一种微通道辅助高通量试剂定量分配及分析的芯片的制作方法

技术特征：
1.一种微通道辅助的用于试剂定量分配及分析的芯片，其特征在于，该芯片设置有旋转中心，内部具有一个或多个检测单元；所述检测单元包括相对于旋转中心自内而外设置的至少1条试剂定量分配通道；其中，每一条试剂定量分配通道包括1条呈弧线形的液体分配引流通道(3，23)，用于对待定量分配的试剂或样本进行定量分配；沿预先设定的旋转方向，将该液体分配引流通道(3，23)两端分别记为首端和尾端，则自首端向尾端，所述液体分配引流通道(3，23)距离所述旋转中心的距离保持不变或逐渐增大，所述首端与试剂存储腔室(1，21)相连，该试剂存储腔室(1，21)用于存储待定量分配的液态试剂或液态样本；所述液体分配引流通道(3，23)具有相对设置的第一侧壁和第二侧壁，其中所述第一侧壁位于靠近旋转中心的内侧，所述第二侧壁位于远离旋转中心的外侧；在所述第二侧壁上还设置有若干个定量腔室(4，24)，所述定量腔室(4，24)的容积大小预先设定，以定量分配；任意一个所述检测单元中：对于相邻的2条所述试剂定量分配通道，靠内侧试剂定量分配通道的定量腔室(4，24)通过疏水性微通道(8，28)与靠外侧试剂定量分配通道的液体分配引流通道(3，23)相连；如此全部试剂定量分配通道依次相连，最外侧试剂定量分配通道的定量腔室(4，24)还通过疏水性微通道(8，28)与更外侧的反应腔室(7，27)相连；其中，所述疏水性微通道(8，28)的内壁具有疏水性，且能够对液态试剂或液态样本产生阻力作用，如此通过旋转转速控制离心力，调控离心力与阻力的大小关系，即能够控制疏水性微通道(8，28)对试剂或样本的导通与否；所述反应腔室(7，27)则用于收集定量后的试剂或样本，这些试剂或样本将在所述反应腔室(7，27)内发生混合；当该分析芯片绕所述旋转中心旋转、且所述疏水性微通道(8，28)对试剂或样本处于非导通状态时，该分析芯片能够对试剂或样本进行定量分配；当该分析芯片绕所述旋转中心旋转、且所述疏水性微通道(8，28)对试剂或样本处于导通状态时，该分析芯片能够对定量分配后的试剂或样本进行混合。2.如权利要求1所述微通道辅助的用于试剂定量分配及分析的芯片，其特征在于，任意一条试剂定量分配通道中，包括至少2个定量腔室(4，24)；其中最靠近所述首端的定量腔室(4，24)是作为牺牲腔室，用于容纳旋转离心时产生的过量试剂或过量样本。3.如权利要求2所述微通道辅助的用于试剂定量分配及分析的芯片，其特征在于，对于位于外侧的所述试剂定量分配通道，除所述牺牲腔室外，自所述首端向所述尾端，所述定量腔室(4，24)的容积保持一致或逐渐增大；对于位于内侧的所述试剂定量分配通道，除所述牺牲腔室外，自所述首端向所述尾端，所述定量腔室(4，24)的容积保持一致或逐渐减小。4.如权利要求1所述微通道辅助的用于试剂定量分配及分析的芯片，其特征在于，所述疏水性微通道(8，28)的高度优选为10～500μm，宽度优选为10～500μm；相应的：当旋转转速为500～1000rpm时，所述分析芯片能够对液态试剂或液态样本进行定量分配；当旋转转速为2000～3000rpm时，所述分析芯片能够对定量分配后的液态试剂或液态样本进行混合。5.如权利要求1所述微通道辅助的用于试剂定量分配及分析的芯片，其特征在于，所述
疏水性微通道(8，28)的内壁上具有疏水涂层，所述疏水涂层具体是采用蜡、硅烷化试剂、teflon af、cytop或电子氟化液；所述电子氟化液优选为ecg1700。6.如权利要求1所述微通道辅助的用于试剂定量分配及分析的芯片，其特征在于，所述疏水性微通道(8，28)具有弯折结构，用于增加它对液态试剂或液态样本的阻力；优选的，位于外侧的所述试剂定量分配通道所对应的任意一个疏水性微通道(8，28)具有较多的弯折结构，位于内侧的所述试剂定量分配通道所对应的任意一个疏水性微通道(8，28)具有较少的弯折结构。7.如权利要求1所述微通道辅助的用于试剂定量分配及分析的芯片，其特征在于，所述试剂存储腔室(1，21)上还设置有试剂加样口(2，22)，用于向所述试剂存储腔室(1，21)内补充待定量分配的液态试剂或液态样本；所述反应腔室(7，27)还与有气孔(6，26)相连，用于平衡所述反应腔室(7，27)内的气压；任意一个所述液体分配引流通道(3，23)的尾端还与废液腔室(5，25)相连通；优选的，任意一个所述检测单元内的液体分配引流通道(3，23)与同一个废液腔室(5，25)相连通。8.如权利要求7所述微通道辅助的用于试剂定量分配及分析的芯片，其特征在于，所述芯片具有2层结构，其中所述疏水性微通道(8，28)位于其中的1层结构中，所述试剂存储腔室(1，21)、所述试剂加样口(2，22)、所述液体分配引流通道(3，23)、所述定量腔室(4，24)、所述废液腔室(5，25)和所述反应腔室(7，27)均位于其中的另1层结构中；优选的，所述芯片为圆盘式芯片。

技术总结
本发明属于微流控技术领域，公开了一种微通道辅助的用于试剂定量分配及分析的芯片，芯片中的检测单元包括相对于旋转中心自内而外设置的至少1条试剂定量分配通道；液体分配引流通道(3，23)外壁上设置有若干个定量腔室(4，24)，以定量分配；相邻的2条试剂定量分配通道通过疏水性微通道(8，28)相连；疏水性微通道能够对液态试剂或样本产生阻力作用，如此通过旋转转速控制离心力，调控离心力与阻力的大小关系，即能够控制疏水性微通道对试剂或样本的导通与否，以实现定量分配、以及对定量分配后的试剂或样本进行混合两种功能。本发明通过设置疏水性微通道，无需在芯片上集成大量阀控，即可完成试剂或样本的高通量定量分配及混合。可完成试剂或样本的高通量定量分配及混合。可完成试剂或样本的高通量定量分配及混合。


技术研发人员：刘笔锋 陈鹏 李顺基 万超
受保护的技术使用者：华中科技大学
技术研发日：2021.07.21
技术公布日：2021/11/4