一种单份快速PCR反应芯片的制作方法

一种单份快速pcr反应芯片
技术领域
1.本实用新型涉及生物检测技术领域，尤其是涉及一种单份快速pcr反应芯片。


背景技术：

2.pcr仪又称为pcr基因扩增仪、pcr核酸扩增仪、聚合酶链反应核酸扩增仪，是利用pcr(polymerase chain reaction，聚合酶链反应)技术对特定dna扩增的一种仪器设备，被广泛应用在生命科学研究、生化分析、临床诊断、药物分析、法医鉴定和疫情快速检验等领域中。
3.pcr芯片用于微量pcr反应体系，中国专利cn210945600u公开了一种多重pcr 芯片及包含其的多重pcr装置，结合该专利的说明书及附图可知，pcr芯片由从上往下依次设置的封口避光膜、面板与底膜粘合而成，其中封口避光膜需在人工加样后，再贴膜，贴好后的膜要露出反应池区域，而pcr芯片面板上依次排列有多个反应池，对粘贴位置准确性要求较高。其次pcr芯片需要专业人员使用专业的移液枪进行加样，由于加样孔较小，加样时移液器枪头有触碰到芯片面板表面的风险，导致后续贴封口避光膜时由于面板表面潮湿不能有效密封。同时残留在芯片面板表面的样本有交叉污染的风险。现在需要一款密封可靠、升降温速度快、能够随时随地进行快速检测的pcr芯片，同时对使用者要求极低，适用性好，可同时满足基层医疗机构和家庭自检的需求。


技术实现要素：

4.实用新型目的：为了克服背景技术的不足，本实用新型公开了一种单份快速pcr 反应芯片。
5.技术方案：本实用新型公开的单份快速pcr反应芯片，包括：芯片基体，所述芯片基体上开设反应槽，所述反应槽所在面贴覆有底膜，与反应槽形成反应通道，所述芯片基体上设有筒状加样孔，所述筒状加样孔底部开孔与反应通道的一端连通形成加样通道，所述筒状加样孔孔壁上端开口孔通过孔壁延伸并与反应通道的另一端连通形成出气通道，所述筒状加样孔通过加样孔盖封闭，所述加样孔盖对应筒状加样孔位置设有挤压头，随着所述加样孔盖封闭，挤压头将液体挤入反应通道内。
6.挤压头挤压样品的同时会将加样通道和反应槽内的气体由出气通道挤出，当筒状加样孔完全封闭后，样品均匀分布于反应流道内，此时加样通道和出气通道的外端部孔均被加样孔盖和密封圈双重封闭，防止液体在反复升降温的过程中溢出导致气溶胶污染，且密封性能可靠稳定。
7.进一步的，所述反应槽为扁平通道结构，深度为0.1-1mm，所述反应槽的扁平通道结构形状为腰型、圆形或矩形。
8.加样时，流道与反应槽交汇处逐渐变大，可使液体充满整个腔体，避免液体进入时因为流道尺寸突变出现死角，扁平结构使得反应槽内液体与加热面之间的接触面积更大，升降温更快更均匀，且减少反应时间，提高检测准确性，结合升降温速率和荧光亮度，反应
槽的深度在0.1～1mm之间。
9.进一步的，所述筒状加样孔为外螺纹圆筒结构，对应的加样孔盖为内螺纹盖体结构，芯片基体与加样孔盖通过螺纹拧紧，操作简单，拧紧可靠。
10.进一步的，所述筒状加样孔为三段式结构，上部为敞口圆台结构，中部为圆柱结构，底部为圆锥结构，该圆锥底部中心开孔；所述挤压头为与筒状加样孔中部直径过盈配合的圆柱结构。
11.当加样孔盖拧入时，上部圆台结构与挤压头成间隙配合，当挤压头刚进入筒状加样孔内时，可将加样孔内多余空气通过间隙直接排出，防止最终拧紧时筒状加样孔内的多余空气进入反应槽，从而将反应槽内液体通过出气通道挤出，造成后续的检测不准确；中部圆柱结构与挤压头是过盈配合，其目的是将加样孔内的液体完全挤入反应槽，同时当加样孔盖拧紧时起密封作用；底部锥面的作用是防止筒状加样孔内残留少许液体分散在底面四周与圆柱面的交界处，而不进入反应槽，从而造成反应槽未完全充满。
12.进一步的，所述挤压头为软质密封柱。
13.进一步的，所述加样孔盖内底对应筒状加样孔孔口位置设有密封圈，与挤压头形成双重密封。
14.进一步的，所述筒状加样孔底部开孔直径在0.3～1mm，与筒状加样孔底部开孔连接的加样通道部分直径在0.5～1.2mm，且其直径大于筒状加样孔底部开孔直径。当手动加入定量液体的时候，液体停留在筒状加样孔内，不会沿加样通道自动进入反应槽，防止后续旋转加样孔盖时将空气挤入反应槽，造成检测不准确。
15.进一步的，所述出气通道在筒状加样孔孔壁上端开孔，防止手动加样时，液体意外进入出气通道，导致后续旋转加样孔盖时将出气通道内液体挤出造成气溶胶污染。
16.测试时，先用一次性定量注射器或一次性微量定量管将定量的液体加入筒状加样孔内，通过旋转加样孔盖，挤压头将样品全部挤入反应腔并充满，然后将芯片插入仪器进行检测。
17.有益效果：与现有技术相比，本实用新型的优点为：扁平腰型通道结构设计，反应槽内液体与加热装置的接触面更大，升降温更快，温度均匀性更好，准确性更高；旋转挤压的进样形式，不需要传统复杂的液路驱动部件，也不需要专业培训，操作简单，还可以排出多余气体，双重密封可靠，无气溶胶污染的风险。
附图说明
18.图1是本实用新型立体结构图；
19.图2是本实用新型加样通道剖视图；
20.图3是本实用新型出气通道剖视图。
具体实施方式
21.下面结合附图和实施例对本实用新型的技术方案作进一步的说明。
22.如图1-3所示的单份快速pcr反应芯片，包括：芯片基体1，采用高透高分子材料，在采集荧光信号的时候，降低因材质本身透明度形成的信号干扰，提高检测结构的准确性。
23.所述芯片基体1上开设扁平腰型通道结构的反应槽2，所述反应槽2所在面贴覆有
底膜3，与反应槽2形成反应通道，反应槽2深度为0.1～1mm，形状也可以是圆形、矩形，反应通道深度浅，同样体积的液体表面积更大，故导热速度更快，导热更均匀。
24.所述芯片基体1上设有筒状加样孔4，所述筒状加样孔4底部开孔与反应通道的一端连通形成加样通道l1，所述筒状加样孔4孔壁上端开孔通过孔壁延伸并与反应通道的另一端连通形成出气通道l2。
25.所述筒状加样孔4通过避光材质的加样孔盖5封闭，所述筒状加样孔4为外螺纹圆筒结构，对应的加样孔盖5为内螺纹盖体结构，通过螺旋扭紧。所述加样孔盖5对应筒状加样孔4位置设有挤压头6，随着所述加样孔盖5封闭，挤压头6将样品挤入反应通道内。
26.所述挤压头6为软质密封柱，所述加样孔盖5内底对应筒状加样孔4孔口位置设有密封圈7，挤压头6挤压样品的同时会将进样通道和反应槽内的残留气体由出气通道l2 挤出，当筒状加样孔4完全封闭后，样品均匀布于反应流道内，此时加样通道l1和出气通道l2的外端部孔均被加样孔盖5和密封圈7双重封闭，防止液体在反复升降温的过程中溢出导致气溶胶污染，且密封性能可靠稳定。
27.所述筒状加样孔4为三段式结构，上部为敞口圆台结构，中部为圆柱结构，底部为圆锥结构，该圆锥底部中心开孔；所述挤压头6为与筒状加样孔4中部直径过盈配合的圆柱结构。当加样孔盖5拧入时，上部圆台结构与挤压头成间隙配合，当挤压头6刚进入筒状加样孔4内时，可将筒状加样孔4内多余空气通过间隙直接排出，防止最终拧紧时筒状加样孔4内的多余空气进入反应槽2，从而将反应槽2内液体通过出气通道l2 挤出，造成后续的检测不准确；中部圆柱结构与挤压头是过盈配合，其目的是将筒状加样孔4内的液体完全挤入反应槽2，同时起密封作用；底部锥面的作用是防止筒状加样孔4内残留少许液体分散在底面四周与圆柱面的交界处，而不进入反应腔，从而造成反应槽未完全充满。
28.所述筒状加样孔4底部开孔直径在0.3～1mm，与筒状加样孔4底部开孔连接的加样通道l1部分直径在0.5～1.2mm，且其直径大于筒状加样孔4底部开孔直径。当手动加入定量液体的时候，液体停留在筒状加样孔4内，不会沿加样通道l2自动进入反应槽 2，防止后续旋转加样孔盖5时将空气挤入反应槽2，造成检测不准确。
29.所述出气通道l2在筒状加样孔4孔壁上端开孔，防止手动加样时，液体意外进入出气通道l2，导致后续旋转加样孔盖5时将出气通道l2内液体挤出造成气溶胶污染。