微流道芯片及其使用方法与流程

技术特征：
1.一种检测生物液体样本中的生物物质的微流道芯片，包括：基板；流道层，具有底面且黏合于所述基板上，其中所述流道层的所述底面包括：第一凹槽，与所述基板间形成样本混合区；第一通孔，在所述基板上形成样本检测槽的底部；第一驱动膜，是所述第一凹槽的上表面；以及第一未黏合区，位于所述第一凹槽及所述第一通孔间，形成所述样本混合区与所述样本检测槽间的第一阀门；以及气道层，具有顶面与底面，且黏合于所述流道层上，其中所述气道层的所述底面包括：第二凹槽，位置与所述第一凹槽对应，且具有延伸至所述顶面的第一驱动膜控制气孔，其中所述第一驱动膜设置于所述第一凹槽与所述第二凹槽间，且所述第一驱动膜控制气孔用以控制所述第一驱动膜的上升及下压；第二通孔，位置与所述第一通孔对应，且与所述第一通孔共同形成所述样本检测槽；以及第一阀门控制槽，位置与所述第一阀门对应，且具有延伸至所述顶面的第一阀门控制气孔，用以控制所述第一阀门的打开及闭合；以及磁珠，与所述生物液体样本混合形成样本混合液，且所述样本混合液容置于所述样本检测槽中，其中经由控制所述第一驱动膜的上升及下压及所述第一阀门的打开及闭合使所述样本混合液反复进出所述样本混合区，以增加所述生物物质与所述磁珠的结合机率。2.如权利要求1所述的微流道芯片，其中：所述第一阀门于常压下与所述基板接触形成闭合状态，且当第一真空吸力经由所述第一阀门控制气孔施加于所述第一阀门控制槽，所述第一阀门控制槽形成负压使所述第一阀门上升而打开；以及所述第一驱动膜于所述常压下处于平坦状态，当第二真空吸力经由所述第一驱动膜控制气孔施加于所述第二凹槽，所述第二凹槽形成负压而使所述第一驱动膜上升，且当气体压力经由所述第一驱动膜控制气孔施加于所述第二凹槽，所述第二凹槽形成正压而使所述第一驱动膜下压。3.如权利要求1所述的微流道芯片，其中：所述流道层的所述底面还包括：第三凹槽，与所述基板间形成试剂混合区；以及第二未黏合区，位于所述第三凹槽及所述第一通孔间，形成所述试剂混合区与所述样本检测槽间的第二阀门；复数个第三通孔，在所述基板上形成复数个试剂槽的底部；第二驱动膜，是所述第三凹槽的上表面；以及复数个第三未黏合区，位于所述复数个第三通孔及所述第三凹槽间，形成所述复数个试剂槽与所述试剂混合区间的复数个第三阀门；以及所述气道层的所述底面还包括：第四凹槽，位置与所述第三凹槽对应，且具有延伸至所述顶面的第二驱动膜控制气孔，其中所述第二驱动膜设置于所述第三凹槽与所述第四凹槽间，且所述第二驱动膜控制气孔
用以控制所述第二驱动膜的上升及下压；第二阀门控制槽，位置与所述第二阀门对应，且具有延伸至所述顶面的第二阀门控制气孔，用以控制所述第二阀门的打开及闭合；复数个第四通孔，位置与所述复数个第三通孔对应，且分别与所述复数个第三通孔共同形成所述复数个试剂槽，用以容置至少一个试剂；以及复数个第三阀门控制槽，位置与所述复数个第三阀门对应，且具有延伸至所述顶面的复数个第三阀门控制气孔，用以分别控制所述复数个第三阀门的打开及闭合，其中所述至少一个试剂经由所述第二驱动膜的上升及下压与所述复数个第三阀门的打开及闭合进入所述样本检测槽中，以与结合于所述磁珠上的所述生物物质反应。4.如权利要求3所述的微流道芯片，其中：所述流道层的底面还包括：清洗液通孔，在所述基板上形成清洗液槽的底部；以及第四未黏合区，位于所述清洗液通孔及所述第一凹槽间，形成所述样本混合区与所述清洗液槽间的第四阀门；以及所述气道层的底面还包括：清洗液凹槽，覆盖于所述清洗液通孔上，与所述清洗液通孔共同形成所述清洗液槽，用以容置清洗液，其中所述清洗液经由所述第一驱动膜的上升及下压与所述第一阀门及所述第四阀门的打开及闭合进入所述样本检测槽中，以清洗所述样本检测槽。5.如权利要求4所述的微流道芯片，其中：所述流道层的底面还包括：废液通孔，在所述基板上形成废液槽的底部；以及第五未黏合区，位于所述废液通孔及所述第一通孔间，形成所述样本检测槽与所述废液槽间的第五阀门；以及所述气道层的底面还包括：废液凹槽，覆盖于所述废液通孔上，与所述废液通孔共同形成所述废液槽，且具有废液槽气孔，用以使所述废液槽形成真空状态，其中在所述第五阀门打开的状态下，当真空吸力经由所述废液槽气孔施加于所述废液槽，所述废液槽形成负压，使在所述样本检测槽中的废液被吸入所述废液槽中。6.如权利要求1所述的微流道芯片，其中所述气道层的厚度大于所述流道层的厚度，所述生物液体样本为血液，所述生物物质为循环肿瘤细胞，且所述磁珠上具有抓取循环肿瘤细胞的生物标记。7.一种检测生物液体样本中的生物物质的方法，包括：提供如权利要求1-6中任一项所述的微流道芯片；将所述样本混合液容置于所述样本检测槽中；经由所述第一阀门控制气孔施加第一真空吸力于所述第一阀门控制槽，使所述第一阀门上升而打开；在所述第一阀门打开的状态下，经由所述第一驱动膜控制气孔施加第二真空吸力于所述第二凹槽，使所述第一驱动膜上升，进而促使所述样本混合液进入所述样本混合区中；
在所述第一阀门打开的状态下，经由所述第一驱动膜控制气孔施加气体压力于所述第二凹槽，使所述第一驱动膜下压，进而促使所述样本混合液被推出所述样本混合区；反复执行所述第一驱动膜的上升及下压步骤，使所述样本混合液反复进出所述样本混合区，其中所述样本混合液进入所述样本混合区时，产生漩涡造成所述磁珠自旋，进而增加所述生物物质与所述磁珠的结合机率。8.如权利要求7所述的方法，还包括：提供磁场，使所述磁珠被固定于所述样本检测槽的底部；进行清洗步骤，其是将所述清洗液槽中的所述清洗液透过所述第一驱动膜依序的上升及下压而经由所述样本混合区进入所述样本检测槽，以清洗所述样本检测槽，再透过所述废液槽的负压将所述样本检测槽中的废液吸入所述废液槽中；以及进行反应步骤，其是将所述复数个试剂槽中的所述至少一个试剂透过所述第二驱动膜依序的上升及下压而经由所述试剂混合区进入所述样本检测槽，以使所述至少一个试剂与所述生物物质反应；以及再次进行清洗步骤。9.一种微流道芯片，包括：基板；样本检测槽，设置于所述基板上；样本混合区，设置于所述基板上；阀门，设置于所述样本检测槽与所述样本混合区之间，其中所述阀门于常压下与所述基板接触形成闭合状态；阀门控制槽，设置于所述阀门上，用以控制所述阀门的开合，其中当第一真空吸力施加于所述阀门控制槽时，所述阀门控制槽使所述阀门上升而打开；作动组件，形成所述样本混合区的上表面，其中所述作动组件于所述常压下处于平坦状态；作动控制槽，设置于所述作动组件上，用以控制所述作动组件的上升及下压，其中当第二真空吸力施加于所述作动控制槽时，所述作动控制槽形成负压而使所述作动组件上升，且当气体压力施加于所述作动控制槽时，所述作动控制槽形成正压而使所述作动组件下压；以及磁珠，与液体样本混合形成样本混合液，并容置于所述样本检测槽中，其中在所述阀门打开的状态下，所述作动组件反复的上升及下压使所述样本混合液反复进出所述样本混合区，以增加所述液体样本中的物质与所述磁珠的结合机率。10.一种微流道芯片，包括：样本检测槽；样本混合区；阀门，设置于所述样本检测槽与所述样本混合区之间；作动组件，形成所述样本混合区的上表面，其中所述作动组件于常压下处于平坦状态；作动控制槽，设置于所述作动组件上，用以控制所述作动组件的上升及下压，其中当真空吸力施加于所述作动控制槽时，所述作动控制槽形成负压而使所述作动组件上升，且当气体压力施加于所述作动控制槽时，所述作动控制槽形成正压而使所述作动组件下压；以
及磁珠，与液体样本混合形成样本混合液，并容置于所述样本检测槽中，其中在所述阀门打开的状态下，所述作动组件反复的上升及下压使所述样本混合液反复进出所述样本混合区，以增加所述液体样本中的物质与所述磁珠的结合机率。

技术总结
本发明提供一种微流道芯片，包括：样本检测槽、样本混合区、设置于样本检测槽与样本混合区之间的阀门、形成样本混合区的上表面的作动组件、设置于作动组件上的作动控制槽及磁珠，其中作动控制槽用以控制作动组件的上升及下压，当真空吸力施加于作动控制槽时，作动组件会上升，且当气体压力施加于作动控制槽时，作动组件会下压；以及磁珠与液体样本混合形成样本混合液，并容置于样本检测槽中，在阀门打开的状态下，作动组件反复的上升及下压使样本混合液反复进出样本混合区，以增加液体样本中的物质与磁珠的结合机率。的物质与磁珠的结合机率。的物质与磁珠的结合机率。


技术研发人员：董久源 蔡松锜
受保护的技术使用者：来富可得生物科技股份有限公司
技术研发日：2021.08.06
技术公布日：2023/2/17