一种微流控分析试剂盒的制作方法

1.本实用新型涉及微流控发光免疫检测技术领域，尤其涉及一种微流控分析试剂盒。


背景技术：

2.当前，体外诊断分析仪器主流趋势有两种，一种是集成化、自动化、高灵敏、高通量的大型实验室仪器设备；另一种是小型化、便携化、快速化的分析仪器，可用于现场快速诊断。根据分级诊断的需求，小型医院以及检测中心检的测量小，不适合购买价格昂贵的大型自动化检测设备，小型化、快速化的检测方式更适合小型医院的使用。同时对于一些特殊的情况，需要在床边快速化实现检测的场景，也更适合采用小型设备。微流控芯片能够把生物、化学和医学等领域中所涉及的样品制备、反应、分离、检测等基本操作单元集成到一块具有微米尺度微通道的芯片上，再将微流控芯片放入检测设备中进行反应和发光检测，自动完成反应和分析的全过程，满足小型化、快速化的检测方式。微流控芯片的样本用量少，试剂集成化程度高，分析速度快，非常适合制作成便携化快速检测设备，用于现场分析。检测对时间要求高，然而现有的微流控芯片在使用过程中存在试剂反应不充分、检测量小、对仪器的传感器的精度要求高等问题。


技术实现要素：

3.(一)要解决的技术问题
4.鉴于现有技术的上述缺点和不足，本实用新型提供一种微流控分析试剂盒，其解决了现有微流控芯片反应不充分、一致性差、对仪器的传感器精度要求高以及控制复杂的技术问题。
5.(二)技术方案
6.为了达到上述目的，本实用新型的微流控分析试剂盒包括：
7.盖片、反应块以及基块；
8.所述反应块上开设有反应腔和多个储液腔，所述反应腔与每一个所述储液腔之间均设置有微通道，所述储液腔用于存储待加注到所述反应腔中的试剂；
9.所述基块叠置于所述反应块的下方，所述基块的上表面能够与所述反应块的下表面贴合且相互密封，所述基块上设置有驱动组件，所述驱动组件能够将所述储液腔内的试剂输送至所述反应腔中；
10.所述盖片叠置于所述反应块的上方，所述盖片的下表面能够与所述反应块的上表面贴合且相互密封，所述盖片上开设有加样孔，所述加样孔位于所述反应腔的正上方。
11.可选地，所述储液腔贯穿所述反应块的上下表面，所述储液腔的上端开口通过所述微通道连通所述反应腔的上端开口。
12.可选地，所述驱动组件包括多个第一柱塞，所述基块上对应每一个所述储液腔的位置均开设有一个第一通孔，多个所述第一柱塞分别与多个所述第一通孔一一对应套设，
所述第一柱塞能够从所述反应块的下表面插入所述储液腔中。
13.可选地，所述反应块上还开设有清洗腔，所述清洗腔用于存储清洗液；
14.所述清洗腔贯穿所述反应块的上下表面，所述清洗腔的上端开口与所述反应腔的上端开口连通；
15.所述驱动组件还包括第二柱塞，所述基块上对应所述清洗腔的位置开设有第二通孔，所述第二柱塞套设在所述第二通孔中，所述第二柱塞能够从所述反应块的下表面插入所述清洗腔中。
16.可选地，所述反应块上还开设有废液腔，所述废液腔贯穿所述反应块的上下表面，所述废液腔的上端开口与所述反应腔的下端开口连通；
17.所述驱动组件还包括第三柱塞，所述基块上对应所述废液腔的位置开设有第三通孔，所述第三柱塞套设在所述第三通孔中，所述第三柱塞能够从所述反应块的下表面插入所述废液腔中。
18.可选地，每一个所述储液腔与所述反应腔之间均至少设置有一条所述微通道。
19.可选地，所述微通道的横截面为圆形，所述微通道的内径为um～um。
20.可选地，所述微流控分析试剂盒还包括加热组件，所述反应块的下表面上开设多个弧形槽，多个所述弧形槽环绕所述反应腔设置，所述加热组件设置于所述弧形槽中。
21.可选地，多个所述储液腔环形阵列设置于所述反应腔的周围。
22.可选地，所述盖片和所述反应块均为透明材质。
23.(三)有益效果
24.试剂盒的模块化应用，降低制作和使用成本。所有试剂单独密封预装在储液腔中，使用时通过驱动组件提高储液腔的压力来释放液体，有效提高了试剂的抗污染能力，防止假阴性，提高检测的重复性以及精准性。通过反应区流路压力的差异化控制，可以有效加速流体充分混合以及反应，并可以有效减少气泡的产生，从而提高了检测的准确性以及重复性。
附图说明
25.图1为本实用新型的微流控分析试剂盒的分解图；
26.图2为本实用新型的微流控分析试剂盒的反应块的俯视图；
27.图3为本实用新型的微流控分析试剂盒的部分结构示意图；
28.图4为本实用新型的微流控分析试剂盒的基块的俯视图。
29.【附图标记说明】
30.1：盖片；11：加样孔；
31.2：反应块；21：反应腔；22：储液腔；23：微通道；24：清洗腔；25：废液腔；26：弧形槽；
32.3：基块；31：第一柱塞；32：第二柱塞；33：第三柱塞；34：安装通孔。
具体实施方式
33.为了更好地解释本实用新型，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本实用新型作详细描述。其中，本文所提及的“上”、“下”......等方位名词以图1的定向为参照。
34.虽然附图中显示了本实用新型的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更清楚、透彻地理解本实用新型，并且能够将本实用新型的范围完整的传达给本领域的技术人员。
35.如图1和图2所示，本实用新型提供了一种微流控分析试剂盒，其包括依次叠置的盖片1、反应块2以及基块3，通过试剂盒的模块化应用，降低制作和使用成本。在反应块2上开设有反应腔21和多个储液腔22，多个储液腔22环形阵列设置于反应腔21的周围，每一个储液腔22与反应腔21之间均设置有微通道23，反应腔21用于生化反应，储液腔22用于存储待加注的试剂，试剂包括发光试剂、液态酶标记配体以及磁珠标记配体，其中，发光试剂可以是鲁米诺以及其衍生物等，液态酶标记配体可以是辣根过氧化物酶等，磁珠标记配体为常规的通用型试剂，在此不做具体限定。通过环形阵列设置的储液腔22以及采用微通道23连接的管路设计，使得试剂盒尺寸更小，通用化程度高。反应块2安装在基块3上后，基块3的上表面能够与反应块2的下表面贴合且两个面之间相互密封。基块3上对应每一个储液腔22均设置有驱动组件，驱动组件通过加压的方式将储液腔22内的试剂推送至反应腔21中进行混合反应。盖片1叠置于反应块2的上方，当盖面1安装至反应块2上后，盖片1的下表面能够与反应块2的上表面贴合且两个面之间相互密封。盖片1上开设有加样孔11，盖面1定位安装后，加样孔11位于反应腔21的正上方，通过加样孔11向反应腔21中滴加样本。加样孔11上设置密封胶带，用于封盖加样孔11，从而使反应腔21完全密封，密封件优选为密封胶带。使用时，先将反应块2叠置于基块3上，再将待使用的试剂和发光试剂按本次反应所需的计量加注至储液腔22内，最后将盖片1叠置于反应块2上，储液腔22和反应腔21受基块3和盖片1夹持，形成完全密封的腔体；所有试剂单独密封预装在储液腔22中，使用时通过驱动组件提高储液腔22的压力来释放液体，有效提高了试剂的抗污染能力，防止假阴性，提高检测的重复性以及精准性。通过反应区流路压力的差异化控制，可以有效加速流体充分混合以及反应，并可以有效减少气泡的产生，从而提高了检测的准确性以及重复性。
36.本实用新型通过驱动组件来改变试剂加注的速度与行程，控制反应腔21内的压力变化，有效地促进了液体的运动及混合，从而使反应更加充分。储液腔22内预先定量放置试剂，降低了反应样本和试剂的使用量，方便控制液体反应温度的精度，从而有效地提升了灵敏度。通过预封装精确定量的试剂，同时通过微通道23液体通量的控制，提升反应试剂量的准确性。操作人员只需要加入检测样本，密封操作，并将密封后的试剂盒放入小型化的检测仪器中，检测在试剂盒内自主完成，提高了操作的便捷度。
37.如图2和图3所示，在反应块2上开设有多个围绕反应腔21环形阵列设置的圆形通孔，圆形通孔受基块3和盖片1夹持，形成完全密封的腔体，即为储液腔22，储液腔22贯穿反应块2的上下表面，储液腔22的上端开口通过微通道23连通反应腔21的上端开口。当驱动组件对储液腔22加压时，储液腔22内的试剂通过微通道23流入反应腔21中。具体地，驱动组件包括多个第一柱塞31，基块3上对应每一个储液腔22的位置均开设有一个第一通孔，多个第一柱塞31分别与多个第一通孔一一对应套设。在将反应块2定位安装到基块3上后，第一通孔与储液腔22的位置相匹配，第一柱塞31处于初始状态，初始状态的第一柱塞31的上端面与反应块2的下表面共面，通过推送第一柱塞31能够将第一柱塞31从反应块2的下表面插入储液腔22中，并在沿着储液腔22的延伸方向继续运动至反应块2的上表面，从而提高储液腔
22的气压，进而将储液腔22内的试剂完全推送至反应腔21中。本实用新型可以根据反应所需的试剂种类开设多个储液腔22，并对应设置多个第一柱塞31。在输入试剂时，通过反复推拉第一柱塞31来驱动试剂运动，实现对样本与试剂的搅拌功能，可以有效提高样本与试剂之间混合效率以及反应效率，通过高压注入，可以有效减少气泡的产生，从而提高了检测的准确性以及重复性。
38.如图2和图3所示，反应块2上还开设有清洗腔24，清洗腔24用于存储清洗液。清洗腔24贯穿反应块2的上下表面，清洗腔24的上端开口与反应腔21的上端开口连通。驱动组件还包括第二柱塞32，基块3上对应清洗腔24的位置开设有第二通孔，第二柱塞32套设在第二通孔中，第二柱塞32能够从反应块2的下表面插入清洗腔24中。清洗腔24与储液腔22的结构相同，第二柱塞32的初始状态也与第一柱塞31相同，在此不再赘述。
39.如图2和图3所示，反应块2上还开设有废液腔25，废液腔25用于收集检测后的废液，对废液集中收集，提高使用的便利性。废液腔25贯穿反应块2的上下表面，废液腔25的上端开口与反应腔21的下端开口连通。驱动组件还包括第三柱塞33，基块3上对应废液腔25的位置开设有第三通孔，第三柱塞33套设在第三通孔中，第三柱塞33能够从反应块2的下表面插入废液腔25中。在将反应块2叠置于基块3上后，第三柱塞33处于初始状态，初始状态时，第三柱塞33套设在废液腔25内，并且第三柱塞33的上端面与反应块2的上表面共面，当检测结束后，向下抽拉第三柱塞33，通过负压将反应腔21内的废液抽至废液腔25内。第一柱塞31、第二柱塞32以及第三柱塞33均为带弹性密封头的柱塞杆，弹性密封头与腔体内壁以及通孔内壁密封且滑动连接。
40.优选地，每一个储液腔22与反应腔21之间均至少设置有一条微通道23，微通道23的横截面为圆形，微通道23的内径为20um～100um。
41.优选地，微流控分析试剂盒还包括加热组件，用于对反应腔21进行加热。参见图3和图4，反应块2的下表面上开设多个弧形槽26，多个弧形槽26环绕反应腔21设置，加热组件设置于弧形槽26中，加热组件为加热丝、加热贴片等常规设备，加热组件尽可能的靠近反应腔21，有效地提高了加热效率。同时，由于降低了反应样本和试剂的使用量，加热效率的提高能更加方便控制液体反应温度的精度，从而有效地提升了灵敏度。基块3上也开设有与弧形槽26相匹配的安装通孔34，安装通孔34贯穿基块3的上下表面，以便于安装加热组件。具体地，加热组件安装在检测仪器中，在将微流控分析试剂盒放入检测仪器中，加热组件穿过安装通孔34后套设在弧形槽26中，通过检测仪器来控制加热温度。
42.优选地，盖片1和反应块2均为透明材质，便于观察各个腔内液体流通的情况。
43.操作步骤：将反应块2叠置在基块3上，使彼此接触的面相互密封，并将第一柱塞31和第二柱塞32推送至上端面与反应块2的下表面共面的位置，第三柱塞33推送至上端面与反应块2的上表面共面的位置。在储液腔22中分别加入设定量的试剂，在清洗腔24中加入清洗液。将盖片1叠置在反应块2上，使彼此接触的面相互密封。打开加样孔11的密封件，通过加样孔11向反应腔21中加入待检测的样本，并将加样孔11密封，再将微流控分析试剂盒放入检测仪器中，将加热组件匹配安装到弧形槽26中，检测仪器内的驱动装置与各个柱塞匹配连接。检测仪器通过控制各个第一柱塞31的运动，按预先设定的顺序将各个储液腔22中试剂高压注射进反应腔21中，生成第一混合液；高压注射能有效提高混合效率。通过反复推拉第一柱塞31，使反应腔21中的液体能够在反应腔21与储液腔22中来回运动，实现对第一
混合液的搅拌功能，使第一混合液在反应腔21内充分混合反应，进而生成第二混合液；试剂注射完毕后，使第一柱塞31的上端面与反应块2的上表面共面，避免第二混合液滞留在储液腔22中。检测仪器通过推送第二柱塞32，将清洗腔24中的清洗液注射进反应腔21中，对第二混合液进行清洗；可以通过反复推拉第二柱塞32，使清洗液与第二混合液充分混合。检测仪器推送发光试剂对应的第一柱塞31，向反应腔21中输入发光试剂，并反复推拉第一柱塞31，使发光试剂与第二混合液充分混合反应后生成第三混合液。检测仪器对反应腔21内的第三混合液进行检测。向下抽拉第三柱塞33，将反应腔21中第三混合液抽至废液腔25中。通过拆分盖片1、反应块2以及基块3来对测微流控分析试剂盒进行清洗，操作便捷，清洗简单。
44.本实用新型通过驱动组件来改变试剂加注的速度与行程，控制反应腔21内的压力变化，有效地促进了液体的运动及混合，从而使反应更加充分。储液腔22内预先定量放置试剂，降低了反应样本和试剂的使用量，方便控制液体反应温度的精度，从而有效地提升了灵敏度。通过预封装精确定量的试剂，同时通过微通道23液体通量的控制，提升反应试剂量的准确性。操作人员只需要加入检测样本，密封操作，检测在试剂盒内自主完成，提高了操作的便捷度。
45.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
46.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
47.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”，可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”，可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”，可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。
48.在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述，是指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
49.尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行改动、修改、替换和变型。

技术特征：
1.一种微流控分析试剂盒，其特征在于，所述微流控分析试剂盒包括盖片(1)、反应块(2)以及基块(3)；所述反应块(2)上开设有反应腔(21)和多个储液腔(22)，所述反应腔(21)与每一个所述储液腔(22)之间均设置有微通道(23)，所述储液腔(22)用于存储待加注到所述反应腔(21)中的试剂；所述基块(3)叠置于所述反应块(2)的下方，所述基块(3)的上表面能够与所述反应块(2)的下表面贴合且相互密封，所述基块(3)上设置有驱动组件，所述驱动组件能够将所述储液腔(22)内的试剂输送至所述反应腔(21)中；所述盖片(1)叠置于所述反应块(2)的上方，所述盖片(1)的下表面能够与所述反应块(2)的上表面贴合且相互密封，所述盖片(1)上开设有加样孔(11)，所述加样孔(11)位于所述反应腔(21)的正上方。2.如权利要求1所述的微流控分析试剂盒，其特征在于，所述储液腔(22)贯穿所述反应块(2)的上下表面，所述储液腔(22)的上端开口通过所述微通道(23)连通所述反应腔(21)的上端开口。3.如权利要求2所述的微流控分析试剂盒，其特征在于，所述驱动组件包括多个第一柱塞(31)，所述基块(3)上对应每一个所述储液腔(22)的位置均开设有一个第一通孔，多个所述第一柱塞(31)分别与多个所述第一通孔一一对应套设，所述第一柱塞(31)能够从所述反应块(2)的下表面插入所述储液腔(22)中。4.如权利要求1-3任意一项所述的微流控分析试剂盒，其特征在于，所述反应块(2)上还开设有清洗腔(24)，所述清洗腔(24)用于存储清洗液；所述清洗腔(24)贯穿所述反应块(2)的上下表面，所述清洗腔(24)的上端开口与所述反应腔(21)的上端开口连通；所述驱动组件还包括第二柱塞(32)，所述基块(3)上对应所述清洗腔(24)的位置开设有第二通孔，所述第二柱塞(32)套设在所述第二通孔中，所述第二柱塞(32)能够从所述反应块(2)的下表面插入所述清洗腔(24)中。5.如权利要求1-3任意一项所述的微流控分析试剂盒，其特征在于，所述反应块(2)上还开设有废液腔(25)，所述废液腔(25)贯穿所述反应块(2)的上下表面，所述废液腔(25)的上端开口与所述反应腔(21)的下端开口连通；所述驱动组件还包括第三柱塞(33)，所述基块(3)上对应所述废液腔(25)的位置开设有第三通孔，所述第三柱塞(33)套设在所述第三通孔中，所述第三柱塞(33)能够从所述反应块(2)的下表面插入所述废液腔(25)中。6.如权利要求1-3任意一项所述的微流控分析试剂盒，其特征在于，每一个所述储液腔(22)与所述反应腔(21)之间均至少设置有一条所述微通道(23)。7.如权利要求6所述的微流控分析试剂盒，其特征在于，所述微通道(23)的横截面为圆形，所述微通道(23)的内径为20um～100um。8.如权利要求1-3任意一项所述的微流控分析试剂盒，其特征在于，所述微流控分析试剂盒还包括加热组件，所述反应块(2)的下表面上开设多个弧形槽(26)，多个所述弧形槽(26)环绕所述反应腔(21)设置，所述加热组件设置于所述弧形槽(26)中。9.如权利要求1-3任意一项所述的微流控分析试剂盒，其特征在于，多个所述储液腔
(22)环形阵列设置于所述反应腔(21)的周围。10.如权利要求1-3任意一项所述的微流控分析试剂盒，其特征在于，所述盖片(1)和所述反应块(2)均为透明材质。

技术总结
本实用新型涉及一种微流控分析试剂盒，其包括盖片、反应块及基块；反应块上开设有反应腔和多个储液腔，反应腔与储液腔之间设有微通道，储液腔用于存储待加注到反应腔中的试剂。基块叠置于反应块的下方，基块的上表面能够与反应块的下表面贴合且相互密封，基块上设置有驱动组件，驱动组件能够将储液腔内的试剂输送至反应腔中。盖片叠置于反应块的上方，盖片的下表面能够与反应块的上表面贴合且相互密封，盖片上开设有加样孔。试剂盒的模块化应用，降低制作和使用成本。所有试剂单独密封预装在储液腔中，使用时通过驱动组件提高储液腔的压力来释放液体，有效提高了试剂的抗污染能力，防止假阴性，提高检测的重复性以及精准性。提高检测的重复性以及精准性。提高检测的重复性以及精准性。


技术研发人员：熊俊杰 李凯峰 鲍高应 吴海腾
受保护的技术使用者：杭州申昊科技股份有限公司
技术研发日：2022.08.30
技术公布日：2023/2/9