[发明专利]具有可编程进样功能的微流控三维芯片

说明书

技术领域

本发明涉及微流控芯片领域，尤其涉及一种具有可编程进样功能的微流控三维芯片。

背景技术

微流控芯片是一种可以将样品处理与分析集成的分析技术，它具有集成化、小型化及分析简便等优点。它可以将传统的PCR、ELISA等生物分析技术集成化，实现微量、便携分析，已经广泛应用于生化分析领域。

在ELISA等生化分析中，往往需要多步加样及冲洗来实现靶标的检测及提高检测的灵敏度。在当前微流控生化分析中，为满足多步进样及冲洗的需求，一般采用人工多次进样或芯片外样品集成等方式。专利(CN103616426A)公开了将样品溶液、洗脱液及信号探针溶液等通过空气泡间隔集成在小管中，通过连续进样通过修饰捕获抗体的电极表面，实现靶分子的电化学检测。Ciara K.O’Sullivan等(Lab Chip,2011,11,625–631)将洗脱液、样品等的储液池集成在微流控芯片内，通过阀门控制样品流动顺序，实现多靶标电化学检测。

现有技术存在着芯片制备困难，操作复杂费时等缺点。如专利(CN 103616426 A)中需要在芯片外另附一根小管，且每次样品分析前都要单独进行样品集成准备，耗费时间，无法做到样品即时检测。Ciara K.O’Sullivan等的方法中用聚碳酸酯制备微流控芯片，芯片制备复杂；利用阀门控制进样选择，使得检测操作上也不够简便。

鉴于上述缺陷，本设计人积极加以研究创新，以期创设一种新型具有可编 程进样功能的微流控三维芯片，使其更具有产业上的利用价值。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种具有可编程进样功能的微流控三维芯片。本发明提供的微流控三维芯片，包含多储液池，能够实现可编程进样，将实验所需各反应溶液完全集成在芯片内，实现一步进样检测，解决现有方法在多步进样时繁琐费时，需要外接导管或安装液体流动控制装置的缺陷。

本发明的一种具有可编程进样功能的微流控三维芯片，包括设有检测通道(13)的底片，以及盖片，底片的表面开设有多个储液池、微通道(14)、与储液池相连通的进气孔(11)，以及与检测通道相连通的抽样孔(12)，盖片表面开设有连接通道，盖片与底片贴合后，盖片上的连接通道与底片上的微通道(14)将多个储液池相互串联。

进一步的，抽样孔(12)与抽样装置相连接。

进一步的，抽样装置包括连接所述抽样孔(12)上注射器，所述注射器还连接有注射泵。

进一步的，利用注射泵抽取形成的真空负压驱动微流控三维芯片内的溶液流动。

进一步的，进气孔(11)与外界空气连通。

进一步的，储液池的个数为1-20个。

进一步的，进气孔的为一个或多个。

进一步的，检测通道的个数为1-8个。

进一步的，微流控三维芯片的材料包括聚二甲基硅氧烷(PMDS)、聚甲基 丙烯酸甲酯(PMMA)、玻璃、硅片和纸基中的一种或几种。

进一步的，连接通道为线段式连接通道。

进一步的，储液池通过打孔器制备。

借由上述方案，本发明具有以下优点：

本发明简化了芯片制备过程，仅需打孔器制备储液池，无需样品导管或其他控制系统的辅助；缩短样品准备时间，可直接在储液池中按顺序加入实验所对应溶液，无需将各溶液按顺序抽取到导管内；简化检测操作，实验中只需直接加入样品溶液，贴合微流控盖片后使用驱动系统驱动储液池中的溶液流动即可实现可编程进样，并能进行方式灵活的芯片原位检测，无需后续加样及控制液体流动顺序。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是本发明微流控底片俯视图；

图2是本发明微流控盖片俯视图；

图3是本发明微流控底片与微流控盖片结合的立体示意图；

图4为丝网印刷电极俯视图；

图5为微流控三维芯片与丝网印刷电极结合的立体示意图；

图6为微流控三维芯片检测不同浓度前列腺特异抗原(PSA)的电流结果比较图；