[发明专利]一种多轴向微流控芯片及其加工方法

说明书

本发明公开了一种多轴向微流控芯片及其加工方法，包括分别注塑成型的便于脱模的试剂管和若干扇形的芯片盘片；所述芯片盘片上设有试剂管安装口，所述试剂管与所述试剂管安装口贴合并固定。采取分步加工的方式，依次加工便于脱模的若干块扇形平面芯片盘片和试剂管，即分别注塑成型便于脱模的试剂管和扇形的芯片盘片，芯片盘片上设有试剂管安装口；将待安装的试剂管与芯片盘片上的试剂管安装口贴合并固定；将若干已安装试剂管的扇形的芯片盘片拼接成圆形，得到多轴向微流控芯片。本发明，能够在同一扇形芯片上实现样本核酸的提取与多种病原体核酸的扩增，改善了异型芯片脱模困难的情况。

技术领域

本发明涉及分析化学、生命科学和医学检测技术领域，具体为一种多轴向微流控芯片及其加工方法。

背景技术

聚合酶链式反应(Polymerase chain reaction，PCR)，是一种利用DNA双链复制的原理，在体外大量复制目标DNA的技术。PCR一般分为20-30个循环，每个循环包括DNA变性、退火、延伸三个步骤。该技术解决了实验和医学检测中DNA样品过少或者DNA浓度不足的问题，因此被广泛应用于生命科学、分析化学和医学检测等相关领域。但是传统的PCR存在耗时过长，试剂使用量大，配套设备成本高，操作复杂，扩增结果不稳定等多种缺点。

微流控系统是一种具有亚毫米尺寸通道的装置，可以通过不同的流道尺寸设计或外力驱动精准改变流体的运动状态，实现将采样、稀释、混合、反应等多种实验操作集成在一块芯片的效果。由于芯片整体尺寸小、导热迅速，因此PCR过程中温度控制速度明显提升，显著提高了整体的反应时间和扩增结果的稳定性。此外，DNA用量及试剂耗材用量大大减少，降低了实验成本。但PCR仪的温控系统仍是制约整个体系效率的重要因素。

针对传统PCR仪温度调节缓慢，热转换效率低等缺点，市面上出现一种采用低压磁感应加热的PCR温控装置。但是，依赖其工作原理，微流控芯片呈多轴向构型，即芯片上每组试剂管与芯片平面的夹角为一定值，但在盘片平面的投影均沿径向。这就导致了多轴向芯片注塑成本高，脱模困难。

目前，离心式微流控芯片常应用于POCT领域，无需专业技术人员操作就能方便快捷的输出检测结果。其特点在于将储液池、检测池和阀等微流控结构集成到圆盘状芯片上，以离心力驱动微流体的流动，从而实现对样品的检测分析。离心式微流控芯片能够完成样本的前处理、混匀、精确的体积定量和检测等操作。近年来离心式微流控芯片以其集成化、多平行检测、高通量、低成本、自动化、等优点获得了快速发展，已广泛应用于生化检测、免疫分析、核酸检测、生物分子富集和食品安全等领域。

核酸检测技术是直接检测病原体核酸的一系列技术的总称，是一种高灵敏度、高特异性和检测通量大的检测方法，在当今临床医学领域广泛应用于病毒检测、先天性遗传疾病诊断和亲子鉴定等。

核酸检测一般分为核酸提取、核酸扩增和核酸检测三个步骤。目前商品化的核酸检测试剂产品，核酸提取、核酸扩增和核酸检测大多是独立进行，前一步骤完成后再将样品移动到后序的设备中进行后序步骤，为了避免污染，这些步骤通常需要在不同的区域甚至不同的实验室完成，并且对样品的转移顺序有严格的要求，这种操作模式导致整个核酸检测流程不能流畅进行，普遍存在操作繁琐、效率较低等特点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多轴向微流控芯片及其加工方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种多轴向微流控芯片，包括分别注塑成型的便于脱模的试剂管和若干扇形的芯片盘片；所述若干扇形的芯片盘片拼接成圆形；所述芯片盘片上设有试剂管安装口，所述试剂管与所述试剂管安装口贴合并固定。