[发明专利]一种便于液滴平铺的微流控芯片

说明书

本发明公开一种便于液滴平铺的微流控芯片，包括芯片本体、密封层、以及设于所述芯片本体上的若干PCR反应单元；每一PCR反应单元均包括设于芯片本体表面的微通道，以及经微通道彼此连通的样本储存区、第一油相池、液滴生成区、液滴过渡区、液滴平铺区和收集区；所述密封层布置于芯片本体表面，用于将微通道密封。本发明在液滴生成时不是直接平铺于液滴平铺区，而是先收集在第一油相池中，然后通过液滴过渡区分配到液滴平铺区中，与现有的芯片相比，这种设计解决了液滴生成过程中，即使产生了气泡，也不干扰液滴平铺，同时，也解决了液滴生成过程中缺油的问题。

技术领域

本发明涉及微流控芯片技术领域，尤其涉及一种便于液滴平铺的微流控芯片。

背景技术

现有微滴式数字PCR系统多采用分体式技术路线，即液滴生成、PCR反应和液滴检测分别在不同仪器上完成，该技术路线操作步骤繁琐，难以做到全流程封闭操作，不符合临床诊断分析要求，制约了该技术的临床应用。而随着微流控芯片技术的不断发展，越来越多的人员采用微流控芯片实现液滴生成、液滴存储和平铺、PCR热循环和荧光成像检测等全流程操作，但现有的微流控芯片在操作时，基本都是一边生成液滴，一边对其进行平铺，易缺油及产生气泡，进而影响检测精度，同时，操作起来也极为不便。

发明内容

本发明的目的是提供一种便于液滴平铺的微流控芯片，该芯片在液滴生成时不是直接平铺于液滴平铺区，而是先收集在第一油相池中，然后通过液滴过渡区分配到液滴平铺区中，与现有的芯片相比，这种设计解决了液滴生成过程中，即使产生了气泡，也不干扰液滴平铺，同时，也解决了液滴生成过程中缺油的问题。

为实现上述目的，采用以下技术方案：

一种便于液滴平铺的微流控芯片，包括芯片本体、密封层、以及设于所述芯片本体上的若干PCR反应单元；每一PCR反应单元均包括设于芯片本体表面的微通道，以及经微通道彼此连通的样本储存区、第一油相池、液滴生成区、液滴过渡区、液滴平铺区和收集区；所述密封层布置于芯片本体表面，用于将微通道密封；所述样本储存区用于注入样本相，第一油相池及收集区用于注入连续相；所述液滴生成区用于将样本相通过连续相形成若干液滴，且若干液滴经液滴过渡区平铺于液滴平铺区以进行PCR反应及光学检测。

进一步地，所述芯片本体包括芯片上层和芯片下层；所述样本储存区、第一油相池及收集区设置于芯片本体的芯片上层，液滴生成区、液滴过渡区和液滴平铺区设置于芯片本体的芯片下层。

进一步地，所述样本储存区包括布置于芯片上层的第一加样杯，以及开设于第一加样杯内的第一加样孔；所述第一加样孔贯通至芯片下层并与液滴生成区连通。

进一步地，所述液滴生成区包括设于芯片下层并与第一加样孔连通的样本相入口、与样本相入口连通的第一加样通道、与第一加样通道连通的第一缓存通道，以及与第一缓存通道连通的若干样本相分支通道；所述若干样本相分支通道还均与液滴过渡区连通。

进一步地，每一样本相分支通道的两端还均设有一喇叭口，每一样本相分支通道经两喇叭口连通于第一缓存通道与液滴过渡区之间。

进一步地，所述液滴过渡区包括开设于芯片下层的第一储存槽，第一油相池包括布置于芯片上层的第一注油杯，以及开设于第一注油杯内并贯通至第一储存槽内的第一注油孔。

进一步地，所述液滴平铺区包括开设于芯片下层并与第一储存槽连通的第二储存槽，以及布置于第二储存槽内的第一过滤区。

进一步地，所述第一储存槽的深度大于或等于1.5倍的第二储存槽的深度，第二储存槽的深度大于或等于1.2倍的液滴的直径。

进一步地，所述收集区包括布置于芯片上层的第二注油杯、开设于第二注油杯内并贯通至芯片下层的第二注油孔，以及用于将第二注油孔与第二储存槽连通的第一注油通道。

进一步地，所述芯片下层还设有第二过滤区，第二过滤区连通于第一注油通道与第二储存槽之间。