[发明专利]一种模块化微流控芯片

说明书

本公开是关于一种模块化微流控芯片。其中，该模块化微流控芯片包括生物样本处理反应芯片、硅基底生物传感器模块。所述微流控芯片适用于各类硅基底生物传感器的集成，在完成样本前处理的同时保证整体芯片的密闭封存，在样本处理完毕后分别精准输运至检测单元，可实现塑料注塑微流控芯片与电学传感器件的可靠快速集成，方法简单快捷，可兼容高通量检测，为现场快速病原体检测设备的小型化、轻型化提供解决方案。

技术领域

本公开涉及微流控芯片领域，具体而言，涉及一种模块化微流控芯片。

背景技术

病原微生物快速检测的需求日益增加，对检测设备与检测方法的灵敏度、便携度、集成度、自动化要求提出了更高的要求，传统的基于探针标记模式的化学发光(如荧光定量PCR过程),其标记过程耗时耗力,需要投入大量的人力成本和时间成本,并且在标记过程中往往会使生物分子(例如抗体和酶)活性丧失,影响其分析效果。因此免标记生物传感器必然成为未来生物检测的主流器件，如 SiNW-FET生物传感器，同时具备快速、体积小、检测灵敏度高和特异性强等优点。但由于大部分免标记生物传感器仅对经过处理的状态较为纯净的待检测物质实现稳定灵敏检测，因此需要依赖专业生物实验室条件下样本前处理流程，由此导致检测流程复杂、时效性差、专业性要求强、难以灵活部署、应用场景十分受限，无法发挥免标记生物传感器体积小、灵敏度高、响应迅速的优势。

微流控芯片是一个可以将生物、化学、医学分析过程中涉及到的样本制备、反应、分离、检测等基本操作集成为一体的快速分析平台。基于其体积小、试剂消耗量低、高度集成化等特点，微流控芯片在生物、化学、医疗等领域具有极大应用潜力，并已逐步发展为一个生化、流体力学、微电子、材料、机械等高度交叉融合的研究领域。目前，大部分微流控芯片的检测方法均基于传统探针标记模式的化学发光检测，通过对检测腔室内荧光强度或颜色浊度的变化实现结果的判读。设备需要引入精密光学检测系统，大幅提升了设备的成本、体积和重量。

因此，需要一种或多种方法解决上述问题。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本公开的目的在于提供一种模块化微流控芯片，进而至少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的一个或者多个问题。

根据本公开的一个方面，提供一种模块化微流控芯片，包括生物样本处理反应芯片、硅基底生物传感器模块，其中：

所述生物样本处理反应芯片包括生物样本处理反应上层芯片、生物样本处理反应下层芯片，所述生物样本处理反应芯片用于接收待检测样本，将所述待检测样本进行基于生物反应的处理，并将处理后的待检测样本转运推送至硅基底生物传感器模块；

所述硅基底生物传感器模块包括检测传感单元、PCB基板，所述检测传感单元用于接收并检测所述处理后的待检测样本，生成检测结果电信号。

在本公开的一种示例性实施例中，所述微流控芯片的生物样本处理反应上层芯片还包括待检测样本入口、气压平衡口、反应检测接口单元、液体沟道、样本处理腔室，其中：

所述待检测样本入口的结构为标准鲁尔结构形式，用于接收所述待检测样本；

所述样本处理腔室通过液体沟道与所述待检测样本入口连接，用于将所述待检测样本基于生物反应进行处理操作；

所述反应检测接口单元通过液体沟道与所述样本处理腔室连接，用于接收所述处理后的待检测样本；

所述气压平衡口通过液体沟道与所述反应检测接口单元连接，用于在接收所述待检测样本或传输所述处理后的待检测样本时，保持所述生物样本处理反应上层芯片内密封及气压平衡。

在本公开的一种示例性实施例中，所述微流控芯片的反应检测接口单元还包括中转腔室、检测转接口：