微流控芯片混匀装置及分子诊断设备的制作方法

1.本实用新型属于体外检测设备领域，特别是涉及一种微流控芯片混匀装置及分子诊断设备。


背景技术：

2.分子诊断是指应用分子生物学方法检测患者体内遗传物质的结构或表达水平的变化而做出诊断的技术，是预测诊断的主要方法，既可以进行个体遗传病的诊断，也可以进行产前诊断。目前主流的pcr(polymerase chain reaction，聚合酶链反应)设备在样本检测过程中，通常将含有fe3o4的磁性件(多为磁珠)作为遗传物质dna的提取载体，在检测的过程中，通常是通过添加试剂使得细胞的细胞膜破裂，释放出细胞中的dna，从而使得液体中的nda能够在酸性条件下附着在磁性件表面，而后对附着有dna的磁性件进行洗脱，再进行进一步的pcr扩增和检测。现有的磁性件裂解及吸附操作是将磁性件和样品在试管中进行混合，然后将磁性件吸附在试管壁上，实现样品与杂质分离以及样品富集，需要多个结构件之间的配合才能完成，因此不仅结构复杂而且操作繁琐。在操作过程中磁性件不仅难以进行高效的吸附和转移，而且对试剂和清洗液的消耗量较大。


技术实现要素：

3.鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种微流控芯片混匀装置及分子诊断设备，用于解决现有技术中微流控芯片混匀装置结构复杂、操作繁琐、磁性件混匀效果差的问题。
4.为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种微流控芯片混匀装置，微流控芯片混匀装置包括芯片主体、磁性件和磁吸组件；
5.芯片主体上开设有固定孔和混匀腔，芯片主体能够绕固定孔旋转；
6.磁性件容置于混匀腔内，且能够随芯片主体转动在混匀腔内作往复运动；
7.磁吸组件设置于芯片主体外，混匀腔在芯片主体带动下转动至与相对磁吸组件的预设位置时，磁吸组件能够作用于磁性件使其运动至混匀腔内的预设区域。
8.上述微流控芯片混匀装置通过磁吸组件作用于磁性件，能够提高磁性件的混匀效果，且结构简单，操作方便。
9.可选地，混匀腔转动至相对磁吸组件的第一预设位置时，磁性件在磁吸组件的作用下停留于混匀腔的中心；
10.其中，第一预设位置为磁吸组件中心的正投影与混匀腔中心的正投影相重叠的位置。
11.可选地，芯片主体上还开设有废液腔和/或pcr反应腔，混匀腔上开设有出液孔，混匀腔通过出液孔与废液腔和/或pcr反应腔相连通。
12.可选地，混匀腔转动至相对磁吸组件的第二预设位置时，磁性件在磁吸组件的作用下停留于混匀腔远离出液孔的一侧；
13.其中，第二预设位置为磁吸组件临近混匀腔远离出液孔一侧的位置。
14.可选地，混匀腔呈扇形、圆形、椭圆形、梯形或方形中的一种，混匀腔内设有支撑柱，支撑柱的顶端和底端分别与混匀腔的顶面和底面相连。
15.可选地，固定孔为设置在芯片主体一侧的安装槽或贯穿芯片主体的贯通孔。
16.可选地，磁性件为磁珠，磁吸组件为永磁体或电磁铁。
17.可选地，磁吸组件包括间隔设置的第一磁吸组件和第二磁吸组件，混匀腔上还开设有出液孔；
18.混匀腔转动至相对第一磁吸组件的第一预设位置时，磁性件在第一磁吸组件的作用下停留于混匀腔的中心；
19.混匀腔转动至相对第二磁吸组件的第二预设位置时，磁性件在第二磁吸组件的作用下停留于混匀腔远离出液孔的一侧。
20.可选地，第一磁吸组件到固定孔中心的距离小于第二磁吸组件到固定孔中心的距离。
21.此外，为了实现上述目的，本技术还提供了一种分子诊断设备，其包括上述的微流控芯片混匀装置和检测机构，检测机构用于对芯片主体中的待检测样本进行检测。
22.上述分子诊断设备能够通过芯片主体与磁吸组件相互配合控制磁性件在混匀腔内的运动轨迹，能够提高磁性件的混匀效果，且结构简单，操作方便。
附图说明
23.为了更清楚地说明申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的情况下，还可以根据这些附图获得其他的附图，其中：
24.图1为本实用新型微流控芯片混匀装置一实施例的主视图；
25.图2为本实用新型微流控芯片混匀装置一实施例的第一状态示意图；
26.图3为本实用新型微流控芯片混匀装置一实施例的第二状态示意图。
27.零件标号说明
28.100-芯片主体；101-固定孔；102-混匀腔；1021-出液孔；1022-支撑柱；103-废液腔；104-pcr反应腔；105-第一管道；106-分液腔；200-磁吸组件；201-第一磁吸组件；202-第二磁吸组件；300-磁性件。
具体实施方式
29.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动情况下所获得的所有其他实施例，均属于本技术保护的范围。
30.需要说明，若本技术实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
31.另外，若本技术实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本技术要求的保护范围之内。
32.参阅图1，本技术的实施例公开了一种微流控芯片混匀装置，包括芯片主体100、磁性件300和磁吸组件200。芯片主体100上开设有固定孔101和混匀腔102，芯片主体100能够绕固定孔101旋转；磁性件200容置于混匀腔102内，且能够随芯片主体100转动在混匀腔102内作往复运动；磁吸组件200设置于芯片主体100外，混匀腔102在芯片主体100带动下转动至与相对磁吸组件200的预设位置时，磁吸组件200能够作用于磁性件300使磁性件300运动至混匀腔102内的预设区域。通过芯片主体100与磁吸组件200的相互配合控制调整磁性件300在混匀腔102内位置，以便根据需求控制调整磁性件300的运动轨迹，提高混匀效果。
33.进一步的，混匀腔102转动至相对磁吸组件200的第一预设位置时，磁性件300在磁吸组件200的作用下停留于混匀腔102的中心；其中，第一预设位置为磁吸组件200中心的正投影与混匀腔102中心的正投影相重叠的位置。
34.在本技术另一实施例中，如图1所示，芯片主体100上还开设有废液腔103，混匀腔102上开设有出液孔1021，混匀腔102通过出液孔1021与废液腔103相连通。其中，废液腔103到固定孔101中心的距离大于混匀腔102到固定孔101中心的距离，当驱动芯片主体100旋转时，能够使混匀腔102内的待排液体排入废液腔103。
35.在本技术另一实施例中，如图1所示，芯片主体100上还开设有pcr反应腔104，混匀腔102上开设有出液孔1021，混匀腔102通过出液孔1021与pcr应腔104相连通。其中，pcr反应腔104到固定孔101中心的距离大于混匀腔102到固定孔101中心的距离，当驱动芯片主体100旋转时，能够使混匀腔102内的待排液体排入pcr反应腔104。
36.在本技术另一实施例中，如图1所示，芯片主体100上还开设有废液腔103和pcr反应腔104，混匀腔102上开设有出液孔1021，混匀腔102通过出液孔1021分别与废液腔103和pcr反应腔104相连通。
37.进一步的，芯片主体100上开设有第一管道105和分液腔106，第一管道105的第一端与分液孔1021相连，第一管道105的第二端通过分液腔106分别与废液腔103和pcr反应腔104相连。废液腔103到固定孔101中心的距离大于混匀腔102到固定孔101中心的距离，pcr反应腔104到固定孔101中心的距离大于混匀腔102到固定孔101中心的距离，当芯片主体100沿逆时针方向和顺时针方向中的其中一个方向旋转时，混匀腔102内的待排液体排入废液腔103内；当芯片主体100沿另一个方向旋转时，混匀腔102内的待排液体排入pcr反应腔104内。
38.具体的，在本技术的一个具体实施例中，当芯片主体100沿逆时针方向旋转时，混匀腔102内的待排液体排入废液腔103内；当芯片主体100沿顺时针方向旋转时，混匀腔102内的待排液体排入pcr反应腔104内。
39.可选的，混匀腔102转动至相对磁吸组件200的第二预设位置时，磁性件300在磁吸组件200的作用下停留于混匀腔102远离出液孔1021的一侧；其中，第二预设位置为磁吸组
件200临近混匀腔102远离出液孔1021一侧的位置，由此，可以使得磁性件300在磁吸组件200的作用下停留于混匀腔102远离出液孔1021的一侧，避免磁性件300随着混匀腔102内的待排液体一起排出混匀腔102或堵塞出液孔1021。
40.在本技术另一实施例中，如图1所示，混匀腔102可以呈扇形、圆形、椭圆形、梯形、方形或其它形状中的任意一种，混匀腔102内设有支撑柱1022，支撑柱1022的顶端和底端分别与混匀腔102的顶面和底面相连。通过在混匀腔102中设置支撑柱1022，可以防止试剂如裂解液、清洗液等有机溶剂或样本液的体积较少时，会因表面张力较大液滴聚集形成气泡形状的液流，从而导致磁性件300无法与试剂或样本液充分接触，影响检测结果。通过在混匀腔102中设置支撑柱1022，可以使得裂解液、清洗液吸附在支撑柱1022上，使得裂解液、清洗液更容易浸润混匀腔102的四周壁面，从而避免出现以上不利情况，使得磁性件300能够充分混匀。
41.在本技术一实施例中，固定孔101可以为设置在芯片主体100一侧的安装槽，也可以为贯穿芯片主体100的贯通孔，只要能使得微流控芯片能够在外力作用下进行旋转即可。通过固定孔105与驱动装置连接，通过驱动装置驱动芯片主体100绕固定孔105旋转，从而可以根据需求调整混匀腔102与磁吸组件200的相对位置，以实现对应的混匀、排液、清洗、洗脱等步骤。
42.在本技术另一实施例中，磁性件300可以为磁珠，磁吸组件200可以为永磁体或电磁铁。
43.在本技术一实施例中，如图1所示，磁吸组件200包括间隔设置的第一磁吸组件201和第二磁吸组件202，混匀腔102上还开设有出液孔1021。当混匀腔102转动至相对第一磁吸组件201的第一预设位置时，磁性件300在第一磁吸组件201的作用下停留于混匀腔102的中心，使得磁性件300在混匀腔102内充分混匀；当混匀腔102转动至相对第二磁吸组件202的第二预设位置时，磁性件300在第二磁吸组件202的作用下停留于混匀腔102远离出液孔1021的一侧，能够避免磁性件300随混匀腔102内的待排液体一起排出混匀腔102。
44.在本技术一实施例中，如图1所示，第一磁吸组件201到固定孔101中心的距离小于第二磁吸组202件到固定孔101中心的距离。
45.在本技术另一实施例中，混匀腔102内的待排液体可以为废液或为溶有核酸样本的待检测样本液，废液通过出液孔1021由混匀腔102排入废液腔103，溶有核酸样本的待检测样本液通过出液孔1021由混匀腔102排入pcr反应腔104。
46.进一步，如图2所示，在样本检测过程中，包括样本裂解、吸磁、磁性件300清洗、核酸洗脱及pcr反应等工序。其中，在样本裂解、吸磁工序中，磁性件300需要与样本、试剂在混匀腔102内充分混匀，以获得吸附有样本核酸的磁性件300和第一废液；在磁性件300清洗工序中，吸附有样本核酸的磁性件300需要与清洗液在混匀腔102内充分混匀，以获得第二废液和清洗后的吸附有样本核酸的磁性件300；在核酸洗脱及pcr反应工序中，吸附有样本核酸的磁性件300需要与洗脱液在混匀腔102内充分混匀，以获得溶有样本核酸的待检测样本液。当磁性件300在混匀腔102内混匀动作时，旋转芯片主体100调整混匀腔102与磁吸组件200的相对位置，先通过第一磁吸组件201将磁性件300吸附至混匀腔102的中心，再往复摆动芯片主体100，可以加快磁性件300的混匀速度以及提高磁性件300的混匀效果；如图3所示，当混匀腔102需要排液时，旋转芯片主体100调整混匀腔102与磁吸组件200的相对位置，
通过第二磁吸组件202将磁性件300吸附至混匀腔102远离出液孔1021的一侧，避免混匀腔102排液时，磁性件300随待排液体一起排出混匀腔102。
47.可选的，在吸磁工序中，驱动装置驱动芯片主体100转动，使混匀腔102转动至相对第一磁吸组件201的第一预设位置，在第一磁吸组件201的作用下，便于快速把磁性件300吸附于混匀腔102中心，磁性件300聚集于混匀腔102中心，以获得吸附有样本核酸的磁性件300和第一废液。接着驱动装置驱动芯片主体100转动，使混匀腔102转动至相对第二磁吸组件202的第二预设位置，在第二磁吸组件202的作用下，磁性件300移动至混匀腔102远离出液孔1021的一侧，使得芯片主体100在高速旋转排出第一废液时防止磁性件300排出混匀腔102。
48.具体的，在磁性件300清洗工序中，向混匀腔102内加入清洗液，驱动装置驱动芯片主体100转动，使混匀腔102转动至相对第一磁吸组件201的第一预设位置，在第一磁吸组件201的作用下，将停留在混匀腔102底部的磁性件300吸附至混匀腔102中心。然后驱动装置驱动芯片主体100转动，使混匀腔102远离磁吸组件200的作用区域，以防止磁力干扰，驱动装置驱动芯片主体100往复摆动。先通过第一磁吸组件201将磁性件300吸附至混匀腔102的中心，再往复摆动芯片主体100，可以加快磁性件300的混匀速度以及提高磁性件300的混匀效果，从而快速完成磁性件300的清洗，以获得第二废液和清洗后的吸附有样本核酸的磁性件300。然后驱动芯片主体100转动，使混匀腔102转动至相对第二磁吸组件202的第二预设位置，在第二磁吸组件202的作用下，磁性件300移动至混匀腔102远离出液孔1021的一侧，使得芯片主体100在高速逆时针旋转排出第一废液、第二废液时防止磁性件300排出混匀腔102或堵塞出液孔1021。
49.另一方面，本技术还公开了一种分子诊断设备，包括如前述任一实施例中的微流控芯片混匀装置及检测机构，检测机构用于对芯片主体100中的待检测样本进行检测。
50.本实用新型的微流控芯片混匀装置及分子诊断设备，通过合理布局磁吸组件200的设置位置，使得芯片主体100与磁吸组件200相互配合调整控制磁性件300在混匀腔102内的运动位置，既能提高磁性件300在混匀腔内的混匀效果，又能避免磁性件300排出或堵塞混匀腔102，并且装置结构简单、调节操作简单方便，成本低。
51.以上仅为本技术的实施方式，并非因此限制本技术的专利范围，凡是利用本技术说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本技术的专利保护范围内。