[发明专利]一种微流控检测芯片及制造方法

说明书

本发明涉及一种微流控检测芯片，包括基板和位于基板上的检测区，基板上设有第一储液槽、第二储液槽和废液槽，基板上还设有连接第一储液槽与检测区、第二储液槽与检测区，以及检测区和废液槽的流道，所述流道不同区域表面的亲疏水性存在差异。通过不同区域表面亲疏水性的差异，以此来控制血液等液体在不同区域的流速及扩散状况。例如当从第二储液槽中流出的血液样品在疏水性的第二流道中的流速要慢于血液样品在亲水的检测流道中的流速，并且检测流道的亲水处理，可以协助流体在多个检测位点上的扩散，避免了气泡的产生。

技术领域

本发明属于医用诊断类物品技术领域，涉及一种具有储液功能的微流控检测芯片及制造方法。

背景技术

在生物医学分析，疾病诊断领域，微流控技术的出现推动了便携式快速诊断(point-of-care)产业的发展。相比较以往传统快诊技术，微流控芯片具有以下优势，例如，以往的POCT检测设备，其定标液、检测试剂等液体都是外置于设备中，导致检测设备体积大，管路复杂，难维护，易污染等问题，并且，以往的POCT产品由于检测原理特点，在快速精确定量分析的同时很难实现同时检测多个指标，进而增加了待检测样品的消耗和人为误差。反之，微流控检测技术最大的优势是在微升级别的血样消耗下可以同时进行多个指标的全自动快速检测并得出准确的结果。同时，平方厘米大小的微流控芯片上可以包含定量进样，混合，反应，定标，试剂储存，检测，废液收集等常规实验室所有的功能单元，全自动操作等特点实现高集成，节能，方便，误差小的新一代POCT产品。

流体控制是微流控芯片设计的核心，微流控芯片的所有功能都依赖于微通道网络的独特设计来实现。以国外的几家行业顶尖企业的微流控产品为例，从流体动力来划分，微流控芯片动力可以是气泵的(US8986527B2)，注射器的(US7842234B)，外力挤压的(US5821399A)，离心力的(US20110124128A1)。

以气泵为动力的芯片具有以下特点：首先对于两个以上的流体控制，气泵要求更为复杂的芯片微通道网络设计，相对更多的阀门设计来实现流体的依次流动控制。这样的复杂结构就导致仪器体积往往比较大，芯片加工要求高成本也高的特点。并且，气泵作为动力会增加流体内气泡产生的概率，产生的气泡可以阻碍传感器正常工作。

以注射器为动力的芯片，首先在操作上要求注射器与芯片加样口密封对接，这样的操作比较困难，容易引入人为误差；其次容易由于操作误差，导致样品或仪器污染的风险。

以外力挤压的流体推动方式，因为挤压形变产生的力本身比较小，因此要求芯片尺寸相对较小，这样“微型”的变化，会直接导致芯片加工及组装的难度，造成经济损失。

以离心力驱动的芯片产品比较少，原理上离心力驱动芯片可最大程度实现高集成检测，实现芯片内样本提纯，等量分样的优势，但由于其结构相对更复杂和精细，材料表面张力可以很大程度上影响流速，造成技术壁垒比较高，导致产业化难度。

随着体外诊断市场需求的激增，微流控技术在体外诊断应用中的优势逐渐突显出来，受到工业界越来越多的关注。微流控芯片应用中，多种流体的次序性流动及测试片内置液体的保存和流动控制是目前普遍存在的技术难点。

发明内容

本发明中，提供一种微流控检测芯片，通过流道的亲疏水性差异来控制液体的流动速度并使检测更准确。即通过不同区域表面亲疏水性的差异，以此来控制血液等液体在不同区域的流速及扩散状况，以保证在自重力情况下液体能依次流道检测区域实现检测。即，当液体在流通的流道中时，使用疏水流道使其流速减缓，避免流速过快产生气泡，当液体在检测的流道中时，使用亲水流道使液体扩散至整个流道表面，保证与检测仪器的充分接触。

一种微流控检测芯片，包括基板和位于基板上的检测区，基板上设有第一储液槽、第二储液槽和废液槽，基板上还设有连接第一储液槽与检测区、第二储液槽与检测区，以及检测区和废液槽的流道，所述流道不同区域表面的亲疏水性存在差异。