一種高通量的微流控芯片的制作方法
1.本發(fā)明涉及微流控生物芯片制造領域，具體涉及一種高通量的微流控芯片。
背景技術：
2.微流控芯片是將整個實驗室分析過程移植到一塊幾平方厘米到幾十平方厘米的面積的芯片上。微流控芯片通過細微加工技術在芯片上構建微流道、微反應室和微閥等組成微流反應體系，液體按照設計路徑在微流反應體系中流動完成反應。微流控芯片是將實驗室高度集成的結果，能在有限的面積內實現(xiàn)多種實驗流程；同時還要具有與實驗室相當?shù)臋z測靈敏度，優(yōu)于實驗室的實際消耗。
3.目前用于核酸檢測的微流控大多數(shù)不能在一塊微流控芯片上同時實現(xiàn)核酸檢測和核酸擴增，并且檢測通量有限，不能同時檢測多種病原體。
技術實現(xiàn)要素：
4.為了克服現(xiàn)有技術的上述缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種高通量的微流控芯片。本發(fā)明擬通過采用離心力驅動微流控芯片，使用石蠟閥和毛細管閥控制試劑流動，將多重擴增和巢氏擴增結合，在一片微流控芯片上實現(xiàn)核酸純化和核酸擴增，完成對于多種病原體的同時檢測。
5.一種高通量的微流控芯片，包括：
6.蓋板層和設置在所述蓋板層下部的基板層；
7.所述蓋板層上設置有若干用于平衡氣壓的通氣孔和氣道；
8.所述蓋板層上設置有若干加樣孔，所述加樣孔的位置對應于所述基板層上對應的加注試劑的反應腔室；
9.所述蓋板層上設置有若干安裝定位孔，所述安裝定位孔與所述基板層的安裝定位件進行定位；
10.所述基板層上設置有第一核酸純化腔室和、或第二核酸純化腔室，所述第一核酸純化腔室與所述第二核酸純化腔室之間設置有多重擴增腔室；
11.所述第二核酸純化腔室的出口處連接有緩沖液儲藏腔室；
12.或設置至少一核酸純化腔室與多重擴增腔室相連，所述多重擴增腔室的出口處連接有緩沖液儲藏腔室；
13.所述緩沖液儲藏腔室的出口處連接有環(huán)形主流道，所述環(huán)形主流道通過若干子流道與巣式擴增腔室的單個擴增子腔室連接；
14.所述單個擴增子腔室內設置有對應的包被固定的引物序列或探針。
15.在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述第一核酸純化腔室包括不規(guī)則形狀的第一磁珠核酸吸附室，所述第一磁珠核酸吸附室的出口通過第一錐形結構的石蠟閥室與第一乙醇洗滌室相連；
16.所述第一乙醇洗滌室的出口通過第二錐形結構的石蠟閥室與第二乙醇洗滌室相
連；
17.所述第二乙醇洗滌室的出口通過第三錐形結構的石蠟閥室與第一核酸洗脫室相連。
18.在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述第一磁珠核酸吸附室的出口向內收縮形成第一出口導流通道與第一錐形結構的石蠟閥室的膨大端相連。
19.在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述第一乙醇洗滌室的出口向內收縮形成第二出口導流通道與第二錐形結構的石蠟閥室的膨大端相連。
20.在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述第二乙醇洗滌室的出口向內收縮形成第三出口導流通道與第三錐形結構的石蠟閥室的膨大端相連。
21.在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述第一核酸洗脫室的出口通過第一毛細管閥與所述多重擴增腔室相連。
22.在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述多重擴增腔室的出口通過第二毛細管閥與第二核酸純化腔室相連。
23.在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述第二核酸純化腔室包括不規(guī)則形狀的第二磁珠核酸吸附室，所述第二磁珠核酸吸附室的出口通過第四錐形結構的石蠟閥室與第三乙醇洗滌室相連；
24.所述第三乙醇洗滌室的出口通過第五錐形結構的石蠟閥室與第四乙醇洗滌室相連；
25.所述第四乙醇洗滌室的出口通過第六錐形結構的石蠟閥室與第二核酸洗脫室相連。
26.在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述第二磁珠核酸吸附室的出口向內收縮形成第四出口導流通道與第四錐形結構的石蠟閥室的膨大端相連。
27.在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述第三乙醇洗滌室的出口向內收縮形成第五出口導流通道與第五錐形結構的石蠟閥室的膨大端相連。
28.在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述第四乙醇洗滌室的出口向內收縮形成第六出口導流通道與第六錐形結構的石蠟閥室的膨大端相連。
29.在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述第二核酸洗脫室的出口通過第三毛細管閥與所述緩沖液儲藏腔室相連。
30.在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述緩沖液儲藏腔室的出口通過第四毛細管閥與所述環(huán)形主流道相連。
31.在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述環(huán)形主流道的進口處設置有緩沖流道，所述緩沖流道與所述第四毛細管閥的出口相連。
32.在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述第一核酸純化腔室或第二核酸純化腔室的不同子腔室之間均為曲形結構排布。
33.在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述第一核酸純化腔室的深度大于其他腔室的深度。
34.本發(fā)明的有益效果在于：
35.本發(fā)明的在芯片上構建微流道、微反應室和微閥等組成微流反應體系，液體按照設計路徑在微流反應體系中流動完成反應。微流控芯片是將實驗室高度集成的結果，能在
有限的面積內實現(xiàn)多種實驗流程；同時還要具有與實驗室相當?shù)臋z測靈敏度，優(yōu)于實驗室的實際消耗。
附圖說明
36.圖1為本發(fā)明的結構示意圖(蓋板層)。
37.圖2為本發(fā)明的結構示意圖(基板層)。
具體實施方式
38.為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本發(fā)明。
39.為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚明了，下面通過附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。但是應該理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明的范圍。此外，在以下結構中，省略了對公知結構和技術的描述，以避免不必要的混淆本發(fā)明的概念。
40.本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術語“上”、“下”、“內”、“外”、“頂/ 底端”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述。而不是指示或暗示所指的裝置或原件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，屬于“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
41.如圖1-2所示的一種高通量的微流控芯片，包括了蓋板層1和設置蓋板層1下部的基板層2。
42.重點結合圖1，蓋板層1上設置有第一通氣孔和氣道111，第一通氣孔和氣道111主要是為了增加下附基板層2的通氣性能。
43.蓋板層1上設置有若干加樣孔120，加樣孔120的位置對應于基板層2上對應的加注試劑的反應腔室的位置。
44.蓋板層1上設置有若干安裝定位孔130，安裝定位孔130與基板層的安裝定位件210進行定位。
45.蓋板層1周設有環(huán)形氣道140，環(huán)形氣道140與第二通氣孔141相連。
46.重點結合圖2，基板層2上設置有用于一次核酸純化的第一核酸純化腔室210和用于二次核酸純化的第二核酸純化腔室220。
47.也可以根據(jù)需要只設置至少一個核酸純化腔室210。
48.在第一核酸純化腔室210與第二核酸純化腔室220之間設置有多重擴增腔室230。第一核酸純化腔室210或第二核酸純化腔室220的不同子腔室之間均為曲形結構排布,這樣的排布方式更便于后續(xù)的離心操作。
49.進一步地，第一核酸純化腔室210包括不規(guī)則形狀的第一磁珠核酸吸附室211，第一磁珠核酸吸附室211的出口通過第一錐形結構的石蠟閥室212 與第一乙醇洗滌室213相連。
50.更進一步地，第一磁珠核酸吸附室211的出口向內收縮形成第一出口導流通道與第一錐形結構的石蠟閥室212的膨大端相連。
51.第一乙醇洗滌室213的出口通過第二錐形結構的石蠟閥室214與第二乙醇洗滌室215相連。
52.更進一步地，第一乙醇洗滌室213的出口向內收縮形成第二出口導流通道與第二錐形結構的石蠟閥室214的膨大端相連。
53.第二乙醇洗滌室215的出口通過第三錐形結構的石蠟閥室216與第一核酸洗脫室217相連。
54.更進一步地，第二乙醇洗滌室215的出口向內收縮形成第三出口導流通道與第三錐形結構216的石蠟閥室的膨大端相連。
55.第一核酸洗脫室217的出口通過第一毛細管閥251與多重擴增腔室230 相連，而多重擴增腔室230的出口通過第二毛細管閥252與第二核酸純化腔室220相連。
56.進一步地，第二核酸純化腔室220進一步包括不規(guī)則形狀的第二磁珠核酸吸附室221，第二磁珠核酸吸附室221的出口通過第四錐形結構的石蠟閥室 222與第三乙醇洗滌室223相連。
57.更進一步地，第二磁珠核酸吸附室221的出口向內收縮形成第四出口導流通道與第四錐形結構的石蠟閥室222的膨大端相連。
58.第三乙醇洗滌室223的出口通過第五錐形結構的石蠟閥室224與第四乙醇洗滌室225相連。
59.更進一步地，第三乙醇洗滌室223的出口向內收縮形成第五出口導流通道與第五錐形結構的石蠟閥室224的膨大端相連。
60.第四乙醇洗滌室225的出口通過第六錐形結構的石蠟閥室226與第二核酸洗脫室227相連。
61.第四乙醇洗滌室225的出口向內收縮形成第六出口導流通道與第六錐形結構的石蠟閥室226的膨大端相連。
62.第二核酸洗脫室227的出口通過第三毛細管閥253與緩沖液儲藏腔室240 相連。
63.緩沖液儲藏腔室240的出口處連接有環(huán)形主流道260，環(huán)形主流道260通過若干子流道261與巣式擴增腔室270的單個擴增子腔室271連接。
64.進一步地，緩沖液儲藏腔室240的出口通過第四毛細管閥254與環(huán)形主流道260相連。
65.環(huán)形主流道260的進口處設置有緩沖流道260a，緩沖流道260a與第四毛細管閥254的出口相連。
66.單個擴增子腔室271內設置有對應的包被固定的引物序列或探針(圖中未示出)。
67.巣式擴增腔室270的單個擴增子腔室271周設在環(huán)形氣道140下方。
68.第一核酸純化腔室210的深度大于其他腔室的深度。
69.因為具備上述結構，本發(fā)明的工作原理在于：
70.首先通過加樣孔120對各腔室進行加樣，經(jīng)過第一核酸純化腔室210進行一次核酸純化后在多重擴增腔室230內完成多重擴增，后進入第二核酸純化腔室220進行二次純化。
71.對芯片整體進行離心旋轉(旋轉方向為圖2箭頭方向)后將二次純化后的洗脫液排入緩沖液儲藏腔室240后流入巣式擴增腔室270的單個擴增子腔室271中進行擴增和后續(xù)處理。
技術特征：
1.一種高通量的微流控芯片，其特征在于，包括：蓋板層和設置在所述蓋板層下部的基板層；所述蓋板層上設置有若干用于平衡氣壓的通氣孔和氣道；所述蓋板層上設置有若干加樣孔，所述加樣孔的位置對應于所述基板層上對應的加注試劑的反應腔室；所述蓋板層上設置有若干安裝定位孔，所述安裝定位孔與所述基板層的安裝定位件進行定位；所述基板層上設置有第一核酸純化腔室和、或第二核酸純化腔室，所述第一核酸純化腔室與所述第二核酸純化腔室之間設置有多重擴增腔室；所述第二核酸純化腔室的出口處連接有緩沖液儲藏腔室；或設置至少一核酸純化腔室與多重擴增腔室相連，所述多重擴增腔室的出口處連接有緩沖液儲藏腔室；所述緩沖液儲藏腔室的出口處連接有環(huán)形主流道，所述環(huán)形主流道通過若干子流道與巣式擴增腔室的單個擴增子腔室連接；所述單個擴增子腔室內設置有對應的包被固定的引物序列或探針。2.如權利要求1所述的一種高通量的微流控芯片，其特征在于，所述第一核酸純化腔室包括不規(guī)則形狀的第一磁珠核酸吸附室，所述第一磁珠核酸吸附室的出口通過第一錐形結構的石蠟閥室與第一乙醇洗滌室相連；所述第一乙醇洗滌室的出口通過第二錐形結構的石蠟閥室與第二乙醇洗滌室相連；所述第二乙醇洗滌室的出口通過第三錐形結構的石蠟閥室與第一核酸洗脫室相連。3.如權利要求1所述的一種高通量的微流控芯片，其特征在于，所述第一磁珠核酸吸附室的出口向內收縮形成第一出口導流通道與第一錐形結構的石蠟閥室的膨大端相連；所述第一乙醇洗滌室的出口向內收縮形成第二出口導流通道與第二錐形結構的石蠟閥室的膨大端相連；所述第二乙醇洗滌室的出口向內收縮形成第三出口導流通道與第三錐形結構的石蠟閥室的膨大端相連。4.如權利要求1所述的一種高通量的微流控芯片，其特征在于，所述第一核酸洗脫室的出口通過第一毛細管閥與所述多重擴增腔室相連。5.如權利要求1所述的一種高通量的微流控芯片，其特征在于，所述多重擴增腔室的出口通過第二毛細管閥與第二核酸純化腔室相連。6.如權利要求1所述的一種高通量的微流控芯片，其特征在于，所述第二核酸純化腔室包括不規(guī)則形狀的第二磁珠核酸吸附室，所述第二磁珠核酸吸附室的出口通過第四錐形結構的石蠟閥室與第三乙醇洗滌室相連；所述第三乙醇洗滌室的出口通過第五錐形結構的石蠟閥室與第四乙醇洗滌室相連；所述第四乙醇洗滌室的出口通過第六錐形結構的石蠟閥室與第二核酸洗脫室相連。7.如權利要求1所述的一種高通量的微流控芯片，其特征在于，所述第二磁珠核酸吸附室的出口向內收縮形成第四出口導流通道與第四錐形結構的石蠟閥室的膨大端相連；所述第三乙醇洗滌室的出口向內收縮形成第五出口導流通道與第五錐形結構的石蠟閥室的膨大端相連；
所述第四乙醇洗滌室的出口向內收縮形成第六出口導流通道與第六錐形結構的石蠟閥室的膨大端相連；所述第二核酸洗脫室的出口通過第三毛細管閥與所述緩沖液儲藏腔室相連。8.如權利要求1所述的一種高通量的微流控芯片，其特征在于，所述緩沖液儲藏腔室的出口通過第四毛細管閥與所述環(huán)形主流道相連。9.如權利要求1所述的一種高通量的微流控芯片，其特征在于，所述環(huán)形主流道的進口處設置有緩沖流道，所述緩沖流道與所述第四毛細管閥的出口相連。10.如權利要求1所述的一種高通量的微流控芯片，其特征在于，所述第一核酸純化腔室或第二核酸純化腔室的不同子腔室之間均為曲形結構排布；所述第一核酸純化腔室的深度大于其他腔室的深度。
技術總結
本發(fā)明公開了一種高通量的微流控芯片，包括：蓋板層和基板層；所述蓋板層上設置有若干用于平衡氣壓的通氣孔和氣道；蓋板層上設置有若干加樣孔；蓋板層上設置有安裝定位孔，安裝定位孔與安裝定位件進行定位；基板層上設置有第一核酸純化腔室和、或第二核酸純化腔室，第一核酸純化腔室與第二核酸純化腔室之間設置有多重擴增腔室；第二核酸純化腔室連接有緩沖液儲藏腔室；緩沖液儲藏腔室連接有環(huán)形主流道，環(huán)形主流道通過子流道與巣式擴增腔室的單個擴增子腔室連接；單個擴增子腔室內設置有對應的包被固定的引物序列或探針。本發(fā)明的在芯片上構建微流道、微反應室和微閥等組成微流反應體系，反應快速節(jié)約空間。反應快速節(jié)約空間。反應快速節(jié)約空間。
