專利名稱：用于單試劑及多試劑法檢測的集成芯片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于分析檢測領(lǐng)域，具體涉及一種集樣品前處理、定量輸送、反應(yīng)和檢測于一體的用于單試劑法及多試劑法檢測的多功能多指標檢測的集成芯片。
背景技術(shù)：
面臨著21世紀在生物醫(yī)學(xué)分析、疾病診斷、環(huán)境監(jiān)測、食品與藥品安全等領(lǐng)域的眾多挑戰(zhàn)，現(xiàn)場采樣分析、快速檢測以及患者自測等需求的提出，對檢驗檢疫分析手段和設(shè)備提出了更高的要求。要滿足這些不斷提出的新的需求，就必須要發(fā)展微型化、集成化和便攜化的檢驗檢疫儀器設(shè)備。目前檢驗檢疫所采用的自動化分析設(shè)備的起源可以追溯到上世紀五十年代，經(jīng)過了半個世紀的發(fā)展已實現(xiàn)了集成化和自動化。如自動生化分析儀是將生化分析中的取樣、 加試劑、混合、保溫、比色、結(jié)果計算與報告等這些步驟的部分或全部由模仿手工操作的機械手來完成。但現(xiàn)有自動生化分析儀體積龐大、價格昂貴、操作復(fù)雜、還需要配備專業(yè)設(shè)備進行樣品的前處理，所以需要安裝在大型醫(yī)院的中心實驗室，由經(jīng)過培訓(xùn)的專業(yè)人員進行操作。另外，為了提高檢測效率和降低檢測成本，往往需要收集起數(shù)量較多的一批樣品來進行統(tǒng)一分析檢測，所以檢測周期較長。目前醫(yī)院里使用的大型自動化生化分析儀的特點難以滿足現(xiàn)場采樣分析、快速檢測以及患者自測等需求?，F(xiàn)有技術(shù)的集成芯片雖然能進行多個指標的檢測，如PCT/CN2009/074760，由于只有一組反應(yīng)檢測槽，所以僅僅能進行單試劑的檢測，對于多試劑連續(xù)檢測就無法實施，由于只有一個樣品槽，樣品要進行前處理(稀釋)后才能加入集成芯片，程序繁瑣。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供了一種檢測集成芯片，可克服現(xiàn)有檢測設(shè)備的缺陷， 能自動化完成整個檢測過程，檢測周期短，一次檢測就能獲得多個檢測指標，并且適用于單試劑法及多試劑法的檢測。為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案是一種用于單試劑及多試劑法檢測的集成芯片，包括用于加樣的通孔、一組槽、微反射面、連接各槽間的微流道，所述的芯片分為上中下三層，所述的芯片上層與中層及所述的芯片中層與下層分別水密性地相連；所述芯片上層和/或中層設(shè)有一組用于加樣的通孔；所述芯片上層的上表面設(shè)有一組用于保護通光面的淺槽；所述的芯片下層設(shè)有一組槽和一組微反射面；連接各槽間的微流道設(shè)置在相應(yīng)的芯片層上。所述的芯片下層的槽為樣品槽、稀釋液槽、儲液槽、至少兩組反應(yīng)檢測槽、一組用于系統(tǒng)校正的自檢槽、一組溢流槽、輔助槽、稀釋液定量槽、混合槽；所述的芯片下層的樣品槽和稀釋液槽位于靠近芯片中心的位置，所述的樣品和稀釋液通過所述的芯片上層和/或中層的通孔注入到所述的樣品槽和稀釋液槽中；所述的芯片的輔助槽的入口與所述的樣品槽相連，輔助槽的出口與所述的儲液槽相連；所述的芯片下層的固液分離輔助槽與所述的混合槽通過微流道相連；所述的芯片下層的稀釋液定量槽與混合槽通過微流道相連；所述的芯片下層的稀釋液定量槽通過微流道與自檢槽相連；芯片下層的第一組反應(yīng)檢測槽通過一個環(huán)形微流道和一組徑向微流道與混合槽相連。芯片下層的第二組反應(yīng)檢測槽分別通過芯片上層和/或中層的微流道與第一組反應(yīng)檢測槽相連，若芯片用于多試劑檢測法，則第三組反應(yīng)檢測槽也分別通過芯片上層和/ 或中層的微流道與第二組反應(yīng)檢測槽相連，依此類推。芯片下層的第一組與第二組、第三組等反應(yīng)檢測槽分別沿同圓心的圓周均勻分布、一一對應(yīng)，其中第二組反應(yīng)檢測槽所在的圓周半徑大于第一組反應(yīng)檢測槽所在的圓周半徑，第三組反應(yīng)檢測槽所在的圓周半徑大于第二組反應(yīng)檢測槽所在的圓周半徑，依此類推；所述的兩組或多組反應(yīng)檢測槽中都預(yù)裝有反應(yīng)試劑，若第一組反應(yīng)檢測槽中裝入Al、 Bi、Cl···，則對應(yīng)的第二組反應(yīng)檢測槽中裝入A2、B2、C2···，依此類推；所述的反應(yīng)試劑為液態(tài)的反應(yīng)試劑或凍干的反應(yīng)試劑，或預(yù)裝液態(tài)的反應(yīng)試劑在所述的反應(yīng)檢測槽中原位凍干。用于與所述芯片配套的檢測設(shè)備和芯片本身的自檢和校正的自檢槽沿下層芯片圓周分布；所述的一組自檢槽所在圓周的半徑與兩組反應(yīng)檢測槽所在圓周的半徑相等并且同圓心；用于反應(yīng)檢測槽和自檢槽的光學(xué)精確定位的芯片的微反射面，沿所述的最后一組反應(yīng)檢測槽同圓心的圓周均勻分布。所述的芯片下層的反應(yīng)檢測槽的直徑介于0. Imm到IOmm;深度介于0. Imm到 IOmm ；所述自檢槽的直徑介于0. Imm到10mm，深度介于0. Imm到IOmm ；所述的微反射面寬度介于 0. Imm 至Ij 5mmο所述的芯片上層和/或中層的通孔為兩個，分別用于樣品和稀釋液進樣。所述的芯片的原材料為塑料、硅膠、金屬、玻璃或硅，所述的芯片上層與中層、中層與下層之間采用粘接或者用超聲波焊接的方式連接。所述的芯片上層為圓環(huán)結(jié)構(gòu)，中層與下層為圓盤結(jié)構(gòu)，上層、中層和下層的外圓半徑相同，用于加樣的一組通孔位于中層上。所述的芯片下層的稀釋液定量槽與固液分離輔助槽的體積比根據(jù)樣品的稀釋倍數(shù)來確定。采用上述方案后，本實用新型的檢測集成芯片集樣品前處理、定量輸送、反應(yīng)和檢測于一體，無需配備專業(yè)的樣品前處理設(shè)備和機械手，操作簡單，整個檢測過程全自動化完成，無需專業(yè)人員操作，可以實現(xiàn)患者自測，可同時應(yīng)用于單試劑和多試劑檢測法。一片芯片，一次檢測就可以獲得多個檢測指標，檢測周期短。多功能多指標檢測集成芯片體積微小，與微型化檢測設(shè)備集成，可以發(fā)展出微型化、集成化和便攜化的檢測設(shè)備，實現(xiàn)現(xiàn)場采樣分析。另外，本實用新型的多功能多指標檢測集成芯片可以用于生物醫(yī)學(xué)檢測領(lǐng)域，對人或動物的全血、血漿、尿液、唾液、精液、脊髓、羊水等體液進行全自動化的快速檢測。本實用新型的多功能多指標檢測集成芯片可以用于環(huán)境檢測領(lǐng)域，對環(huán)境中的有機或無機污染物進行快速檢測。本實用新型的多功能多指標檢測集成芯片可以用于食品安全領(lǐng)域，對食品中的有毒有害物質(zhì)、細菌、病毒等進行快速檢測。本實用新型的多功能多指標檢測集成芯片可以用于制藥、化工領(lǐng)域，對各種藥品成分、化工產(chǎn)品進行快速檢測。

圖1是本實用新型一實施例的用于雙試劑法檢測的集成芯片的立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1芯片上層的正面平面示意圖；圖3是圖1芯片中層的正面平面示意圖；圖4是圖1芯片下層的正面平面示意圖；圖5是樣品與稀釋液加入后芯片隨著電機開始轉(zhuǎn)動的瞬間示意圖；圖6是樣品進行固液分離和定量、稀釋液定量后的示意圖；圖7是定量的樣品和定量的稀釋液在混合槽中混合的示意圖；圖8是混合后的溶液通過微流道進入第一組反應(yīng)檢測槽后的示意圖；圖9是第一組反應(yīng)檢測槽中的溶液通過微流道進入第二組反應(yīng)檢測槽后的示意圖；圖10是本實用新型另一實施例的用于雙試劑法檢測的集成芯片的芯片上層的背面示意圖。
具體實施方式
本實用新型用于單試劑及多試劑法檢測的集成芯片，包括用于加樣的通孔、一組槽、微反射面、連接各槽間的微流道，所述的芯片分為上中下三層，所述的芯片上層與中層及所述的芯片中層與下層分別水密性地相連；所述芯片上層和/或中層設(shè)有一組用于加樣的通孔；所述芯片上層的上表面設(shè)有一組用于保護通光面的淺槽；所述的芯片下層設(shè)有一組槽和一組微反射面；連接各槽間的微流道設(shè)置在相應(yīng)的芯片層上。所述的芯片下層的槽為樣品槽、稀釋液槽、儲液槽、至少兩組反應(yīng)檢測槽、一組用于系統(tǒng)校正的自檢槽、一組溢流槽、輔助槽、稀釋液定量槽、混合槽；所述的芯片下層的樣品槽和稀釋液槽位于靠近芯片中心的位置，所述的樣品和稀釋液通過所述的芯片上層和/或中層的通孔注入到所述的樣品槽和稀釋液槽中；所述的芯片的輔助槽的入口與所述的樣品槽相連，輔助槽的出口與所述的儲液槽相連；所述的芯片下層的固液分離輔助槽與所述的混合槽通過微流道相連；所述的芯片下層的稀釋液定量槽與混合槽通過微流道相連；所述的芯片下層的稀釋液定量槽通過微流道與自檢槽相連；芯片下層的第一組反應(yīng)檢測槽通過一個環(huán)形微流道和一組徑向微流道與混合槽相連。芯片下層的第二組反應(yīng)檢測槽分別通過芯片上層和/或中層的微流道與第一組反應(yīng)檢測槽相連，若芯片用于多試劑檢測法，則第三組反應(yīng)檢測槽也分別通過芯片上層和/ 或中層的微流道與第二組反應(yīng)檢測槽相連，依此類推。芯片下層的第一組與第二組、第三組等反應(yīng)檢測槽分別沿同圓心的圓周均勻分布、一一對應(yīng)，其中第二組反應(yīng)檢測槽所在的圓周半徑大于第一組反應(yīng)檢測槽所在的圓周半徑，第三組反應(yīng)檢測槽所在的圓周半徑大于第二組反應(yīng)檢測槽所在的圓周半徑，依此類推；所述的兩組或多組反應(yīng)檢測槽中都預(yù)裝有反應(yīng)試劑，若第一組反應(yīng)檢測槽中裝入Al、 Bi、Cl···，則對應(yīng)的第二組反應(yīng)檢測槽中裝入A2、B2、C2···，依此類推；所述的反應(yīng)試劑為液態(tài)的反應(yīng)試劑或凍干的反應(yīng)試劑，或預(yù)裝液態(tài)的反應(yīng)試劑在所述的反應(yīng)檢測槽中原位凍干。用于與所述芯片配套的檢測設(shè)備和芯片本身的自檢和校正的自檢槽沿下層芯片圓周分布；所述的一組自檢槽所在圓周的半徑與兩組反應(yīng)檢測槽所在圓周的半徑相等并且同圓心；用于反應(yīng)檢測槽和自檢槽的光學(xué)精確定位的芯片的微反射面，沿所述的最后一組反應(yīng)檢測槽同圓心的圓周均勻分布。所述的芯片下層的反應(yīng)檢測槽的直徑介于0. Imm到IOmm;深度介于0. Imm到 IOmm ；所述自檢槽的直徑介于0. Imm到10mm，深度介于0. Imm到IOmm ；所述的微反射面寬度介于 0. Imm 至Ij 5mmο所述的芯片上層和/或中層的通孔為兩個，分別用于樣品和稀釋液進樣。所述的芯片的原材料為塑料、硅膠、金屬、玻璃或硅，所述的芯片上層與中層、中層與下層之間采用粘接或者用超聲波焊接的方式連接。所述的芯片上層為圓環(huán)結(jié)構(gòu)，中層與下層為圓盤結(jié)構(gòu)，上層、中層和下層的外圓半徑相同，用于加樣的一組通孔位于中層上。所述的芯片下層的稀釋液定量槽與固液分離輔助槽的體積比根據(jù)樣品的稀釋倍數(shù)來確定。上述的用于單試劑及多試劑法檢測的集成芯片的檢測方法，其包括以下步驟(1)將樣品溶液經(jīng)通孔注入到所述的樣品槽中；(2)如果樣品需要稀釋，將稀釋液經(jīng)通孔注入到所述的稀釋液槽中，進行步驟 (3)；如果樣品不需要稀釋，進行步驟；(3)啟動電機旋轉(zhuǎn)所述的芯片，樣品溶液在離心力作用下實現(xiàn)固液分離，同時稀釋液進入稀釋液定量槽，定量的樣品與稀釋液流入混合槽進行混合，混合后的液體進行步驟 (5)；(4)啟動電機旋轉(zhuǎn)所述的芯片，樣品溶液在離心力作用下實現(xiàn)固液分離，分離后的液體進行步驟(5)；(5)液體進入第一組反應(yīng)檢測槽與所述的反應(yīng)試劑進行反應(yīng)；(6)通過與芯片配套的檢測設(shè)備在第一組反應(yīng)檢測槽中進行原位檢測； (7)檢測完后液體分別進入第二組反應(yīng)檢測槽進行反應(yīng)；(8)通過與芯片配套的檢測設(shè)備在第二組反應(yīng)檢測槽中進行原位檢測；(9)若用于多試劑法檢測，則重復(fù)步驟(7)和(8)，直到檢測結(jié)束。在步驟(3)或(4)中，所述的電機的轉(zhuǎn)速介于1000到10000轉(zhuǎn)每分鐘。在步驟C3)或中，樣品中固體不溶物在流經(jīng)所述的固液分離微流道與輔助槽過程與液體分離，滯留在所述的儲液槽中。在步驟(5) (9)中配套設(shè)備提供恒定的反應(yīng)檢測溫度。在步驟(1) (9)進行的同時，所述的電機根據(jù)需要在不同的時段處于不同的旋轉(zhuǎn)速度或者旋轉(zhuǎn)方向。在步驟(6)與步驟(8)中，與芯片配套的光學(xué)檢測設(shè)備是分光光度計、熒光計或光電管。為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。下面以全血生化雙試劑檢測法為例，并結(jié)合附圖詳細說明本實用新型檢測集成芯片的使用方法。本芯片可以用于生物醫(yī)學(xué)檢測領(lǐng)域，對人或動物的全血、血漿、尿液、唾液、精液、 脊髓、羊水等體液中的多種指標進行全自動化的快速檢測；另外，本芯片還可以用于環(huán)境檢測領(lǐng)域，對環(huán)境中的有機或無機污染物進行快速檢測；再者，本芯片還可以用于食品安全領(lǐng)域，對食品中的有毒有害物質(zhì)、細菌、病毒等進行快速檢測；同樣的，本芯片可以用于制藥、 化工領(lǐng)域，對各種藥品成分、化工產(chǎn)品進行快速檢測。在使用待檢測的樣品中如果待檢測物濃度較高，可以在芯片上加入樣品的同時加入稀釋液，若樣品中待檢測物的濃度合適則只需加樣品即可。如血液的生化指標分析，可以在加經(jīng)過抗凝處理的血液的同時加入稀釋液。應(yīng)當理解，雖然通過實施例描繪了本實用新型，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員知道，本實用新型有許多變形和變化而不脫離本實用新型的精神，而此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型的范圍。
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細說明實施例一血液生化分析如圖1、2、3和4所示，本實用新型用于單試劑及多試劑法檢測的集成芯片，該芯片以透明塑料為原料，通過模具注塑的方式制作而成。本芯片包括上層1和中層2及下層3， 上層1為圓環(huán)結(jié)構(gòu)，中層2與下層3為圓盤結(jié)構(gòu)，其中上層1的上表面有一組深度為0 0. 5mm的淺槽12，分別與反應(yīng)檢測槽34、自檢槽35及溢流槽36相對應(yīng)，構(gòu)成光學(xué)檢測時通光面的上表面，其作用是在芯片裝配過程中能夠保護通光面不被損壞。中層2上設(shè)有通孔21、22以及另兩組通孔231、233和232、234，通孔21用于加入樣品，通孔22用于加入稀釋液，兩組通孔231與232分別與下層3上的兩組反應(yīng)檢測槽341、 342相對應(yīng)，通孔233和234分別與下層3上的自檢槽35和溢流槽36相對應(yīng)；另外中層正面上還設(shè)有一組氣孔M和連接通孔231和232的微流道25，其中有微流道25相連的通孔 231和232分別與反應(yīng)檢測槽341、342相對應(yīng)，其余獨立的通孔233和234分別與自檢槽 35及溢流槽36相對應(yīng)。下層3上設(shè)有樣品槽31、稀釋液槽32、儲液槽33、第一組反應(yīng)檢測槽341與第二組反應(yīng)檢測槽342、一組自檢槽35、一組溢流槽36、稀釋液定量槽37、用于固液分離的微流道38和輔助槽39、混合槽310、微反射面311及氣孔312 ；還設(shè)有連接各槽的微流道313 317。樣品槽31與稀釋液槽32位于芯片靠近中心的位置，樣品槽31與稀釋液槽32中分別有一個氣孔312保證液體能順利地注入。稀釋液定量槽37與輔助槽39的體積比決定了樣品的稀釋倍數(shù)。多余的稀釋液進入到自檢槽35中對芯片本身及配套設(shè)備和系統(tǒng)進行校正，自檢槽35位于反應(yīng)檢測槽34同半徑的圓周上，為圓形，直徑為2mm，深度為5mm。反應(yīng)檢測槽341與342直徑為2mm，深度為5mm。反應(yīng)槽341與342位于遠離圓心的圓周上，形狀可以是圓形、方形、長方形或多邊形，在本實施例中，其為圓形。反應(yīng)檢測槽341與342中預(yù)裝有各種凍干試劑，在本實施例中，該反應(yīng)檢測槽中預(yù)裝的凍干試劑用于檢測的血液生化指標包括丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(ALT)、天門冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(AST)、Y-谷氨酞基轉(zhuǎn)移酶(Y-GT)、堿性磷酸酶(ALP)、總膽紅素(TBIL)、直接膽紅素(DBIt)、總蛋白(TP)、白蛋白(Alb)、尿素(Urea)、肌酐(Cr)、尿酸(UA)、葡萄糖(Glu)、總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白(HDL)、低密度低蛋白(VLDL)、極低密度脂蛋白 (LDL)、血清鎂(Mg)、血清鉀(K)、血清鈉(Na)、血清氯(Cl)、血清鈣(Ca)、血清磷(P)、血清鐵(Fe)、血清氨(NH)、二氧化碳(C02)。溢流槽36包括樣品溢流槽361、稀釋液溢流槽362及混合液溢流槽363，分別與樣品槽31、自檢槽35及反應(yīng)檢測槽341通過微流道相連。微反射面311用于對反應(yīng)檢測槽光學(xué)精確定位，微反射面311位于反應(yīng)檢測槽342 的圓周上并與反應(yīng)檢測槽342 —一對應(yīng)。微反射面311的寬度為1mm。配合圖5所示，芯片使用時，先從人或動物的指尖、靜脈或其它部位取數(shù)滴血液， 然后從通孔21注入樣品槽31 ；將稀釋液從通孔22注入稀釋液槽32 ；然后將芯片固定到電機上開始旋轉(zhuǎn)。配合圖6所示，芯片置于37攝氏度恒溫腔中，電機帶動芯片以4000轉(zhuǎn)/分鐘的速度旋轉(zhuǎn)；血液樣品在離心力的作用下從樣品槽31進入固液分離的微流道38和輔助槽39， 多余的樣品進入溢流槽361，血液中的血細胞等顆粒狀物質(zhì)開始與液體分離并最終進入儲液槽33 ；稀釋液在離心力的作用下從稀釋液槽32進入稀釋液定量槽37，多余的稀釋液進入自檢槽35與溢流槽362中；配合圖7所示，芯片在電機帶動下繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，固液分離后的定量樣品(血漿)從輔助槽39中經(jīng)過微流道314進入混合槽310 ；定量的稀釋液經(jīng)過微流道313進入混合槽310 ； 電機帶動芯片旋轉(zhuǎn)，血漿和稀釋液在混合槽310中充分混合。配合圖8所示，混合后的液體在離心力作用下經(jīng)過微流道315進入環(huán)形微流道 316，再通過與各個反應(yīng)檢測槽341相連的發(fā)散式徑向微流道317將反應(yīng)檢測槽341逐個充滿，溶解反應(yīng)檢測槽341中預(yù)裝的試劑，并開始反應(yīng)；多余的混合液進入溢流槽363 ；反應(yīng)一段時間后芯片經(jīng)過微反射面311精確定位后進行原位光學(xué)檢測。若是單試劑法檢測，過程到此結(jié)束。若是雙試劑法檢測，則配合圖9所示，芯片繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，液體從反應(yīng)檢測槽341中沿中層2的微流道25分別進入相對應(yīng)的反應(yīng)檢測槽342中，反應(yīng)一段時間后，芯片經(jīng)過微反射面311精確定位后進行原位光學(xué)檢測。實施例二水質(zhì)檢測以透明塑料為原料，通過模具注塑的方式制作芯片，并在反應(yīng)檢測槽341與 342(雙試劑法需要)中預(yù)裝用于檢測水中有機物(如苯酚)、重金屬離子(如鉛、銅、鐵)、 農(nóng)藥殘留(如有機磷)的試劑。取1毫升水樣加入到樣品槽31中。如果需要稀釋則將稀釋液注入稀釋槽32。把芯片固定在電機上，啟動電機開始旋轉(zhuǎn)。樣品輸送、分離、反應(yīng)檢測等步驟與實施例一類似。實施例三食品衛(wèi)生檢測以透明塑料為原料，通過模具注塑的方式制作芯片，并在反應(yīng)槽341與342(雙試劑法需要)中預(yù)裝用于檢測食品中微生物(如大腸桿菌)、添加劑(如糖化酶制劑)、農(nóng)藥殘留(如有機磷、氨基甲酸酯農(nóng)藥)、污染物(如無機砷、甲醛、氰化物、亞硝酸鹽)、蛋白質(zhì)等的試劑。對于液態(tài)樣品可以直接取樣加入到芯片中。固體樣品需粉碎，再加液體溶解，然后加入到芯片中。特殊的還可以用到各種萃取技術(shù)把待測物質(zhì)從食品中提取后，再加入到芯片檢測。檢測方法同實施例一。上述實施例是以雙試劑檢測芯片為例，所述的芯片上層為圓環(huán)結(jié)構(gòu)，中層與下層為圓盤結(jié)構(gòu)，上層、中層和下層的外圓半徑相同，所以用于加樣的一組通孔僅位于中層上。 當然，芯片上層也可以為圓盤結(jié)構(gòu)，這樣用于加樣的一組通孔就要同時位于上層和中層上了。上述實施例中在中層2正面上設(shè)有連接通孔231和232的微流道25。如圖10所示，也可以采用在上層1的下表面設(shè)有連接第一組反應(yīng)檢測槽與第二組反應(yīng)檢測槽的微流道11，而中層2正面不設(shè)有連接通孔231和232的微流道25。上述實施例是以雙試劑檢測芯片為例，若芯片用于多試劑檢測法，則第三組反應(yīng)檢測槽也分別通過芯片上層或中層的微流道與第二組反應(yīng)檢測槽相連，依此類推。同理，芯片下層的第一組與第二組、第三組等反應(yīng)檢測槽分別沿同圓心的圓周均勻分布、一一對應(yīng)， 其中第二組反應(yīng)檢測槽所在的圓周半徑大于第一組反應(yīng)檢測槽所在的圓周半徑，第三組反應(yīng)檢測槽所在的圓周半徑大于第二組反應(yīng)檢測槽所在的圓周半徑，依此類推。所述的多組反應(yīng)檢測槽中都預(yù)裝有反應(yīng)試劑，若第一組反應(yīng)檢測槽中裝入Al、Bi、Cl···，則對應(yīng)的第二組反應(yīng)檢測槽中裝入A2、B2、C2…，依此類推。上述實施例反應(yīng)試劑為凍干的反應(yīng)試劑，當然也可以是液態(tài)的反應(yīng)試劑或預(yù)裝液態(tài)的反應(yīng)試劑在所述的反應(yīng)檢測槽中原位凍干。上述實施例所述的芯片的原材料為塑料，當然可以根據(jù)需要采用硅膠、金屬、玻璃或硅。金屬可以采用合金。采用金屬材料制作時，主體用金屬，檢測孔處用塑料或玻璃。上述實施例的芯片上層與中層、中層與下層之間可以采用粘接或者用超聲波焊接的方式連接。綜上所述，本實用新型的內(nèi)容并不局限在上述的實施例中，相同領(lǐng)域內(nèi)的有識之士可以在本實用新型的技術(shù)指導(dǎo)思想之內(nèi)可以輕易提出其他的實施例，但這種實施例都包括在本實用新型的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種用于單試劑及多試劑法檢測的集成芯片，包括用于加樣的通孔、一組槽、微反射面、連接各槽間的微流道，其特征在于所述的芯片分為上中下三層，所述的芯片上層與中層及所述的芯片中層與下層分別水密性地相連；所述芯片上層和/或中層設(shè)有一組用于加樣的通孔；所述芯片上層的上表面設(shè)有一組用于保護通光面的淺槽；所述的芯片下層設(shè)有一組槽和一組微反射面；連接各槽間的微流道設(shè)置在相應(yīng)的芯片層上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于單試劑及多試劑法檢測的集成芯片，其特征在于所述的芯片下層的槽為樣品槽、稀釋液槽、儲液槽、至少兩組反應(yīng)檢測槽、一組用于系統(tǒng)校正的自檢槽、一組溢流槽、輔助槽、稀釋液定量槽、混合槽；所述的芯片下層的樣品槽和稀釋液槽位于靠近芯片中心的位置，所述的樣品和稀釋液通過所述的芯片上層和/或中層的通孔注入到所述的樣品槽和稀釋液槽中；所述的芯片的輔助槽的入口與所述的樣品槽相連，輔助槽的出口與所述的儲液槽相連；所述的芯片下層的固液分離輔助槽與所述的混合槽通過微流道相連；所述的芯片下層的稀釋液定量槽與混合槽通過微流道相連；所述的芯片下層的稀釋液定量槽通過微流道與自檢槽相連；芯片下層的第一組反應(yīng)檢測槽通過一個環(huán)形微流道和一組徑向微流道與混合槽相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于單試劑及多試劑法檢測的集成芯片，其特征在于芯片下層的第二組反應(yīng)檢測槽分別通過芯片上層和/或中層的微流道與第一組反應(yīng)檢測槽相連，第三組反應(yīng)檢測槽也分別通過芯片上層和/或中層的微流道與第二組反應(yīng)檢測槽相連，依此類推。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于單試劑及多試劑法檢測的集成芯片，其特征在于芯片下層的第一組與第二組、第三組等反應(yīng)檢測槽分別沿同圓心的圓周均勻分布、一一對應(yīng)，其中第二組反應(yīng)檢測槽所在的圓周半徑大于第一組反應(yīng)檢測槽所在的圓周半徑，第三組反應(yīng)檢測槽所在的圓周半徑大于第二組反應(yīng)檢測槽所在的圓周半徑，依此類推；所述的兩組或多組反應(yīng)檢測槽中都預(yù)裝有反應(yīng)試劑，第一組反應(yīng)檢測槽中裝入A1、B1、C1···，則對應(yīng)的第二組反應(yīng)檢測槽中裝入A2、B2、C2…，依此類推；所述的反應(yīng)試劑為液態(tài)的反應(yīng)試劑或凍干的反應(yīng)試劑，或預(yù)裝液態(tài)的反應(yīng)試劑在所述的反應(yīng)檢測槽中原位凍干。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于單試劑及多試劑法檢測的集成芯片，其特征在于用于與所述芯片配套的檢測設(shè)備和芯片本身的自檢和校正的自檢槽沿下層芯片圓周分布；所述的一組自檢槽所在圓周的半徑與兩組反應(yīng)檢測槽所在圓周的半徑相等并且同圓心；用于反應(yīng)檢測槽和自檢槽的光學(xué)精確定位的芯片的微反射面，沿所述的最后一組反應(yīng)檢測槽同圓心的圓周均勻分布。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于單試劑及多試劑法檢測的集成芯片，其特征在于所述的芯片下層的反應(yīng)檢測槽的直徑介于0. Imm到IOmm;深度介于0. Imm到IOmm;所述自檢槽的直徑介于0. Imm到10mm，深度介于0. Imm到IOmm ；所述的微反射面寬度介于0. Imm到 5mm ο
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于單試劑及多試劑法檢測的集成芯片，其特征在于 所述的芯片上層和/或中層的通孔為兩個，分別用于樣品和稀釋液進樣。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于單試劑及多試劑法檢測的集成芯片，其特征在于所述的芯片的原材料為塑料、硅膠、金屬、玻璃或硅，所述的芯片上層與中層、中層與下層之間采用粘接或者用超聲波焊接的方式連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于單試劑及多試劑法檢測的集成芯片，其特征在于 所述的芯片上層為圓環(huán)結(jié)構(gòu)，中層與下層為圓盤結(jié)構(gòu)，上層、中層和下層的外圓半徑相同， 用于加樣的一組通孔位于中層上。
專利摘要本實用新型公開了一種用于單試劑及多試劑法檢測的集成芯片，包括用于加樣的通孔、一組槽、微反射面、連接各槽間的微流道，所述的芯片分為上中下三層，所述三層之間分別水密性地相連；所述芯片上層和/或中層設(shè)有一組用于加樣的通孔；所述芯片上層的上表面設(shè)有一組用于保護通光面的淺槽；所述的芯片下層設(shè)有一組槽和一組微反射面；連接各槽間的微流道設(shè)置在相應(yīng)的芯片層上。通過該芯片可以一次性自動化完成樣品溶液的前處理、定量輸送、反應(yīng)并對溶液中成分的含量或濃度進行檢測，既能滿足多指標單試劑法的檢測，也能用于多指標雙試劑法及多試劑法的檢測。
文檔編號G01N35/00GK202110178SQ201120098978
公開日2012年1月11日 申請日期2011年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月7日
發(fā)明者王戰(zhàn)會, 陳坦 申請人:天津微納芯科技有限公司