[发明专利]一种可自动进样的核酸多重检测微流控芯片

说明书

本发明公开了一种可自动进样的核酸多重检测微流控芯片，该芯片是由基片与盖片键合而成的仅有一个加样孔的封闭芯片，所述的基片上设有进样孔、进样主通道、反应单元、真空腔和真空通道；所述的反应单元通过桥接通道与所述的进样主通道相连通，所述进样主通道的一端连通所述的进样孔；所述的真空腔与所述的真空通道相连通，所述的真空腔与反应单元之间通过透气性隔膜相间隔；所述的盖片上设有与所述的进样孔相配合的加样孔。本发明设计自动进样核酸多重检测芯片制备时抽真空并在真空袋中密封保存，使用时撕开真空包装袋直接加样即可，无需进样泵等动力装置，可极大地降低核酸现场检测对仪器设备的需求。

技术领域

本发明属于核酸检测领域，涉及微流控技术领域，具体涉及一种可自动进样的核酸多重检测微流控芯片。

背景技术

微流控芯片也被称为“芯片实验室”(Lab on a Chip)，其目的是将生物、化学、医学分析过程中所涉及的样品预处理、加样、混合、反应、分离、检测等操作单元部分或全部集成于一块微米尺度的芯片上，通过控制芯片微通道内的液体流动，可以实现对待测物进行快速、准确、高通量的自动分析。

目前，微流控芯片已应用于核酸检测领域，通过芯片的集成，简化了核酸检测复杂流程。但目前大多数用于核酸检测的微流控芯片均需通过注射泵、气压泵或离心机等设备控制液体流入芯片内部，这些仪器的使用不利于实现核酸的现场检测。虽然纸基芯片可利用纸片吸水作用力实现液体流动，但纸基芯片一般为开放体系，容易受到环境干扰并且易造成扩增产物污染。

因此，发展无需泵或离心机等设备驱动进样的微流控芯片对实现基于微流控芯片的核酸现场检测至关重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可自动进样的核酸多重检测微流控芯片，该芯片无需额外进样驱动仪器与电力供应，仅需将样品与试剂加入进样孔即可自动将其吸入各通道与单元，通过在一张芯片上设置多个反应单元，还可实现一次对多样本多靶标同时进行核酸扩增检测；芯片进样完成后可封闭进样口，使核酸扩增检测反应均在密闭的芯片内部完成，有效防止扩增产物的交叉污染。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种可自动进样的核酸多重检测微流控芯片，该芯片是由基片(1)与盖片(2)键合而成的仅有一个加样孔的封闭芯片，所述的基片(1)上设有进样孔(3)、进样主通道(4)、反应单元(7)、真空腔(5)和真空通道(6)；所述的反应单元(7)通过桥接通道(8)与所述的进样主通道(4)相连通，所述进样主通道(4)的一端连通所述的进样孔(3)；所述的真空腔(5)与所述的真空通道(6)相连通，所述的真空腔(5)与反应单元(7)之间通过透气性隔膜(9)相间隔；所述的盖片(2)上设有与所述的进样孔(3)相配合的加样孔(10)。

所述反应单元(7)内可预载扩增检测所需试剂，所述芯片的材质为聚二甲基硅氧烷，其具有透气性，芯片预先放置在真空环境中可使芯片内部及设置的真空腔(5)与真空通道(6)形成负压，通过设置的透气性隔膜(9)使各反应单元(7)内也形成负压，从而通过桥接通道(8)与进样主通道(4)将加样孔(10)内液体吸入到反应单元内。由于材料透气较慢，会使芯片离开真空环境的一定时间内均具有自动吸液能力，从而实现自动进样。

作为一种优选技术方案，所述的桥接通道(8)与反应单元(7)重复设置在所述进样主通道(4)的左右两侧，可设置1个以上。所述反应单元个数可根据需要灵活设置，不同反应单元内预载不同靶标的扩增引物与检测探针，可实现核酸多重检测。

作为一种优选技术方案，所述桥接通道(8)的深度低于所述反应单元(7)与主通道(4)的深度。所述的桥接通道(8)深50μm，宽800μm，所述的反应单元(7)直径1.5mm，深300μm，所述的进样主通道(4)宽500μm，深300μm，所述的进样孔(3)直径1～8mm。由于桥接通道(8)深度低于反应单元(7)与主通道(4)深度，反应单元(7)与进样主通道(4)之间由桥接通道(8)形成较高的台阶，可有效防止反应单元内液体的回流，避免各单元间相互干扰。