[发明专利]真空负压进样的多通道微流控芯片装置及制备方法与应用

说明书

本发明涉及一种真空负压进样的多通道微流控芯片检测装置及制备方法与应用。该多通道微流控芯片包括主通道、上样通道、滤膜、刻蚀有微通道的光学透明层和未刻蚀微通道的光学透明层；所述刻蚀有微通道的光学透明层与未刻蚀微通道的光学透明层键合连接；所述主通道和上样通道是负压状态；所述滤膜位于主通道上部，且与刻蚀有微通道的光学透明层和未刻蚀微通道的光学透明层黏合。本发明所述检测装置样品用量少，能实现样品的自动进样、全血样品血细胞与血浆100％分离、上样通道与纸芯片的无缝对接，使分离和检测步骤能同时完成。

技术领域

本发明涉及一种真空负压进样、血液过滤的多通道微流控芯片检测装置。整合全血样本的血细胞过滤、样品的准确上样，同时为多通道纸芯片提供无缝对接接口，构建了一种血液样品预处理关键器件，有潜力广泛应用于医疗器械领域。

背景技术

血液是人体基本的生物材料组件，由血浆和血细胞组成。血浆内含有血浆蛋白(白蛋白、球蛋白和纤维蛋白原)、脂蛋白等各种营养成分以及无机盐，氧，激素，酶，抗体和细胞代谢产物等。血细胞由红细胞、白细胞和血小板组成。机体的生理变化和病理变化往往引起血液成分的改变，所以血液成分的检测有重要的临床意义。然而在实际应用中，通常需要过滤掉血液中含有的血细胞得到血浆，因为血细胞的存在会对试验造成干扰。关于血浆的分离以及血液成分的检测已有人做过大量的研究，传统的血浆分离方法是离心，然而离心分离需要大量的血样，也需要离心机，这在资源匮乏的地区也难以进行，离心机的使用也需要接受专门训练。因此为了使早期的诊断性测试简单廉价，一个简便的，切实可行的，耗血量少的血液分离装置成为迫切的需要。

微流控芯片(Microfluidic chip)又称芯片实验室(Lab-on-a-chip)或微全分析系统(Micro-Total Analysis System，μTAS)，通过微加工技术将化学中所涉及的样品预处理、反应、分离、检测，生命科学中所涉及的细胞培养、分选、裂解等基本操作单元集成在一块几平方厘米大小的芯片上，利用微通道网络灵活的操控整个实验系统，从而实现传统化学或生物实验室的各项功能。自从20世纪90年代初Manz等人(Manz,A.,Graber,N.andWidmer,H.M.(1990)Miniaturized Total Chemical-Analysis Systems-a Novel Conceptfor Chemical Sensing.Sensor.Actuat.B-Chem.,1,244-248)首次提出了μTAS的概念以来，由于具有分析速度快、试剂消耗少、微型化、集成化和自动化的优点，微流控芯片已广泛应用于分析化学、合成化学、药物筛选、临床诊断、生物技术、环境检测等等领域。

近来，用于即时诊断的微流控芯片装置被大量研究，用于血浆分离的芯片装置的自动化和集成化对于及时诊断是理想的。大量的用于全血分离的微流控技术被提出，例如基于几何障碍，重力沉降，声学作用，惯性力，CD型离心，微过滤等。然而上述方法大多数受到诸如制作过程复杂，全血需要稀释，需要借助泵或其他设备驱动来操控流体的限制，因此不适合即时诊断应用。此外，现有方法在血浆分离和后续的分析检测对接以及样品的精确定量传感方面存在不足。

发明内容

本发明解决了血液样品预处理装置在进样、分离、上样和检测功能集成，分离与分析模块集成，定量分析等方面的不足，提供了一种真空负压进样的多通道微流控芯片装置及制备方法与应用。

按照本发明的第一方面，提供了一种真空负压进样的多通道微流控芯片装置，该多通道微流控芯片包括主通道、上样通道、滤膜、刻蚀有微通道的光学透明层和未刻蚀微通道的光学透明层；所述刻蚀有微通道的光学透明层与未刻蚀微通道的光学透明层键合连接；所述主通道和上样通道位于刻蚀有微通道的光学透明层与未刻蚀微通道的光学透明层键合连接的平面上；所述主通道和上样通道相连通，并呈垂直连接；所述主通道和上样通道是负压状态；所述主通道的宽度大于上样通道的宽度；所述上样通道大于等于两个；所述滤膜位于主通道上部，且与刻蚀有微通道的光学透明层和未刻蚀微通道的光学透明层黏合。