第二和第五流道之间互相干扰；

所述微泵包括泵送腔室和分别设置在所述泵送腔室的上、下游的第一阀门及第二阀门，对应按钮的气道与所述泵送腔室和所述第一阀门上方的空腔相连，而所述第二阀门上方与大气相连，弹性薄膜将所述空腔与其下方的流道隔开，在初始状态下，上方的气道内抽出真空度而形成负压，所述泵送腔室和所述第一阀门处的弹性薄膜朝向上方的空腔内形变，在下方的流道内产生负压，所述第二阀门处的弹性薄膜在大气作用下向下方的流道内形变从而关闭流道；当按下按钮时，所述气道内气压增大，所述泵送腔室和所述第一阀门上方的空腔气压增大，相应处的弹性薄膜朝向下方的所述泵送腔室内及流道内形变，流道内的压强增大而使所述第二阀门打开，使所述泵送腔室内的液体向前泵送；当松开按钮时，所述气道内气压重新恢复负压，所述泵送腔室和所述第一阀门处的弹性薄膜又朝向上方的空腔内形变，液体从相应的储液池吸入所述泵送腔室内，而所述第二阀门处的弹性薄膜再次向下方的流道内形变从而关闭流道，多次反复按压实现液体定量泵送；

所述微阀包括弹性薄膜，按钮对应微阀的气道与所述微阀上方的空腔相连，弹性薄膜将所述空腔与其下方的流道隔开，当按下按钮时，所述气道内的气压增大使所述空腔内的压力增加，弹性薄膜向下方的流道内形变从而关闭流道，当松开按钮时，弹性薄膜又朝向上方形变从而打开流道。

2.如权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述薄膜的材质为聚二甲基硅氧烷PDMS。

3.如权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述气道层与所述流道层的材质为聚甲基丙烯酸甲酯PMMA。

4.如权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述气道层、所述中间层和所述流道层通过螺栓紧固键合。

5.如权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，核酸纯化浓缩腔室内含有修饰过的微阵列结构，所述微阵列结构经过紫外光照射，使其表面更易缠绕DNA。

6.如权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述反应腔室预包埋有冻干引物。

7.一种核酸检测方法，其特征在于，使用如权利要求1至6任一项所述微流控芯片进行核酸纯化浓缩、恒温扩增及LAMP实时荧光核酸检测。

8.如权利要求7所述的核酸检测方法，其特征在于，通过外部的加热器来维持所述反应腔室设定的恒温，将所述微流控芯片置于荧光检测平台中，进行LAMP核酸扩增反应，通过实时检测荧光强度的变化来检测核酸扩增情况。