[发明专利]一种冻干球预埋结构、数字微流控芯片及预埋注液方法

说明书

本发明提供了一种冻干球预埋结构、数字微流控芯片及预埋注液方法，所述冻干球预埋结构包括冻干泡罩和注样座，所述注样座内设置有注样腔；所述注样腔内设置有注液柱，所述注液柱内开设有冻干球放置腔，所述冻干球放置腔内设置有冻干球；所述冻干泡罩嵌入所述注样腔内，所述冻干泡罩内设置注入有稀释液的稀释液槽，所述稀释液槽与所述注液柱匹配嵌套，所述稀释液槽内注入稀释液后采用封装膜封装；所述冻干泡罩压入所述注样腔内，所述注液柱刺破封装膜，稀释液进入所述冻干球放置腔溶解冻干球。本发明实现了数字微流控芯片的常温运输，节约了运输成本，提高了芯片试剂预埋的稳定性和可靠性。

技术领域

本发明属于微流控芯片技术领域，涉及一种冻干球预埋结构、数字微流控芯片及预埋注液方法。

背景技术

qPCR、LAMP以及免疫发光等检测方法被广泛应用于生物、医学等领域中，用于判断样本是否携带有遗传疾病相关的基因、诊断传染病、检测基因复制以及亲子鉴定等。在传统的检测设备中，通常需要使用移液枪吸取一定量的液体样本，对准进样口，将液体完全注入反应腔内。使用移液枪注样，增加了使用成本，且对其有较强的依赖性。

数字微流控芯片采用电润湿技术原理，通过电势调控固、液表面能，并利用表面能的不平衡状态驱动液体产生移动，从而达到对微液体的精确操控。数字微流控芯片主要组成包括透明导电盖子(例如ITO玻璃)、表面包含疏水层和介电层的电极阵列等，透明导电盖子和电极阵列之间具有用于液滴移动的间隙腔。数字微流控芯片能够将生物、化学、医学等领域中常常需要的操作过程，如采样、稀释、加试剂、反应、分离、检测等集成于一体，较传统操控手段而言，该技术能够实现更少的样品消耗，同时具有高灵敏度、高精确度、高通量、高集成度等优势，能够用较低的成本快速实现生化反应的全流程自动一体化，且全流程反应中全封闭无交叉污染，可一键操作，大大解放操作人员的双手。

CN214716735U公开了一种试剂预埋与注样装置及包括其的数字微流控芯片，通过将检测试剂进行密封存储，再将其预埋在芯片上，使用时，进样结构与设备下压芯片装置，实现自动化注样。但是上述方法只适用于液体试剂，在PCR反应过程中，扩增所需试剂如：引物(上、下游引物)、Taq酶、dNTPs、Mg²⁺、缓冲液等液体试剂的运输需要在-20℃的条件下储存，以保证试剂性能，如果将扩增试剂以液体形式封装预埋在数字微流控芯片中，会增加数字微流控芯片的运输难度，造成数字微流控芯片成本高、品质难管控的局面。

传统技术采用全手动操作的反应盘(如96孔板和384孔板)，或带有注射泵的连续式微流体器件、微滴微流体等，反应盘的可拓展性差，通常固定为96孔或384孔，反应一旦启动无法在中途新增反应组；且需要全手动式操作，耗时耗力；微流体器件、微滴微流体的操作极大地依赖于注射泵，成本较高；直接预埋液态的扩增试剂，运输条件要求高、成本高、品质难管控。

因此，如何提供一种可以应用于数字微流控芯片的试剂预埋与注样装置及方法，成为亟待解决的问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种冻干球预埋结构、数字微流控芯片及预埋注液方法，通过对扩增所需的试剂进行冻干处理，再进行封装、预埋，采用预埋结构在使用时溶解，利用数字微流控芯片的独特性与优势性，从而实现芯片使用时的自动化注样。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种冻干球预埋结构，所述冻干球预埋结构包括冻干泡罩和注样座，所述注样座内设置有注样腔；所述注样腔内设置有注液柱，所述注液柱内开设有冻干球放置腔，所述冻干球放置腔内设置有冻干球；所述冻干泡罩嵌入所述注样腔内，所述冻干泡罩内设置注入有稀释液的稀释液槽，所述稀释液槽与所述注液柱匹配嵌套，所述稀释液槽内注入稀释液后采用封装膜封装；所述冻干泡罩压入所述注样腔内，所述注液柱刺破封装膜，稀释液进入所述冻干球放置腔溶解冻干球。