一种高通量的微流控芯片的制作方法
1.本发明涉及微流控生物芯片制造领域，具体涉及一种高通量的微流控芯片。
背景技术：
2.微流控芯片是将整个实验室分析过程移植到一块几平方厘米到几十平方厘米的面积的芯片上。微流控芯片通过细微加工技术在芯片上构建微流道、微反应室和微阀等组成微流反应体系，液体按照设计路径在微流反应体系中流动完成反应。微流控芯片是将实验室高度集成的结果，能在有限的面积内实现多种实验流程；同时还要具有与实验室相当的检测灵敏度，优于实验室的实际消耗。
3.目前用于核酸检测的微流控大多数不能在一块微流控芯片上同时实现核酸检测和核酸扩增，并且检测通量有限，不能同时检测多种病原体。
技术实现要素：
4.为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的目的在于提供一种高通量的微流控芯片。本发明拟通过采用离心力驱动微流控芯片，使用石蜡阀和毛细管阀控制试剂流动，将多重扩增和巢氏扩增结合，在一片微流控芯片上实现核酸纯化和核酸扩增，完成对于多种病原体的同时检测。
5.一种高通量的微流控芯片，包括：
6.盖板层和设置在所述盖板层下部的基板层；
7.所述盖板层上设置有若干用于平衡气压的通气孔和气道；
8.所述盖板层上设置有若干加样孔，所述加样孔的位置对应于所述基板层上对应的加注试剂的反应腔室；
9.所述盖板层上设置有若干安装定位孔，所述安装定位孔与所述基板层的安装定位件进行定位；
10.所述基板层上设置有第一核酸纯化腔室和、或第二核酸纯化腔室，所述第一核酸纯化腔室与所述第二核酸纯化腔室之间设置有多重扩增腔室；
11.所述第二核酸纯化腔室的出口处连接有缓冲液储藏腔室；
12.或设置至少一核酸纯化腔室与多重扩增腔室相连，所述多重扩增腔室的出口处连接有缓冲液储藏腔室；
13.所述缓冲液储藏腔室的出口处连接有环形主流道，所述环形主流道通过若干子流道与巣式扩增腔室的单个扩增子腔室连接；
14.所述单个扩增子腔室内设置有对应的包被固定的引物序列或探针。
15.在本发明的一个优选实施例中，所述第一核酸纯化腔室包括不规则形状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过第一锥形结构的石蜡阀室与第一乙醇洗涤室相连；
16.所述第一乙醇洗涤室的出口通过第二锥形结构的石蜡阀室与第二乙醇洗涤室相
连；
17.所述第二乙醇洗涤室的出口通过第三锥形结构的石蜡阀室与第一核酸洗脱室相连。
18.在本发明的一个优选实施例中，所述第一磁珠核酸吸附室的出口向内收缩形成第一出口导流通道与第一锥形结构的石蜡阀室的膨大端相连。
19.在本发明的一个优选实施例中，所述第一乙醇洗涤室的出口向内收缩形成第二出口导流通道与第二锥形结构的石蜡阀室的膨大端相连。
20.在本发明的一个优选实施例中，所述第二乙醇洗涤室的出口向内收缩形成第三出口导流通道与第三锥形结构的石蜡阀室的膨大端相连。
21.在本发明的一个优选实施例中，所述第一核酸洗脱室的出口通过第一毛细管阀与所述多重扩增腔室相连。
22.在本发明的一个优选实施例中，所述多重扩增腔室的出口通过第二毛细管阀与第二核酸纯化腔室相连。
23.在本发明的一个优选实施例中，所述第二核酸纯化腔室包括不规则形状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过第四锥形结构的石蜡阀室与第三乙醇洗涤室相连；
24.所述第三乙醇洗涤室的出口通过第五锥形结构的石蜡阀室与第四乙醇洗涤室相连；
25.所述第四乙醇洗涤室的出口通过第六锥形结构的石蜡阀室与第二核酸洗脱室相连。
26.在本发明的一个优选实施例中，所述第二磁珠核酸吸附室的出口向内收缩形成第四出口导流通道与第四锥形结构的石蜡阀室的膨大端相连。
27.在本发明的一个优选实施例中，所述第三乙醇洗涤室的出口向内收缩形成第五出口导流通道与第五锥形结构的石蜡阀室的膨大端相连。
28.在本发明的一个优选实施例中，所述第四乙醇洗涤室的出口向内收缩形成第六出口导流通道与第六锥形结构的石蜡阀室的膨大端相连。
29.在本发明的一个优选实施例中，所述第二核酸洗脱室的出口通过第三毛细管阀与所述缓冲液储藏腔室相连。
30.在本发明的一个优选实施例中，所述缓冲液储藏腔室的出口通过第四毛细管阀与所述环形主流道相连。
31.在本发明的一个优选实施例中，所述环形主流道的进口处设置有缓冲流道，所述缓冲流道与所述第四毛细管阀的出口相连。
32.在本发明的一个优选实施例中，所述第一核酸纯化腔室或第二核酸纯化腔室的不同子腔室之间均为曲形结构排布。
33.在本发明的一个优选实施例中，所述第一核酸纯化腔室的深度大于其他腔室的深度。
34.本发明的有益效果在于：
35.本发明的在芯片上构建微流道、微反应室和微阀等组成微流反应体系，液体按照设计路径在微流反应体系中流动完成反应。微流控芯片是将实验室高度集成的结果，能在
有限的面积内实现多种实验流程；同时还要具有与实验室相当的检测灵敏度，优于实验室的实际消耗。
附图说明
36.图1为本发明的结构示意图(盖板层)。
37.图2为本发明的结构示意图(基板层)。
具体实施方式
38.为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
39.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限制本发明的范围。此外，在以下结构中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要的混淆本发明的概念。
40.本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/ 底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述。而不是指示或暗示所指的装置或原件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，属于“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
41.如图1-2所示的一种高通量的微流控芯片，包括了盖板层1和设置盖板层1下部的基板层2。
42.重点结合图1，盖板层1上设置有第一通气孔和气道111，第一通气孔和气道111主要是为了增加下附基板层2的通气性能。
43.盖板层1上设置有若干加样孔120，加样孔120的位置对应于基板层2上对应的加注试剂的反应腔室的位置。
44.盖板层1上设置有若干安装定位孔130，安装定位孔130与基板层的安装定位件210进行定位。
45.盖板层1周设有环形气道140，环形气道140与第二通气孔141相连。
46.重点结合图2，基板层2上设置有用于一次核酸纯化的第一核酸纯化腔室210和用于二次核酸纯化的第二核酸纯化腔室220。
47.也可以根据需要只设置至少一个核酸纯化腔室210。
48.在第一核酸纯化腔室210与第二核酸纯化腔室220之间设置有多重扩增腔室230。第一核酸纯化腔室210或第二核酸纯化腔室220的不同子腔室之间均为曲形结构排布,这样的排布方式更便于后续的离心操作。
49.进一步地，第一核酸纯化腔室210包括不规则形状的第一磁珠核酸吸附室211，第一磁珠核酸吸附室211的出口通过第一锥形结构的石蜡阀室212 与第一乙醇洗涤室213相连。
50.更进一步地，第一磁珠核酸吸附室211的出口向内收缩形成第一出口导流通道与第一锥形结构的石蜡阀室212的膨大端相连。
51.第一乙醇洗涤室213的出口通过第二锥形结构的石蜡阀室214与第二乙醇洗涤室215相连。
52.更进一步地，第一乙醇洗涤室213的出口向内收缩形成第二出口导流通道与第二锥形结构的石蜡阀室214的膨大端相连。
53.第二乙醇洗涤室215的出口通过第三锥形结构的石蜡阀室216与第一核酸洗脱室217相连。
54.更进一步地，第二乙醇洗涤室215的出口向内收缩形成第三出口导流通道与第三锥形结构216的石蜡阀室的膨大端相连。
55.第一核酸洗脱室217的出口通过第一毛细管阀251与多重扩增腔室230 相连，而多重扩增腔室230的出口通过第二毛细管阀252与第二核酸纯化腔室220相连。
56.进一步地，第二核酸纯化腔室220进一步包括不规则形状的第二磁珠核酸吸附室221，第二磁珠核酸吸附室221的出口通过第四锥形结构的石蜡阀室 222与第三乙醇洗涤室223相连。
57.更进一步地，第二磁珠核酸吸附室221的出口向内收缩形成第四出口导流通道与第四锥形结构的石蜡阀室222的膨大端相连。
58.第三乙醇洗涤室223的出口通过第五锥形结构的石蜡阀室224与第四乙醇洗涤室225相连。
59.更进一步地，第三乙醇洗涤室223的出口向内收缩形成第五出口导流通道与第五锥形结构的石蜡阀室224的膨大端相连。
60.第四乙醇洗涤室225的出口通过第六锥形结构的石蜡阀室226与第二核酸洗脱室227相连。
61.第四乙醇洗涤室225的出口向内收缩形成第六出口导流通道与第六锥形结构的石蜡阀室226的膨大端相连。
62.第二核酸洗脱室227的出口通过第三毛细管阀253与缓冲液储藏腔室240 相连。
63.缓冲液储藏腔室240的出口处连接有环形主流道260，环形主流道260通过若干子流道261与巣式扩增腔室270的单个扩增子腔室271连接。
64.进一步地，缓冲液储藏腔室240的出口通过第四毛细管阀254与环形主流道260相连。
65.环形主流道260的进口处设置有缓冲流道260a，缓冲流道260a与第四毛细管阀254的出口相连。
66.单个扩增子腔室271内设置有对应的包被固定的引物序列或探针(图中未示出)。
67.巣式扩增腔室270的单个扩增子腔室271周设在环形气道140下方。
68.第一核酸纯化腔室210的深度大于其他腔室的深度。
69.因为具备上述结构，本发明的工作原理在于：
70.首先通过加样孔120对各腔室进行加样，经过第一核酸纯化腔室210进行一次核酸纯化后在多重扩增腔室230内完成多重扩增，后进入第二核酸纯化腔室220进行二次纯化。
71.对芯片整体进行离心旋转(旋转方向为图2箭头方向)后将二次纯化后的洗脱液排入缓冲液储藏腔室240后流入巣式扩增腔室270的单个扩增子腔室271中进行扩增和后续处理。
技术特征：
1.一种高通量的微流控芯片，其特征在于，包括：盖板层和设置在所述盖板层下部的基板层；所述盖板层上设置有若干用于平衡气压的通气孔和气道；所述盖板层上设置有若干加样孔，所述加样孔的位置对应于所述基板层上对应的加注试剂的反应腔室；所述盖板层上设置有若干安装定位孔，所述安装定位孔与所述基板层的安装定位件进行定位；所述基板层上设置有第一核酸纯化腔室和、或第二核酸纯化腔室，所述第一核酸纯化腔室与所述第二核酸纯化腔室之间设置有多重扩增腔室；所述第二核酸纯化腔室的出口处连接有缓冲液储藏腔室；或设置至少一核酸纯化腔室与多重扩增腔室相连，所述多重扩增腔室的出口处连接有缓冲液储藏腔室；所述缓冲液储藏腔室的出口处连接有环形主流道，所述环形主流道通过若干子流道与巣式扩增腔室的单个扩增子腔室连接；所述单个扩增子腔室内设置有对应的包被固定的引物序列或探针。2.如权利要求1所述的一种高通量的微流控芯片，其特征在于，所述第一核酸纯化腔室包括不规则形状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过第一锥形结构的石蜡阀室与第一乙醇洗涤室相连；所述第一乙醇洗涤室的出口通过第二锥形结构的石蜡阀室与第二乙醇洗涤室相连；所述第二乙醇洗涤室的出口通过第三锥形结构的石蜡阀室与第一核酸洗脱室相连。3.如权利要求1所述的一种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内收缩形成第一出口导流通道与第一锥形结构的石蜡阀室的膨大端相连；所述第一乙醇洗涤室的出口向内收缩形成第二出口导流通道与第二锥形结构的石蜡阀室的膨大端相连；所述第二乙醇洗涤室的出口向内收缩形成第三出口导流通道与第三锥形结构的石蜡阀室的膨大端相连。4.如权利要求1所述的一种高通量的微流控芯片，其特征在于，所述第一核酸洗脱室的出口通过第一毛细管阀与所述多重扩增腔室相连。5.如权利要求1所述的一种高通量的微流控芯片，其特征在于，所述多重扩增腔室的出口通过第二毛细管阀与第二核酸纯化腔室相连。6.如权利要求1所述的一种高通量的微流控芯片，其特征在于，所述第二核酸纯化腔室包括不规则形状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过第四锥形结构的石蜡阀室与第三乙醇洗涤室相连；所述第三乙醇洗涤室的出口通过第五锥形结构的石蜡阀室与第四乙醇洗涤室相连；所述第四乙醇洗涤室的出口通过第六锥形结构的石蜡阀室与第二核酸洗脱室相连。7.如权利要求1所述的一种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内收缩形成第四出口导流通道与第四锥形结构的石蜡阀室的膨大端相连；所述第三乙醇洗涤室的出口向内收缩形成第五出口导流通道与第五锥形结构的石蜡阀室的膨大端相连；
所述第四乙醇洗涤室的出口向内收缩形成第六出口导流通道与第六锥形结构的石蜡阀室的膨大端相连；所述第二核酸洗脱室的出口通过第三毛细管阀与所述缓冲液储藏腔室相连。8.如权利要求1所述的一种高通量的微流控芯片，其特征在于，所述缓冲液储藏腔室的出口通过第四毛细管阀与所述环形主流道相连。9.如权利要求1所述的一种高通量的微流控芯片，其特征在于，所述环形主流道的进口处设置有缓冲流道，所述缓冲流道与所述第四毛细管阀的出口相连。10.如权利要求1所述的一种高通量的微流控芯片，其特征在于，所述第一核酸纯化腔室或第二核酸纯化腔室的不同子腔室之间均为曲形结构排布；所述第一核酸纯化腔室的深度大于其他腔室的深度。
技术总结
本发明公开了一种高通量的微流控芯片，包括：盖板层和基板层；所述盖板层上设置有若干用于平衡气压的通气孔和气道；盖板层上设置有若干加样孔；盖板层上设置有安装定位孔，安装定位孔与安装定位件进行定位；基板层上设置有第一核酸纯化腔室和、或第二核酸纯化腔室，第一核酸纯化腔室与第二核酸纯化腔室之间设置有多重扩增腔室；第二核酸纯化腔室连接有缓冲液储藏腔室；缓冲液储藏腔室连接有环形主流道，环形主流道通过子流道与巣式扩增腔室的单个扩增子腔室连接；单个扩增子腔室内设置有对应的包被固定的引物序列或探针。本发明的在芯片上构建微流道、微反应室和微阀等组成微流反应体系，反应快速节约空间。反应快速节约空间。反应快速节约空间。
