[发明专利]一种液体存储和释放组件及液体存储和释放芯片

说明书

技术领域

本发明涉及分析检测技术领域，特别涉及一种液体存储和释放芯片，还涉及一种包含该液体存储和释放芯片的液体存储和释放组件。

背景技术

绝大多数生化反应都需要液体的参与，液体特别是水能给生物分子提供一个稳定而动态的反应环境。因此，大多数生化反应的过程中都涉及到液体试剂的添加，如生化分析、免疫分析、核酸提取、蛋白提取、核酸扩增等。

在即时检验(POCT)领域，将试剂存储于反应装置内并自动化实现试剂的释放加样是关键技术之一，也是检测装置实现自动化、便携化和用户友好化的前提。在已有研究中，安瓿瓶是一种常见的用于液体存储的装置，安瓿瓶被放置在芯片或反应装置内，在使用前通过外界的机械结构击打安瓿瓶使其破碎，从而释放出其中保存的液体。这种方法虽然液体存储的稳定性很好，但安瓿瓶加工较为麻烦，且体积很难做小，影响最终芯片或反应装置的尺寸。此外，这种方法需要专门的运动机构击打安瓿瓶，且破碎后的玻璃碎屑可能会刺破芯片的结构层或堵住管道等结构。在现有技术中，液囊也是一种常用的试剂存储方式，如i-STAT血气分析仪即采用液囊来存储参与反应的一些试剂，需要使用时通过外界压力挤压液囊，使其接触倒钩而被刺破释放液体。该方法虽然不会像安瓿瓶似的产生玻璃碎屑，但液囊同样难以做的很小，且需要特殊的刺破机构和外界的力挤压液囊。为了避免使用运动机构来释放液体，研究者提出了一种使用激光照射来烧穿隔离上下层管道的薄膜的方法来释放液体的方法。该方法采用固态激光器来完成液体释放，避免了使用运动机构，但芯片需要多层结构，且激光烧灼产生的高温可能对液体有影响。此外，激光器的成本和体积也是一大问题。德国弗莱堡大学的研究小组提出了一种使用铝箔密封液囊，通过高速离心使得液体冲破液囊粘接处从而释放液体的方法。但如同其他液囊一样，铝箔液囊形状较为扁平，也会占用较大芯片或反应装置的面积或体积，此外该铝箔液囊的制作需要特定的材料和工艺，且对打开的需要较大的离心力，对仪器的电机转速要求较高。

可见，现有的用于液体存储和释放的技术结构复杂、成本高、尺寸大、液体存储和释放可靠性较差。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种液体存储和释放芯片，以简化结构和操作，降低成本，能够减小尺寸，提高液体存储和释放的可靠性。

本发明的另一个目的在于提供一种包含该液体存储和释放芯片的液体存储和释放组件，以简化液体存储和释放的结构以及操作，提高液体存储和释放的可靠性。

为达到上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种液体存储和释放芯片，包括：

结构层，所述结构层的一侧端面设置有液体存储池和液体定量池，所述液体存储池和所述液体定量池之间通过共用的隔离墙隔离，所述隔离墙设置有贯通所述结构层的两侧端面的阀孔；

弹性盖片层，贴合于所述结构层上且覆盖密封所述液体存储池、所述液体定量池和所述阀孔，所述阀孔可密封插入用于顶起所述弹性盖片层覆盖于所述阀孔部位的阀柱。

优选地，在上述的液体存储和释放芯片中，所述结构层上还设置有离心定位孔，所述液体存储池位于所述液体定量池和所述离心定位孔之间。

优选地，在上述的液体存储和释放芯片中，所述隔离墙与所述弹性盖片层贴合的表面设置有连通所述液体存储池、所述液体定量池和所述阀孔的通槽，所述弹性盖片层弹性贴合于所述通槽的表面。

优选地，在上述的液体存储和释放芯片中，所述通槽的横截面为弧形截面。

优选地，在上述的液体存储和释放芯片中，还包括密封填充于所述阀孔内的柱塞，所述柱塞的长度小于所述阀孔的长度。

优选地，在上述的液体存储和释放芯片中，还包括第二弹性盖片层，所述第二弹性盖片层贴合于所述结构层背对所述弹性盖片层的一侧端面上，所述第二弹性盖片层覆盖所述阀孔。

优选地，在上述的液体存储和释放芯片中，所述第二弹性盖片层的材质为硅胶、乳胶或聚氨酯。

优选地，在上述的液体存储和释放芯片中，所述阀孔靠近所述弹性盖片层的一端截面小于所述阀孔靠近所述第二弹性盖片层的一端截面。

优选地，在上述的液体存储和释放芯片中，所述结构层的背对所述弹性盖片层的一侧端面上还设置有与所述液体存储池连通的进样孔。

优选地，在上述的液体存储和释放芯片中，所述结构层和/或所述弹性盖片层为透明层。

优选地，在上述的液体存储和释放芯片中，所述结构层的材质为高分子聚合物材料、玻璃或金属中的任意一种或任意多种的组合。