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专利号: 2019108641798
申请人: 重庆科技学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-11-06
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种自动分样定容免疫荧光定量快速检测微流控芯片的使用方法,其中自动分样定容免疫荧光定量快速检测微流控芯片包括芯片本体(1)、加样区(6)、离心通道(2)和检测通道(5),其特征在于,在芯片本体(1)的中心处加工有加样区(6);加样区(6)的中心加工有一个圆柱型的空心圆坑,空心圆坑配套加工有一个圆柱型的控制塞(13);加工的控制塞(13)底端平面距离所述空心圆坑底平面有一定高度,形成定液池(10);定液池(10)被定液池分隔墙(23-3)分隔成2个以上;

在定液池(10)圆坑的外围一定厚度处,加工有同圆心的直径大于圆坑直径呈环状绕在定液池(10)的余液池(9),余液池(9)高度与定液池(10)h高度一致,上平面与定液池(10)上平面平齐;余液池(9)被余液池分隔墙(23-4)分隔成2个以上;余液池分隔墙(23-4)与定液池分隔墙(23-3)一一对应在圆坑圆心的同一条直径线上,将分隔的余液池(9)和定液池(10)一一对应在圆坑圆心同一圆心夹角的扇形区内,各自对应的余液池(9)和定液池(10)通过池顶部同一平面高度的1个余液导管(21)连通;每个定液池(10)恰好对应一个独立的余液池(9);每个余液池(9)都与1个独立的余液池通气管(25)相连通,或与连接多个余液池(9)的1个或多个余液池通气管(25)相连通,用以保障定液池(10)的多余液体流入余液池(9);同一规格芯片的定液池(10)容量一致,或者在圆周对称分布的同一条直径上的定液池(10)容量一致;每个定液池(10)的底面加工有1个带有疏水性密封胶圈的检测通道进样口(22);每个检测通道进样口(22)下是一条一端设置在定液池(10)下的检测通道(5);

检测通道(5)在圆坑的圆周均匀分布,沿着直径线走向,另一端在芯片本体(1)侧面开口;检测通道(5)在芯片本体(1)底面加工有2-4个开口作为检测窗口(4);检测试纸条(26)能够从检测通道(5)的开口插入安装固定在检测通道(5)内部;每个检测通道(5)在芯片本体(1)上均加工有通道标记(7);

在圆坑的高度的一半处到顶部,加工有同一圆心的直径大于圆坑直径的空心圆柱;空心圆柱与圆坑是完全贯通的;环形的空心圆柱与圆坑相通呈一个凹台,环形凹台作为检测样品原液的加液池(12);

加液池(12)分为有样品原液加入区分隔墙(23-1)和没有样品原液加入区分隔墙(23-

1)两种规格,每种规格又根据定液池(10)的数量形成系列小规格;加液池(12)内加工的样品原液加入区分隔墙(23-1)是与定液池(10)的定液池分隔墙(23-3)上下对应的,将加液池(12)均匀分隔成2个以上,并与定液池(10)上下对应一致;加液池(12)对应定液池(10)排布有1对n,其中n为大于等于1的自然数;每个加液池(12)的体积容量是每个定液池(10)体积容量的2倍以上,用于保障有足够的离心后试液流满每个定液池(10)并有多余液体流入余液池(9),保证每个定液池(10)的检测试液的定容量一致;

每个加液池(12)的外圆壁上加工有1条离心通道(2),离心通道(2)的开口底平面与加液池(12)的底部平面高度一致,离心通道(2)的开口上平面处加工有加液刻度线;离心通道(2)沿圆坑的圆心向外具有一向上的倾角;每个离心通道(2)是均匀分布在加样区(6)的圆坑圆周上,且一一对称在圆坑圆心同一条直径线上;芯片本体(1)的离心通道(2)根据检测液体的粘度,离心通道(2)的倾斜角度具有1°~15°的不同规格;同一片芯片本体(1)的离心通道(2)的倾斜角一致,或同一条直径对称的离心通道(2)的倾斜角一致,用以保证离心平衡,;离心通道(2)外端处,即倾斜的最高处有一段呈水平的离心通道(2),用于收集离心沉淀物,水平的离心通道(2)顶部开口,加工有密封的清理盖(3);

圆柱型的控制塞(13)是内部空心的加工有塞内空腔(15),控制塞(13)顶面加工有连通塞内空腔(15)的连接双向气动阀的接口阀(14);控制塞(13)顶面加工有连通塞内空腔(15)的连接双向气动阀的接口阀(14);控制塞(13)的外壁在对着加液池(12)离心通道(2)口处加工有横穿控制塞(13)侧壁的通孔,通孔内安装有活动栓(17);活动栓(17)在控制塞(13)侧壁内外两端头连接有密封垫(18)组成活动密封栓垫(16);活动栓(17)两端头连接有密封垫(18)保证了试液不能流进塞内空腔(15)中;

控制塞(13)在对着加液池(12)的底面处以下的外壁上,对应每个定液池(10)的上方加工有槽,成为上下流体通道(19);或是在活动密封栓垫(16)中间以下的外壁、对应每个定液池(10)的上方到控制塞(13)侧面底端,加工使控制塞(13)的外壁直径缩小,与定液池(10)的圆坑内壁之间产生空隙形成上下流体通道(19),并且对应上下一致的样品原液加入区(12)和定液池(10)的分隔墙(23);控制塞(13)的外壁上同样加工有控制塞分隔墙(23-2);

保证试液流下时相互不会相混;

在控制塞(13)的塞内空腔(15)底面处有一个与塞内空腔(15)直径配合的圆形离心液封闭板(11);离心液封闭板(11)的底面,在对应控制塞(13)下面定液池(10)检测通道进样口(22)的位置处,按装有与定液池(10)同样数量的活动栓(17)或密封针(24);活动栓(17)穿过塞内空腔(15)的底面,下端安装有密封垫(18);当离心液封闭板(11)紧靠控制塞(13)塞内空腔(15)的底面时,其上的密封垫(18)或密封针(24)能够密封住检测通道进样口(22);在控制塞(13)的塞内空腔(15)下部内壁上加工安装有密封限制块(20),限制离心液封闭板(11)只能在1mm–5mm的一个高度范围内上下活动;

其使用方法包括以下步骤:

(1)加液准备;根据检测不同的项目要求,选择不同的规格的芯片,不同的规格的芯片其参数有:离心通道(2)和检测通道(5)的数量、离心通道(2)倾斜角、定液池(10)的容量、检测通道(5)的检测窗数量;根据检测项目选择各个检测通道(5)的检测试纸条(26),并将检测试纸条(26)插入检测通道(5)固定好;将芯片(1)通过离心锁紧孔(8)固定在离心检测一体机上;

将双向气动阀连接在控制塞(13)的接口阀(14)上,开启双向气动阀,打开气动阀吸气阀;控制塞(13)的塞内空腔(15)产生负压,使活动密封栓垫(16)的活动栓(17)向内滑动带动端头连接的密封垫(18)向内收紧包裹紧贴控制塞(13)外壁,堵塞上下流体通道(19),封闭加液池(12)与定液池(10)的连通;此时,控制塞(13)的塞内空腔(15)中的离心液封闭板(11)由于活动栓(17)向上滑动紧贴在密封限制块(20)下,带动离心液封闭板(11)的密封垫(18)向上离开检测通道进样口(22),或带动离心液封闭板(11)的密封针(24)向上离开带有疏水性密封胶圈的检测通道进样口(22);关闭芯片(1)的接口阀(14),断开双向气动阀连接;

将不同的检测样品原液,根据通道标记(7)选择对称加入有样品原液加入区分隔墙(23-1)规格的加液池(12)内;如果加液池(12)与定液池(10)是1对1,则只完成定容;如果加液池(12)与定液池(10)是1对2及以上,不同的加液池(12)与定液池(10)是要完成分样和定容工作;

或将同一个检测样品原液加入没有样品原液加入区分隔墙(23-1)规格的加液池(12)内,完成分样和定容工作;注意加液量刚好到离心通道(2)开口的顶端加液刻度线处,不要超过;

(2)离心;根据试液条件选择5000r/min–15000r/min转数,开启离心机;检测样品原液在离心力的作用下沿离心通道(2)上流到离心通道(2)最高处呈水平的一段,沉淀物沉淀,离心结束后,保持气动阀吸气开启状态静止3min–30min;上清液在离心通道(2)倾斜角重力的作用下,回流到加液池(12)内,离心沉淀物则留在离心通道(2)最高处呈水平的一段;

(3)试液定容;连接双向气动阀,打开双向气动阀的压气阀,开启芯片(1)的接口阀(14);气压瞬间推开包裹紧贴控制塞(13)的活动密封栓垫(16)的密封垫(18),打开上下流体通道(19);同时瞬间将离心液封闭板(11)压下控制塞(13)的塞内空腔(15)底面,将离心液封闭板(11)的密封垫(18)下压密封住检测通道进样口(22),或带动离心液封闭板(11)的密封针(24)下压密封住带有疏水性密封胶圈的检测通道进样口(22);保持气动阀压气开启状态静止3min-30min,让加液池(12)内的离心的上清液通过控制塞(13)外壁的上下流体通道(19)流入定液池(10),液体流满定液池(10)后,多余的液体通过余液导管(21)流入余液池(9),完成检测样的定容;

(4)测试;打开双向气动阀的吸气阀,负压作用下,控制塞(13)的塞内空腔(15)中的离心液封闭板(11)由于活动栓(17)向上滑动紧贴在密封限制块(20)下,带动离心液封闭板(11)的密封垫(18)向上离开检测通道进样口(22),或带动离心液封闭板(11)的密封针(24)向上离开带有疏水性密封胶圈的检测通道进样口(22);定液池(10)中已经定容好的待测试液通过检测通道进样口(22)流入检测通道(5)中的检测试纸条(26);打开荧光检测系统,通过芯片(1)底部的检测窗口(4)检测荧光强度;

(5)清洗;检测完成后,关闭芯片(1)的接口阀(14),关闭双向气动阀,断开双向气动阀的连接,松开离心锁紧孔(8)将芯片(1)从离心检测一体机上取出,取出检测试纸条(26),打开离心通道(2)的清理盖(3),拔出控制塞(13),清洗芯片(1)备用。

2.根据权利要求1所述的一种自动分样定容免疫荧光定量快速检测微流控芯片,其特征在于,每个定液池(10)容量是加工后,通过余液导管(21)的高度精确标定。

3.根据权利要求1所述的一种自动分样定容免疫荧光定量快速检测微流控芯片,其特征在于,空心圆坑与空心圆柱的剖面为T字型。

4.根据权利要求1所述的一种自动分样定容免疫荧光定量快速检测微流控芯片,其特征在于,所述控制塞(13)能够从加样区(6)的圆坑中拔出清洗。

5.根据权利要求1所述的一种自动分样定容免疫荧光定量快速检测微流控芯片,其特征在于,所述芯片本体(1)是通过离心锁紧孔(8)固定在离心机或离心检测一体机上的。

6.根据权利要求1所述的一种自动分样定容免疫荧光定量快速检测微流控芯片,其特征在于,所述定液池分隔墙(23-3)的高度和控制塞(13)底端平面距离所述空心圆坑底平面的高度相等。

7.根据权利要求1所述的一种自动分样定容免疫荧光定量快速检测微流控芯片,其特征在于,所述芯片本体(1)呈圆盘状。

8.根据权利要求1所述的一种自动分样定容免疫荧光定量快速检测微流控芯片,其特征在于,所述离心通道(2)和检测通道(5)均是埋在芯片本体(1)内部。

9.根据权利要求1所述的一种自动分样定容免疫荧光定量快速检测微流控芯片,其特征在于,整个芯片是分层制备,胶连或键合在一起。

10.根据权利要求1所述的一种自动分样定容免疫荧光定量快速检测微流控芯片,其特征在于,;芯片根据芯片本体(1)设置不同的离心通道(2)和检测通道(5)的数量、离心通道(2)倾斜角、定液池(10)的容量、检测通道(5)的检测窗数量形成不同规格参数的芯片。