[实用新型]改善低流速液体流动界面的结构及免疫微流控芯片

说明书

本实用新型提出了一种改善低流速液体流动界面的结构及免疫微流控芯片，包括：一窄流道及一宽流道，二者之间通过多级渐变流道连通；所述宽流道内设有沿流道中心向两侧间距递增分布的多列微柱。所述多级渐变流道包括一次连通的一级流道，由一级流道分流的若干二级流道，由各二级流道分流的三级流道，……直至由各n‑1级流道分流的n级流道。通过设计两种结构改善低流速液体流动界面，使待检测样本能够均匀地充分地与试剂结合或反应，从而提高检验结果的准确性。

技术领域

本实用新型涉及现场快速检验技术领域，具体涉及一种改善低流速液体流动界面的结构及免疫微流控芯片。

背景技术

现场快速检验(Point-of-Care Test,POCT)，也称即时检验，国际上通称的POCT，是体外诊断行业增长最快的领域。

目前应用免疫荧光检测技术的芯片有免疫层析法和荧光免疫微流控技术。免疫层析法受制于多层结构的制作工艺的缺陷，存在较大的批间差和批内差问题，相比之下，免疫微流控技术的单层结构有效减少芯片测试结果的影响因素，增强了对批间差和批内差的控制，并且免疫微流控芯片技术以其大大减少样品消耗，节省人工及时间成本，可在厘米见方的空间上实现自动化、高通量的实验等优势，受到了广泛的关注。

其中，应用于IVD领域的自驱动免疫微流控芯片为了增强待检测样本与芯片包被试剂的结合(或反应)效果，需要试剂以较低的速率流经检测区。而为了降低流速往往采取加宽流道的方式。

但是，参考图1，在现有的免疫微流控芯片中，液体流道是突然增宽的，而以表面张力驱动的低流速液体由窄流道流入宽流道时，容易形成侧壁流——即溶液优先沿侧壁流动，导致在流道内形成不规则的气泡。该现象会造成大量待检测样本避开预先包被在检测流路中心的试剂，仅与靠近侧壁边缘的试剂结合(或反应)，这样直接降低了检测结果的准确性。

实用新型内容

基于此问题，本实用新型提出了一种改善低流速液体流动界面的结构及免疫微流控芯片，通过设计两种结构改善低流速液体流动界面，使待检测样本能够均匀地充分地与试剂结合或反应，从而提高检验结果的准确性。

本实用新型的技术方案是：

一种改善低流速液体流动界面的结构，包括：

一窄流道及一宽流道，二者之间通过多级渐变流道连通；

所述宽流道内设有沿流道中心向两侧间距递增分布的多列微柱。

进一步地，所述多级渐变流道包括依次连通的一级流道，由一级流道分流的若干二级流道，由各二级流道分流的三级流道，……直至由各n-1级流道分流的n级流道。

进一步地，被分流的上一级流道与分流后的下一级流道的截面关系为：总截面积相同或单个流道截面积递减(减小幅度限制在0.5-1倍)。

进一步地，各级流道中同一级流道的截面面积相同。

进一步地，所述流道逐级分流遵循的规律为：保持位于各级流道中间区域的流道液体分配量大于外侧流道的液体流量。

进一步地，所述位于中间区域的各列微柱之间的间距(相对的疏密)范围为80-150μm；向两侧间距递增的各列微柱之间的间距与分布于中心区域的各列微柱之间的间距的比例为1.2-1.5∶1。

进一步地，所述微柱的截面形状选自：矩形；菱形；椭圆形；圆形等。根据流体力学理论，圆滑面的微柱效果更佳，阻力较小。

一种免疫微流控芯片，具有前述的改善低流速液体流动界面的结构。