一种用于核酸恒温扩增检测的微流控芯片

1.一种用于核酸恒温扩增检测的微流控芯片，其特征在于，包括：样品处理区、多重数字检测区、开关通道区；所述开关通道区包括第一开关通道与第二开关通道；
所述开关通道区处于不同状态下控制不同通道间的连通，所述样品处理区通过第一开关状态的所述第一开关通道与外界连接，所述样品处理区通过第二开关状态的所述第二开关通道与所述多重数字检测区连接，所述样品处理区与所述多重数字检测区通过第三开关状态形成密闭空间。
2.根据权利要求1所述一种用于核酸恒温扩增检测的微流控芯片，其特征在于，包括：
所述多重数字检测区包括底层(1)、小室层(2)；小室层包括小室层接引室(21)、通道、小室(24)；通道包括主通道(22)和支通道(23)；底层(1)与小室层(2)固定连接；所述小室层接引室(21)连接所述主通道(22)，所述主通道(22)连接若干条所述支通道(23)，所述小室(24)连通并排布在所述支通道(23)两侧。
3.根据权利要求2所述一种用于核酸恒温扩增检测的微流控芯片，其特征在于，包括：
所述样品处理区包括提取层(3)；提取层(3)包括提取层接引室(31)、提取层洗脱室(32)、提取层裂解室(33)、矿物油室(34)、清洗室(35)；所述提取层(3)与所述小室层(2)固定连接；所述矿物油室(34)分别与所述提取层裂解室(33)、所述清洗室(35)、所述提取层洗脱室(32)通过连接通道连接，所述提取层裂解室(33) 和所述清洗室(35)分别位于所述矿物油室(34)两侧；所述提取层接引室(31)适配所述小室层接引室(21)。
4.根据权利要求3所述一种用于核酸恒温扩增检测的微流控芯片，其特征在于，包括：
所述样品处理区包括隔离层(4)；隔离层(4)包括隔离层接引室(41)、隔离层洗脱室(42)、隔离层裂解室(43)；所述提取层(3)与所述隔离层(4)固定连接；所述隔离层裂解室(43)适配所述提取层裂解室(33)，所述隔离层洗脱室(42)适配所述提取层洗脱室(32)，所述隔离层接引室(41)适配所述提取层接引室(31)。
5.根据权利要求4所述一种用于核酸恒温扩增检测的微流控芯片，其特征在于，包括：
所述开关通道区包括导流层(5)；所述导流层设有第一开关通道导流层区(51)、第二开关通道(52)、导流层空白区(53)；所述导流层(5)贴合所述隔离层(4)，所述导流层(5)与所述隔离层(4)间覆有密封油；所述导流层空白区(53)为导流层(5)未打孔区域；所述第一开关通道导流层区(51)适配所述隔离层裂解室(43)。
6.根据权利要求5所述一种用于核酸恒温扩增检测的微流控芯片，其特征在于，包括：
所述开关通道区包括进样层(6)；所述进样层(6)设有第一开关通道进样层区(61)；所述进样层(6)与所述导流层(5)固定连接；所述第一开关通道进样层区(61)适配所述第一开关通道导流层区(51)。
7.根据权利要求6所述一种用于核酸恒温扩增检测的微流控芯片，其特征在于，包括：
所述第一开关状态，所述导流层空白区(53)连接所述隔离层接引室(41)、所述隔离层洗脱室(42)，所述第一开关通道在第一开关状态下连通所述隔离层裂解室(43)与外界。
8.根据权利要求6所述一种用于核酸恒温扩增检测的微流控芯片，其特征在于，包括：
第二开关状态，所述导流层空白区(53)连接所述隔离层裂解室(43)，所述第二开关通道(52)在第二开关状态下连通所述隔离层接引室(41)与所述隔离层洗脱室(42)。
9.根据权利要求6所述一种用于核酸恒温扩增检测的微流控芯片，其特征在于，包括：
第三开关状态，所述导流层空白区(53)连接所述隔离层接引室(41)、所述隔离层洗脱室(42)、所述隔离层裂解室(43)。

一种用于核酸恒温扩增检测的微流控芯片\n技术领域\n[0001] 本实用新型涉及微流控芯片技术领域，更具体的说是涉及核酸检测的微流控芯片。\n背景技术\n[0002] 核酸测试技术大多需要精密的仪器和复杂的试验流程，专业的实验人员配置。在现有的分子诊断技术中，以RPA为代表的核酸等温扩增技术以其快速，灵敏无需仪器等特点，10到20分钟之内成功检测到EGFR点突变，与传统的DNA测序方法相比较，ARPS有着许多优势之处包括时间短，成本低，操作简单，无需精密仪器等，而且，在基因组DNA样本中，ARPS可以检测到30％和40％的靶向突变位点，灵敏度与测序相当。RPA技术与末端荧光检测和胶体金侧流试纸条以及微流控芯片结合检测EGFR突变，但还没有类似ARSP肉眼观测法的应用。ARSP法同样有待于进一步优化。对于每一次EGFR检测来说，检测灵敏性和特异性都还有待提高；由于样本量有限，现仍需更多的临床样本实验进行验证。无论如何，在精准医疗大背景下，对于一些没有条件购买测序仪，以及不具备专业操作能力的不发达地区和国家，这种快速简便，操作简单的，无需任何仪器的ARSP基因检测法无疑为核酸检测提供有效参考，同时也为分子即时诊断领域提供新的潜在解决方案。\n[0003] 如何减少制作成本、提高工作效率、增加微流控芯片的密封性是本领域技术人员亟需解决的问题。\n实用新型内容\n[0004] 有鉴于此，本实用新型提供了一种用于核酸恒温扩增检测的微流控芯片，以达到使用简单的结构增加微流控芯片的密封性的目的。\n[0005] 为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：\n[0006] 一种用于核酸恒温扩增检测的微流控芯片，包括：样品处理区、多重数字检测区、开关通道区；所述开关通道区包括第一开关通道与第二开关通道；\n[0007] 所述开关通道区处于不同状态下控制不同通道间的连通，所述样品处理区通过第一开关状态的所述第一开关通道与外界连接，所述样品处理区通过第二开关状态的所述第二开关通道与所述多重数字检测区连接，所述样品处理区与所述多重数字检测区通过第三开关状态形成密闭空间。\n[0008] 所述多重数字检测区包括底层、小室层；小室层包括小室层接引室、通道、小室；通道包括主通道和支通道；底层与小室层固定连接；所述小室层接引室连接所述主通道，所述主通道连接若干条所述支通道，所述小室连通并排布在所述支通道两侧。\n[0009] 所述样品处理区包括提取层；提取层包括提取层接引室、提取层洗脱室、提取层裂解室、矿物油室、清洗室；所述提取层与所述小室层固定连接；所述矿物油室分别与所述提取层裂解室、所述清洗室、所述提取层洗脱室通过连接通道连接，所述提取层裂解室和所述清洗室分别位于所述矿物油室两侧；所述提取层接引室适配所述小室层接引室。\n[0010] 所述样品处理区包括隔离层；隔离层包括隔离层接引室、隔离层洗脱室、隔离层裂解室；所述提取层与所述隔离层固定连接；所述隔离层裂解室适配所述提取层裂解室，所述隔离层洗脱室适配所述提取层洗脱室，所述隔离层接引室适配所述提取层接引室。\n[0011] 所述开关通道区包括导流层；所述导流层设有所述第一开关通道导流层区、所述第二开关通道、导流层空白区；所述导流层贴合所述隔离层，所述导流层与所述隔离层间覆有密封油；所述导流层空白区为导流层未打孔区域；所述第一开关通道导流层区适配所述隔离层裂解室。\n[0012] 所述开关通道区包括进样层；所述进样层设有第一开关通道进样层区；所述进样层与所述导流层固定连接；所述第一开关通道进样层区适配所述第一开关通道导流层区。\n[0013] 所述第一开关状态，所述导流层空白区连接所述隔离层接引室、所述隔离层洗脱室，所述第一开关通道在第一开关状态下连通所述隔离层裂解室与外界。\n[0014] 第二开关状态，所述导流层空白区连接所述隔离层裂解室，所述第二开关通道在第二开关状态下连通所述隔离层接引室与所述隔离层洗脱室。\n[0015] 第三开关状态，所述导流层空白区连接所述隔离层接引室、所述隔离层洗脱室、所述隔离层裂解室。\n[0016] 经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本实用新型可以得到以下有益效果：\n[0017] 1、简化芯片制作难度，只需要在芯片各层打孔即可；\n[0018] 2、简化微流控芯片操作难度；\n[0019] 3、提高各区域密封性；\n[0020] 4、一张芯片提供两套检测区域，可以为一套对照组一套实验组，也可两套都为实验组。\n[0021] 5、兼容LAMP、RPA等多种检测技术\n附图说明\n[0022] 为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。\n[0023] 图1附图为本实用新型的结构爆炸图。\n[0024] 图2示出本实用新型小室层的示意图。\n[0025] 图3示出本实用新型提取层的示意图。\n[0026] 图4示出本实用新型隔离层的示意图。\n[0027] 图5示出本实用新型导流层的示意图。\n[0028] 图6示出本实用新型进样层的示意图。\n[0029] 图7示出本实用新型第一开关状态的示意图。\n[0030] 图8示出本实用新型第二开关状态的示意图。\n[0031] 图9示出本实用新型第三开关状态的示意图。\n[0032] 图中：1‑底层、2‑小室层、21‑小室层接引室、22‑主通道、23‑支通道、24‑小室、3‑提取层、31‑提取层接引室、32‑提取层洗脱室、33‑提取层裂解室、34‑矿物油室、35‑清洗室、4‑隔离层、41‑隔离层接引室、42‑隔离层洗脱室、43‑隔离层裂解室、5‑导流层、51‑第一开关通道导流层区、52‑第二开关通道、53‑导流层空白区、6‑进样层、61‑第一开关通道进样层区。\n具体实施方式\n[0033] 下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。\n[0034] 实施例一：如图1‑9，开关通道处于不同状态下控制不同通道间的连通，样品处理区通过第一开关状态的第一开关通道与外界连接，样品处理区通过第二开关状态的第二开关通道52与多重数字检测区连接，样品处理区与多重数字检测区通过第三开关状态形成密闭空间；小室24、主通道22、支通道23贯穿小室层，接引室贯穿小室层2、提取层3、隔离层4，清洗室、矿物油室贯穿提取层3，裂解室、洗脱室、接引室贯穿提取层3、隔离层4，第一开关通道贯穿导流层5、进样层6，第二开关通道52贯穿导流层5。芯片从下至上依次为底层1、小室层2、提取层3、隔离层4、导流层5、进样层6。\n[0035] 实施例二：如图1‑6，微流控芯片包括：样品处理区、多重数字检测区、开关通道区；\n开关通道区包括第一开关通道与第二开关通道52；\n[0036] 开关通道区处于不同状态下控制不同通道间的连通，样品处理区通过第一开关状态的第一开关通道与外界连接，样品处理区通过第二开关状态的第二开关通道与多重数字检测区连接，样品处理区与多重数字检测区通过第三开关状态形成密闭空间。\n[0037] 多重数字检测区包括底层1、小室层2；小室层包括小室层接引室21、通道、小室24；\n通道包括主通道22和支通道23；底层1与小室层2固定连接；小室层接引室21连接主通道22，主通道22连接若干条支通道23，小室24连通并排布在支通道23两侧。\n[0038] 样品处理区包括提取层3；提取层3包括提取层接引室31、提取层洗脱室32、提取层裂解室33、矿物油室34、清洗室35；提取层3与小室层2固定连接；矿物油室34分别与提取层裂解室33、清洗室35、提取层洗脱室32通过连接通道连接，提取层裂解室33和清洗室35分别位于矿物油室34两侧；提取层接引室31适配小室层接引室21。\n[0039] 样品处理区包括隔离层4；隔离层4包括隔离层接引室41、隔离层洗脱室42、隔离层裂解室43；提取层3与隔离层4固定连接；隔离层裂解室43适配提取层裂解室33，隔离层洗脱室42适配提取层洗脱室32，隔离层接引室41适配提取层接引室31。\n[0040] 开关通道区包括导流层5；第一开关通道导包括第一开关通道导流层区51；导流层设有第一开关通道导流层区51、第二开关通道52、导流层空白区53；导流层5贴合隔离层4，导流层5与隔离层4间覆有密封油；导流层空白区53为导流层5未打孔区域；第一开关通道导流层区51适配隔离层裂解室43。\n[0041] 开关通道区包括进样层6；第一开关通道导包括第一开关通道进样层区61；进样层\n6设有第一开关通道进样层区61；进样层6与导流层5固定连接；第一开关通道进样层区61适配第一开关通道导流层区51。\n[0042] 第一开关状态(图7)，导流层空白区53连接隔离层接引室41、隔离层洗脱室42，第一开关通道在第一开关状态下连通隔离层裂解室43与外界。\n[0043] 第二开关状态(图8)，导流层空白区53连接隔离层裂解室43，第二开关通道52在第二开关状态下连通隔离层接引室41与隔离层洗脱室42。\n[0044] 第三开关状态(图9)，导流层空白区53连接隔离层接引室41、隔离层洗脱室42、隔离层裂解室43。\n[0045] 底层1、小室层2、提取层3、隔离层4间紧密固定连接，导流层5、进样层6层间紧密固定连接，隔离层4、导流层5层间涂抹密封油。\n[0046] 实施例三：芯片形状为方形，开关状态改变方式为芯片层间滑行。\n[0047] 实施例四：将三种缓冲液分别加入芯片中的对应区域，样本首先在第一开关状态下进入裂解缓冲液中，然后转换为第三开关状态将样品处理区密封，样品被裂解，核酸释放，被磁珠吸附，然后磁铁吸附磁珠，穿过矿物油区进入清洗区，然后又由磁铁吸附磁珠经过矿物油进入洗脱区。当转换为第二开关状态时，矿物油和包含核酸的洗脱液可以进入小室层，首先洗脱液将小室填满，其次矿物油将小室进行分隔，形成独立的反应单元。小室在真空条件下可以形成负压，为后续的进样提供动力。\n[0048] 实施例五：样品裂解方式可以为离心分离法。\n[0049] 实施例六：小室层使用环介导的等温扩增(Loop‑mediated isothermal \namplification，LAMP)，LAMP的基本原理是在一定温度下(常为65％C)，用4个引物(2个外部引物和2个内部引物)和具有链置换特性的DNA聚合酶(Bst DNA聚合酶)不断地自我循环合成DNA，LAMP中的多对引物既增加了反应的特异性又提高了反应速度。\n[0050] 实施例七：小室层使用重组聚合酶扩增(Recombinase  Polymerase \nAmplification，RPA)技术进行核酸检测，RPA技术主要依赖于三种酶：单链DNA结合蛋白，重组酶和链置换DNA聚合酶。\n[0051] 本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。\n[0052] 对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

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