一種定量分流的多指標檢測微流控芯片的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種液體分流裝置，尤其涉及一種可設于微流控芯片上的可實現(xiàn)多指標檢測中精確定量反應腔內(nèi)樣品量的分流裝置。
【背景技術】
[0002]微流體的微流控芯片內(nèi)微通道尺寸大小處于微納米結(jié)構(gòu)，芯片材料如玻璃、硅片、高分子聚合物材料等多為疏水性材料，微通道表面的粗糙程度也不盡相同，這些因素造成了微尺寸效應、表面效應以及壁面滑移效應，這些效應都會對微流體流動時所受的阻力大小造成影響。微通道在加工過程中各通道間的尺寸、粗糙程度等表面特征存在一定的差異，使得微流體在微通道中的流體流速不均勻，進而在進行多通道分流時，各通道間的微流體流動存在差異性。
[0003]對同一樣品進行多指標檢測時，同一樣品需要進行多個檢測反應，在實現(xiàn)樣品一次分布至多個反應腔的同時需要控制各反應間的樣品反應量相同，保證各個反應腔中的樣品檢測量一致有利于進行反應過程的控制及反應結(jié)果的分析，減小各反應腔內(nèi)樣品量間的誤差對反應結(jié)果的影響。
[0004]發(fā)明專利CN102671729公開了一種用于多指標生化檢測的微流控芯片，該芯片包括微流體通道、若干個反應池和氣動微閥，反應池內(nèi)固定有生化反應所需的試劑，若干個反應池通過微流體通道串行連接或并行連接，氣動微閥中的控制通道可將各反應腔進行隔離，控制通道的開口端與氣體鋼瓶或注射器相聯(lián)通。該芯片雖可通過將串行連接的相同大小反應池內(nèi)一次注入足夠樣品后利用微閥隔離實現(xiàn)各反應池內(nèi)都充滿等量樣品，但是樣品在持續(xù)流動過程中所造成的各反應池間的干擾造成了不同位置反應池中的參加反應的樣品量產(chǎn)生較大誤差，也會引起各反應間的參雜和污染，不利于反應結(jié)果的準確分析。
[0005]發(fā)明專利US20150093760中公開了一種可將樣品分流至多個檢測反應腔的多通道結(jié)構(gòu)，設有連通多條流體通道的進樣口，各流體通道末端連接有一個供指標檢測反應發(fā)生的大小相同的圓形反應腔，反應腔內(nèi)固定有指標檢測用試劑，該發(fā)明結(jié)構(gòu)中與進樣口連通的的多條液體通道與進樣口的距離不同，樣品在流動過程中受到微通道結(jié)構(gòu)所造成的尺寸效應及壁面滑移效應的影響，會出現(xiàn)各反應腔內(nèi)不能達到同時充滿樣品，導致進行檢測時各反應腔內(nèi)最終參加反應的樣品量不同，影響檢測結(jié)果的準確分析，要保證各反應腔內(nèi)均充滿樣品則必須控制總樣品量達到過量和足夠的進樣時間，不利于反應的高效進行且易造成樣品浪費及污染。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為解決現(xiàn)有技術中存在的問題，本實用新型提供了一種可用于多指標檢測中定量樣品量的分流裝置，一次進樣即可實現(xiàn)多個指標檢測反應且可以保證各反應腔內(nèi)的樣品檢測量達到一致，保證了總樣品經(jīng)分流后參與平行反應腔內(nèi)各反應的樣品用量相同，便于精確控制反應的發(fā)生及分析。
[0007]本實用新型采取的技術方案如下:
[0008]—種定量分流的多指標檢測微流控芯片，包括下層基片(4)和上層蓋片(2)，鍵合形成片狀芯片，其特征在于蓋片(2)上設有進樣口(1)，基片(4)上設有多級分流支路(5)和反應腔，大小相同的反應腔(6)的一端連通對應的各分流支路(5)，另一端通過液體緩沖通道(7)與多個緩沖池(8)連通，緩沖池(8)之間串連，緩沖池(8)的大小隨液體流動方向依次減小，液體緩沖通道(7)末端與蓋片(2)上的出氣口(3)相連通。
[0009]所述的平行反應腔(6)有多個，優(yōu)選為4-12個，反應腔(6)中預先固定多指標檢測試劑，根據(jù)不同反應設置相應的反應腔大小和形狀。
[0010]所述的進樣口(1)可根據(jù)不同的加樣裝置或加樣量設為不同的形狀和大小。
[0011]所述的分流支路(5)的級數(shù)和每級流道分支數(shù)根據(jù)不同需要靈活設置，優(yōu)選級數(shù)為2-4級，流道分支數(shù)為4-12個。
[0012]所述的液體緩沖通道(7)呈弧狀，其弧度和長度根據(jù)反應腔內(nèi)樣品量大小進行調(diào)整。
[0013]所述的緩沖池(8)沿液體流動方向依次減小，緩沖池(8)數(shù)量和大小根據(jù)樣品總量和分流裝置空間調(diào)整變化。
[0014]所述的平行反應腔(6)及緩沖池(8)連通的各段液體緩沖通道(7)均從平行反應腔
(6)及緩沖池(8)的上沿接入與接出，分流支路的寬度大于液體緩沖通道(7)寬度，在樣品流動過程中產(chǎn)生尺寸效應進而產(chǎn)生負壓。
[0015]所述的基片(4)和蓋片(2)的材料選擇聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、中的任意一種，所述的基片(4)和蓋片(2)微加工設置相應的進樣口、反應腔、緩沖通道、緩沖池及出氣口后經(jīng)表面處理實現(xiàn)芯片的表面親水性改性，后鍵合實現(xiàn)密閉封接。
[0016]有益效果
[0017]本實用新型相比于現(xiàn)有技術的優(yōu)點在于:在進行樣品分流時，樣品的總進樣量被允許多于各平行反應腔中的樣品量總和，擴大了分流時總樣品量的范圍，易于操作。在總樣品量過量的情況下，精準控制分流后各平行反應腔中的樣品量，減小被隔離開的各指標檢測中參與反應的樣品量間的誤差。本實用新型裝置中分流后多余的樣品儲存于各緩沖池中，避免了樣品的污染，方便進行廢液處理。本分流芯片裝置結(jié)構(gòu)簡單，易于控制，使用簡便，分流支路可根據(jù)平行反應腔的需求靈活添加，一次進樣即可實現(xiàn)多個指標檢測反應且可以保證各反應腔內(nèi)的樣品檢測量相同，提高了反應的精確度，有利于多指標檢測結(jié)果的準確分析。
【附圖說明】
[0018]圖1為可用于四種指標檢測的分流裝置的上層蓋片示意圖。
[0019]圖2為可用于四種指標檢測的分流裝置的下層基片示意圖。
[0020]圖3為可用于四種指標檢測的分流裝置的整體結(jié)構(gòu)俯視圖。
[0021 ]圖4為可用于六種指標檢測的分流裝置的整體結(jié)構(gòu)俯視圖。
[0022]圖5為可用于八種指標檢測的分流裝置的整體結(jié)構(gòu)俯視圖。
[0023]1為進樣口，2為上層蓋片，3為出氣口，4為下層基片，5為分流支路，6為平行反應腔，7為液體緩沖通道，8為緩沖池。
【具體實施方式】
[0024]下面的實例對本實用新型做進一步說明，該實例僅是本實用新型裝置的實施方式之一，并不對本實用新型做出任何限制。
[0025]實施例一:多指標微流控芯片結(jié)構(gòu)
[0026]如圖1、2、3所示，一種用于四種指標檢測的分流裝置，可精確定量分流至四個反應腔內(nèi)的樣品量，該分流裝置是由上層蓋片2和下層基片4鍵合而成的片狀體。上層蓋片2上設有進樣口 1，下層基片4上設有與樣品進樣口連通的多級分流支路5，各分流支路5與相應的平行反應腔6的一端相連通，平行反應腔6的大小相同，平行反應腔的另一端通過弧狀液體緩沖通道7與多個緩沖池8連通，緩沖池8間呈串形連接，大小隨著液體流動方向依次減小，液體緩沖通道7末端與上層蓋片上的出氣口 3相連通。