一种微流控芯片检测卡盒的制作方法

1.本技术涉及核酸检测技术领域，更具体的说，特别涉及一种微流控芯片检测卡盒。


背景技术：

2.随着科学技术的发展，分子诊断技术已广泛应用于流行病调查、传染病诊断、食品卫生检查等方方面面，相应的也出现了一系列检测仪器，如恒温扩增仪，pcr仪已逐渐取代传统涂片或镜检的方式。
3.目前应用于商业诊断的核酸提取和纯化、核酸扩增、核酸分子杂交等步骤都是分开进行的，如提取核酸用的样本制备仪、核酸提取仪、扩增用的pcr仪等仪器设备需要分开进行。完成整个核酸检测的具体过程主要包括以下步骤：手工提取样品或手动将样品加入全自动核酸提取仪提取核酸并纯化，人工把纯化之后的核酸溶液转移至核酸扩增仪器，利用核酸扩增仪对核酸进行扩增，最后将扩增产物转移至全自动进行分析。利用大型仪器进行核酸检测，整个检测过程所需设备复杂，体积庞大，检测效率低，灵活性差，仪器设备昂贵，整个操作过程繁杂，需要专业水平较高的人员的来操作，检测需要由熟练的技术人员来操作，不能实现家庭或其它场所的便携式检测。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种微流控芯片检测卡盒，解决现有核酸检测整个检测过程所需设备复杂，体积庞大，检测效率低，灵活性差，整个操作过程繁杂，不能实现家庭或其它场所的便携式检测的技术问题。
5.为了解决以上提出的问题，本实用新型实施例提供了如下所述的技术方案：
6.一种微流控芯片检测卡盒，包括壳体，所述壳体上设有功能腔室、第一流道组件、第二流道组件和结果显示组件，所述第一流道组件和第二流道组件均与所述功能腔室连通，所述功能腔室与所述结果显示组件连通，所述结果显示组件用于显示检测结果。
7.进一步地，所述壳体包括第一壳体、第二壳体、盖板和流道夹层，所述第一壳体设于所述第二壳体上，所述流道夹层设于所述第一壳体上，所述盖板设于所述流道夹层上，所述功能腔室设于所述第一壳体和流道夹层上，所述第一流道组件设于所述流道夹层上，所述第二流道组件设于所述盖板上，所述结果显示组件设于所述盖板和流道夹层上。
8.进一步地，第一流道组件包括第一刺破结构、对准结构、流体入口和第一微流道，所述第一刺破结构和对准结构设于所述流道夹层背向所述第一壳体的一面，所述对准结构上设有定位槽，所述第一刺破结构位于所述对准结构内，所述流体入口贯穿所述流道夹层且位于所述第一刺破结构内，所述流体入口与所述第一微流道连通，所述第一微流道设于所述流道夹层朝向所述第一壳体的一面，所述第一微流道与所述功能腔室连通。
9.进一步地，第二流道组件包括第二刺破结构、加样孔和第二微流道，所述第二刺破结构设于所述盖板背向所述流道夹层的一面，所述加样孔贯穿所述盖板且位于所述第二刺破结构内，所述加样孔与所述第二微流道连通，所述第二微流道设于所述盖板朝向所述流
道夹层的一面，所述第二微流道与所述功能腔室连通；所述盖板上设有进液孔，所述第一刺破结构位于所述进液孔内。
10.进一步地，所述功能腔室为多个，所述第一微流道和第二微流道靠近所述功能腔室的一端设有连接支流，所述连接支流与所述功能腔室数量对应且分别与所述功能腔室连通。
11.进一步地，所述结果显示组件包括检测件，所述检测件包括层析试纸和/或可见染料检测试纸和/或光学检测仪和/或电信号检测仪。
12.进一步地，所述结果显示组件还包括试纸槽和观察视窗，所述试纸槽设于所述流道夹层背向所述第一壳体的一面，所述观察视窗设于所述盖板上与所述试纸槽位置对应的位置，所述流道夹层设有流体缓冲槽，所述流体缓冲槽两端分别与所述功能腔室和试纸槽连通。
13.进一步地，所述第一微流道和第二微流道的宽度为0.005－50mm，所述第一微流道和第二微流道的深度为0.005－50mm。
14.进一步地，所述第一壳体上设有第一卡扣和定位孔，所述第二壳体上设有卡扣凹槽和定位柱，所述定位孔与定位柱配合，所述第一卡扣与所述卡扣凹槽配合；
15.所述第一壳体位于所述功能腔室的位置设有安装槽，所述第二壳体上设有与所述安装槽配合的固定槽，所述固定槽的上端安装于安装槽内，所述固定槽内设置有保温棉。
16.进一步地，所述微流控芯片检测卡盒还包括加热组件、温度传感器和pcb板，所述加热组件包括发热模块和温控模块，所述发热模块设于所述第一壳体朝向所述第二壳体的一面，所述发热模块与所述功能腔室的位置对应，所述温控模块和pcb板设于所述第一壳体上，所述温度传感器设于所述功能腔室内，所述加热组件、温度传感器与所述pcb板电连接；
17.所述第一壳体设有第二卡扣和定位结构，所述pcb板通过所述第二卡扣和定位结构安装于所述第一壳体上。
18.进一步地，所述功能腔室包括第一腔室和与所述第一腔室连接的第二腔室，所述第一腔室设于所述第一壳体上，所述第二腔室设于所述流道夹层上。
19.进一步地，所述第一腔室和第二腔室通过激光焊接、超声焊接、热压键合、等离子体键合、溶剂键合或胶粘接键合的方式连接；
20.所述盖板和流道夹层之间贴合形成密封结构，所述盖板和流道夹层通过激光焊接、超声焊接、热压键合、等离子体键合、溶剂键合或胶粘接键合的方式连接。
21.与现有技术相比，本实用新型实施例主要有以下有益效果：
22.一种微流控芯片检测卡盒，第一流道组件和第二流道组件可分别进行核酸扩增加样和稀释剂加样，核酸扩增反应液通过第一流道组件流入功能腔室，核酸扩增反应液与功能腔室中的预装的反应试剂发生生化反应；稀释剂通过第二流道组件流入功能腔室，液体装满功能腔室后流入结果显示组件，并通过结果显示组件查看生化反应结果；微流控芯片检测卡盒将核酸扩增加样和稀释剂加样分开在不同的流道中进行，试剂消耗少，能够减少试剂浪费；微流控芯片检测卡盒通过第一流道组件和第二流道组件将核酸扩增加样和反应液的稀释分开进行，实现了加样和检测的精准操控，具有操作简单，安全可靠，检测效率高，灵敏度高，样品消耗少等优点；核酸扩增加样可对多种不同的生物样本进行检测，具有十分广泛的适用范围。
附图说明
23.为了更清楚地说明本实用新型的方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一个简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1为本实用新型实施例中微流控芯片检测卡盒的结构示意图；
25.图2为本实用新型实施例中盖板的结构示意图；
26.图3为本实用新型实施例中流道夹层的结构示意图；
27.图4为本实用新型实施例中流道夹层另一视角的结构示意图；
28.图5为本实用新型实施例中第一壳体的结构示意图；
29.图6为本实用新型实施例中第二壳体的结构示意图。
30.附图标记说明：
31.1、壳体；11、第一壳体；111、第一卡扣；112、定位孔；113、安装槽；114、usb接口；115、第二卡扣；116、定位结构；12、第二壳体；121、卡扣凹槽；122、定位柱；123、固定槽；13、盖板；131、进液孔；14、流道夹层；141、流体缓冲槽；2、功能腔室；3、第一流道组件；31、第一刺破结构；32、对准结构；321、定位槽；33、流体入口；34、第一微流道；4、第二流道组件；41、第二刺破结构；42、加样孔；5、结果显示组件；51、试纸槽；52、观察视窗；53、检测线；6、发热模块；7、温控模块。
具体实施方式
32.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排它的包含。本实用新型的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。
33.在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本实用新型的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
34.为了使本领域技术人员更好地理解本实用新型方案，下面将参照相关附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
35.实施例
36.如图1至图3所示，一种微流控芯片检测卡盒，包括壳体1，所述壳体1上设有功能腔室2、第一流道组件3、第二流道组件4和结果显示组件5，所述第一流道组件3和第二流道组件4均与所述功能腔室2连通，所述功能腔室2与所述结果显示组件5连通，所述结果显示组件5用于显示检测结果。
37.本实用新型实施例提供的微流控芯片检测卡盒，第一流道组件3和第二流道组件4可分别进行核酸扩增加样和稀释剂加样，核酸扩增反应液通过第一流道组件3流入功能腔室2，核酸扩增反应液与功能腔室2中的预装的反应试剂发生生化反应；稀释剂通过第二流
道组件4流入功能腔室2，液体装满功能腔室2后流入结果显示组件5，并通过结果显示组件5查看生化反应结果；微流控芯片检测卡盒将核酸扩增加样和稀释剂加样分开在不同的流道中进行，试剂消耗少，能够减少试剂浪费；微流控芯片检测卡盒通过第一流道组件3和第二流道组件4将核酸扩增加样和反应液的稀释分开进行，实现了加样和检测的精准操控，具有操作简单，安全可靠，检测效率高，灵敏度高，样品消耗少等优点；核酸扩增加样可对多种不同的生物样本进行检测，具有十分广泛的适用范围。
38.需要说明的是，功能腔室2为检测试剂发生生物化学反应的腔室，不受检测类型和检测对象限制；功能腔室2中的预装的反应试剂指生化检测时所用的试剂物料，通常预置在功能腔室2之内，根据不同的检测靶标，物料所含成分和预装的方法可以有多种方式，根据物料所需环境来确定。
39.所述壳体1包括第一壳体111、第二壳体121、盖板13和流道夹层14，所述第一壳体111设于所述第二壳体121上。
40.在一些实施例中，所述流道夹层14设于所述第一壳体111上，所述盖板13设于所述流道夹层14上，所述功能腔室2设于所述第一壳体111和流道夹层14上，所述第一流道组件3设于所述流道夹层14上，所述第二流道组件4设于所述盖板13上，所述结果显示组件5设于所述盖板13和流道夹层14上。
41.所述结果显示组件5包括检测件，所述检测件包括层析试纸和/或可见染料检测试纸和/或光学检测仪和/或电信号检测仪。可以根据需求设计不同的检测方法，核酸检测方法包括杂交荧光、等温扩增、实时荧光pcr、高分辨率熔解曲线、电化学核酸适配体等。可以理解的，可根据检测方法设计相应的检测件，无论是检测方法还是检测设备不受限制，只要反应后试剂显示出结果的产品都适用于本实用新型。
42.在一些实施例中，所述结果显示组件5还包括试纸槽51和观察视窗52，所述试纸槽51设于所述流道夹层14背向所述第一壳体111的一面，所述观察视窗52设于所述盖板13上与所述试纸槽51位置对应的位置，所述流道夹层14设有流体缓冲槽141，所述流体缓冲槽141两端分别与所述功能腔室2和试纸槽51连通。
43.在一些实施例中，所述检测件包括层析试纸，层析试纸用来呈现检测结果，以固定有检测线53和质控线的条状纤维层析材料为固定相，测试液为流动相，荧光标记抗体或抗原固定于连接垫，通过毛细管作用使待分析物在层析条上移动和捕获从而进行检测；层析试纸预先安装在试纸槽51内，试纸槽51将层析试纸前后左右限位固定，盖板13与流道夹层14配合压住层析试纸的上表面，实现层析试纸的固定。
44.在一些实施例中，观察视窗52位于盖板13的上表面，盖板13使用透明材料制作而成，当微流控芯片检测卡盒完成组装后，观察视窗52位于试纸槽51的上方，与层析试纸显色区域一一对应。当使用微流控芯片检测卡盒检测时，可在观察视窗52观察检测结果，反应完成后，层析试纸会变色，通过颜色变化判断检测结果是阴性还是阳性。
45.在一些实施例中，所述功能腔室2包括第一腔室和与所述第一腔室连接的第二腔室，所述第一腔室设于所述第一壳体111上，所述第二腔室设于所述流道夹层14上。功能腔室2由第一腔室和第二腔室两部分组成，第一腔室设置在第一壳体111上，第二腔室设置在流道夹层14上，第一腔室和第二腔室两部分相互配合对齐固定在一块，固定方式可为激光焊接、超声焊接、热压键合、等离子体键合、溶剂键合、胶粘接键合等方法。
46.如图1、图3和图4所示，第一流道组件3包括第一刺破结构31、对准结构32、流体入口33和第一微流道34，所述第一刺破结构31和对准结构32设于所述流道夹层14背向所述第一壳体111的一面，所述对准结构32上设有定位槽321，所述第一刺破结构31位于所述对准结构32内，所述流体入口33贯穿所述流道夹层14且位于所述第一刺破结构31内，所述流体入口33与所述第一微流道34连通，所述第一微流道34设于所述流道夹层14朝向所述第一壳体111的一面，所述第一微流道34与所述功能腔室2连通。
47.在一些实施例中，所述功能腔室2为多个，所述第一微流道34靠近所述功能腔室2的一端设有连接支流，所述连接支流与所述功能腔室2数量对应且分别与所述功能腔室2连通。示例性的，所述功能腔室2为三个，同样的，所述第一微流道34的连接支流也为三个。
48.流道夹层14上设有第一刺破结构31、对准结构32、流体入口33和第一微流道34，将铝膜密封的试剂管上的凸起与对准结构32对准并插入，刺破结构刺破铝膜，在压力作用下液体流出并通过流体入口33进入流道夹层14上的第一微流道34中，液体通过三个连接支流流入功能腔室2，液体能够均匀一分三流入功能腔室2中，液体与功能腔室2中的预装试剂发生生化反应，可选的，液体为核酸扩增反应液。
49.如图1和图2所示，第二流道组件4包括第二刺破结构41、加样孔42和第二微流道，所述第二刺破结构41设于所述盖板13背向所述流道夹层14的一面，所述加样孔42贯穿所述盖板13且位于所述第二刺破结构41内，所述加样孔42与所述第二微流道连通，所述第二微流道设于所述盖板13朝向所述流道夹层14的一面，所述第二微流道与所述功能腔室2连通；所述盖板13上设有进液孔131，所述第一刺破结构31位于所述进液孔131内。
50.在一些实施例中，所述第二微流道靠近所述功能腔室2的一端设有连接支流，所述连接支流与所述功能腔室2数量对应且分别与所述功能腔室2连通。示例性的，所述功能腔室2为三个，同样的，所述第二微流道的连接支流也为三个。
51.盖板13上设有第二刺破结构41、加样孔42和第二微流道，按压装有液体的泡罩，泡罩被刺破流出液体，通过加样孔42顺着盖板13下表面的第二微流道进入功能腔室2，液体通过三个连接支流流入功能腔室2，液体能够均匀一分三流入功能腔室2之中，液体装满功能腔室2后流入试纸槽51中的层析试纸上，反应完成后，层析试纸会变色，并通过结果显示组件5查看生化反应结果，通过颜色变化判断检测结果是阴性还是阳性，可选的，液体为稀释剂。
52.在一些实施例中，所述第一微流道34和第二微流道的宽度为0.005－50mm，所述第一微流道34和第二微流道的深度为0.005－50mm。可以理解的，所述第一微流道34和第二微流道的宽度可以为0.005mm、0.05mm、0.5mm、5mm、50mm，或者上述相邻两个数值之间的数值，同样的，所述第一微流道34和第二微流道的深度可以为0.005mm、0.05mm、0.5mm、5mm、50mm，或者上述相邻两个数值之间的数值。
53.更优选的，所述第一微流道34和第二微流道的宽度为0.01－10mm，所述第一微流道34和第二微流道的深度为0.01－10mm。可以理解的，所述第一微流道34和第二微流道的宽度可以为0.01mm、0.05mm、0.1mm、0.5mm、1mm、5mm、10mm，或者上述相邻两个数值之间的数值，同样的，所述第一微流道34和第二微流道的深度可以为0.01mm、0.05mm、0.1mm、0.5mm、1mm、5mm、10mm，或者上述相邻两个数值之间的数值。
54.在一些实施例中，所述第一微流道34和第二微流道通过机床加工、激光烧蚀、3d打
印、注塑成型或化学刻蚀加工而成。
55.如图1、图5和图6所示，所述第一壳体111上设有第一卡扣111和定位孔112，所述第二壳体121上设有卡扣凹槽121和定位柱122，所述定位孔112与定位柱122配合，所述第一卡扣111与所述卡扣凹槽121配合。定位孔112和定位柱122相互配合方便装配，卡扣和卡扣凹槽121配合形成死扣，实现第一壳体111和第二壳体121的固定组装。
56.所述第一壳体111位于所述功能腔室2的位置设有安装槽113，所述第二壳体121上设有与所述安装槽113配合的固定槽123，所述固定槽123的上端安装于安装槽113内，所述固定槽123内设置有保温棉，保证了功能腔室2的保温效果。
57.所述微流控芯片检测卡盒还包括加热组件、温度传感器和pcb板，所述加热组件包括发热模块6和温控模块7，所述发热模块6设于所述第一壳体111朝向所述第二壳体121的一面，所述发热模块6与所述功能腔室2的位置对应，所述温控模块7和pcb板设于所述第一壳体111上，所述温度传感器设于所述功能腔室2内，所述加热组件、温度传感器与所述pcb板电连接，可选的，温度传感器为ntc探头，温控模块7通过内置电池或usb给发热模块6供电，通电后内部指示灯亮，发热模块6开始工作发热，当ntc探头感应到反应所需温度时，程序进入保温，功能腔室2的生物化学反应开始进行。第一壳体111上设有usb接口114，可通过usb线的连接与否来控制检测反应的进行，或者，通过电源开关来控制检测反应的进行。
58.所述第一壳体111设有第二卡扣115和定位结构116，所述pcb板通过所述第二卡扣115和定位结构116安装于所述第一壳体111上。
59.所述盖板13和流道夹层14之间贴合形成密封结构，所述盖板13和流道夹层14通过激光焊接、超声焊接、热压键合、等离子体键合、溶剂键合或胶粘接键合的方式连接。使得核酸扩增和检测过程完全封闭不与外界接触，不会有气溶胶污染，不会污染外部环境和设备。
60.与现有技术相比，本实用新型实施例提供的微流控芯片检测卡盒将核酸扩增反应集成在一起，通过微流控实现了加样和检测的精准控制，操作过程对专业要求低，无需专业的检测操作培训和学习及可上手操作，操作方便，检测效率高，灵敏度高，安全可靠，可快速得出检测报告，无需昂贵大型仪器亦可得到准确的检测结果，极大降低了检测成本；该产品在不当操作时，也不会产生危害性的后果，具有极高的安全性，十分适合普通群众居家自我检测；同时，微流控芯片检测卡盒的检测场所不受限制，无需在固定的实验室中进行，微流控芯片检测卡盒便携方便，可以实现社区检测或家庭自检。微流控芯片检测卡盒可对鼻拭子、咽拭子等样本进行检测，适用范围十分广泛，通过家庭自检，选择合适的应对措施，可缓解群众的焦虑，避免不必要的医疗资源占用和人群聚集。
61.显然，以上所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，附图中给了本实用新型的较佳实施例，但并不限制本实用新型的专利范围。本实用新型可以以许多不同的形式来实现，相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员而言，其依然可以对前述各具体实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等效替换。凡是利用本实用新型说明书及附图内容所做的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本实用新型专利保护范围之内。