[发明专利]一种实现PCR的微流控芯片及实时PCR的病毒快速检测装置

权利要求书

1.一种实现PCR的微流控芯片，其特征在于：所述微流控芯片(1)由集成了微阀的PDMS材料键合封接而成，包括上层的气体控制通道(11)，中间层的PDMS薄膜(12)，下层的微流体通道(13)；其中：

上层气体控制通道(11)由四个微阀(141、142、143、144)组成，其中两个微阀(141、142)分别位于与反应腔(134)对应的上层气体控制通道(11)中的两端，另两个微阀(143、144)与一端的一个微阀(142)平行，所述三个平行的微阀(142、143、144)组成一个微泵(15)；每个微阀均由阀座(111)、微阀气路通道(112)组成，阀座(111)与微阀气路通道(112)之间垂直相连；当外界气体通过阀座(111)进入微阀气路通道(112)后，挤压中间层的PDMS薄膜(12)，中间层的PDMS薄膜(12)突起堵塞下层微流体通道(13)，通过控制气体的压力，可以控制四个微阀(141、142、143、144)的开启和关闭，微泵(15)中的三个平行的微阀(142、143、144)依次开启和关闭，可以驱动下层微流体通道(13)中的流体；

下层的微流体通道(13)包括两个样品注入通道(131、132)、微混合通道(133)、PCR反应腔(134)和废液排出通道(135)；所述两个样品注入通道(131、132)分别用来注入样品和PCR反应液；所述的微混合通道(133)用来对注入通道加入的样品和PCR反应液进行充分混合，以利于进行PCR反应；所述的PCR反应腔(134)用来存储PCR反应液，完成PCR反应后，所述的废液排出通道(35)用来排出PCR反应结束后的废液。

2.根据权利要求1所述的实现PCR的微流控芯片，其特征在于：所述中间层的PDMS薄膜(12)厚度是80-120um。

3.一种实时PCR的病毒快速检测装置，其特征在于包括：权利要求1所述的微流控芯片(1)、温度控制单元(2)、信号探测单元(3)和数据处理及控制单元(4)，其中：

所述温度控制单元(2)由半导体温控片(21)和温度传感器(22)组成，半导体温控片(21)用来改变PCR反应腔(134)的温度，温度传感器(22)用于检测PCR反应腔(134)的温度并将温度转换为电信号，通过预先存储在数据处理及控制单元(4)中的电信号和温度之间的相互关系，来确定PCR反应腔(134)的温度并对半导体温控片(21)进行反馈控制，可以实现高精度的温度控制；

所述信号探测单元(3)由激发光源(31)、光学传输单元(32)和光电探测器(33)组成；激发光源(31)发出的激发光照射PCR反应腔(134)中PCR反应液中的荧光染料或荧光探针，使荧光染料或荧光探针受激发产生荧光；光学传输单元(32)用来传输激发光和收集样品的荧光；所述光电探测器(33)用来探测荧光信号，并将光信号转换成电信号传输到数据处理及控制单元(4)进行处理；

所述数据处理及控制单元(4)实现对温度控制单元和信号探测单元数据的采集、处理、存储和显示；数据处理及控制单元(4)首先向温度控制单元(2)发出命令，使半导体温控片(21)对PCR反应腔(134)中的PCR反应液进行加热，温度传感器(22)实时测量PCR反应腔(134)中的PCR反应液的温度；当达到设定值时，数据处理及控制单元(4)发出命令停止加热，从而实现高精度温度控制；当一次PCR扩增循环完成后，数据处理及控制单元(4)向信号探测单元(3)发出命令，打开激发光源(31)，照射PCR反应腔(134)，产生的荧光传输到光电探测器(33)，经光电探测器(33)转换成电信号传送到数据处理及控制单元(4)进行处理和保存。

4.根据权利要求3所述实时PCR的病毒快速检测装置，其特征在于：所述光电探测器(33)为光电倍增管、光电二极管或CCD探测器。