[发明专利]一种新型微流控芯片及其使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种微流控芯片及其应用，属于微流控芯片领域以及生物检测领域。

背景技术

微流控芯片是以微机电加工技术为基础，由微管路在芯片上形成网络，以可控微流体贯穿整个系统并完成各种生物和化学过程的一种技术。在微流控芯片技术发展早期，芯片毛细管电泳是其主流技术，所用芯片结构简单，功能单一；近年来，微流控芯片开始向功能化、集成化方向飞速发展，诸如核酸扩增反应、免疫反应、细胞裂解等重要的生物和化学过程成为新的热点，而为了研究这些复杂的生物化学反应，通常需要在芯片上制作大量、独立、均一的微池，这些微池共同构成了微反应器阵列。

构建微反应器阵列需要分配试剂以形成大量、均一、独立的微池（见图1）。当前的试剂分配方式多种多样，如亲水管路式（CN1996009B）、真空负压式（CN101590389A）、离心式（US6627159, US20050199500A1, US2004120856A1, US6919058B2, US20030166265A1, WO9533986A1）等。

亲水管路式利用了液体试剂的毛细进样特性，试剂自动进入各个微池，然后用户再将主通道内的多余液体推出以保证微池的独立性。此方法的缺陷是需要用户在加样后进行二次操作，而且需要微池与大气连通以保证试剂能够正常毛细进样，在核酸扩增反应中，大气连通会引发严重的环境污染。真空负压式利用了PDMS等硅橡胶的吸气特性，试剂被吸入各个微池，然后再将主通道内的多余液体推出。与亲水管路式类似的是，此方法缺陷也是需要使用者二次操作。离心式是利用离心力将主通道内的试剂分配进入各个微池，离心后的主通道只剩余空气，这样各微池之间依靠空气自然隔离。此方法的优点是不需要再进行二次操作，缺陷是离心通常需要离心机，设备沉重，无法便携。

总之，这些方式或者会引发环境污染，或者需要用户二次操作，或者需要专业配套设备，均不适合个人用户使用。

发明内容

本发明提供的新型微流控芯片及其使用方法，无需设备辅助，只需用户简单操作，试剂即可分配形成多个独立的微池，非常适合个人用户使用。

本发明的一个目的是提供一种新型微流控芯片。

本发明提供的新型微流控芯片，包括底片和盖片，所述底片和所述盖片封接为一体，所述芯片包括至少1个主通道和至少2个分别与所述主通道相连通的微池，所述主通道与至少1个加样孔相连通。 

本发明的另一个目的是提供一种新型微流控芯片。

本发明提供的新型微流控芯片，包括底片和盖片，所述底片和所述盖片封接为一体，所述芯片包括至少1个主通道和至少2个分别与所述主通道相连通的微池，所述主通道与至少1个加样孔相连通；所述主通道还与至少1个排气通道连通，所述排气通道和所述加样孔连通或者与至少一个排气孔连通。

上述底片和盖片紧密贴合；上述主通道、排气通道、加样孔、排气孔、微池等结构可以设置在底片上也可以设置在盖片上；只要设置在底片和盖片相接触的表面中的任一一面即可；在上下表面各设置一部分也可以。

上述微流控芯片中，每个所述微池与所述主通道直接连通或者通过连接通道连通，连接通道的作用是保证试剂在微池内更稳定的存在，避免试剂因外界扰动而溢出。

上述微流控芯片中，每个所述微池的间距相等或不等；每个所述微池的大小相等或不等；在芯片的制备中，可以根据需要来设计微池的大小和间距。

根据实际需要，可以在所述加样孔上设置腔体以方便试剂加样；可以是有盖的腔体，在加样完毕后，将盖闭合以保证所述芯片的封闭性。

上述微流控芯片中，排气通道能起到两个作用：

一是降低试剂分配的难度（即下面所述芯片甩动的力度），试剂在沿主通道移动时，将其内部的气体挤压进入排气通道，气体再通过排气孔排出，试剂分配速度大大加快。特别地，排气孔可以在所述腔体的内部，或者排气孔与加样孔重合（即排气通道和加样孔连通），此时气体只是在微流控芯片内部循环，也同时保证了芯片的封闭性。在此作用中，排气通道的尺寸、亲水性均无特殊要求。

二是聚集多余试剂，保证各微池之间的独立性。由于试剂的毛细作用特点，试剂更容易聚集在截面积更小或亲水性更强的通道内，这样当主通道内存在多余试剂时，试剂会自动被吸入排气通道，各微池不再有试剂连通。为了起到此作用，所述排气通道的截面积比所述主通道的截面积小，或者所述排气通道的亲水性更强。

上述微流控芯片中，所述底片和盖片的材料为高分子化合物、金属、玻璃、石英、硅、陶瓷、高分子化合物、橡胶和硅铝酸盐化合物；其中，高分子化合物为聚碳酸酯、聚丙烯或聚乙烯醇。