一种微流控芯片的制作方法

1.本技术涉及微流控技术领域，具体涉及一种微流控芯片。


背景技术：

2.随着检测技术的发展，离心微流体技术处理旋转系统中微量液滴的方法大多采用自动化的形式进行；其中，生成均匀的油包水的微液滴的方法已作为成熟技术广泛使用。采用该方法是将样本池中的样本液和油池中的油液进入池子，以在池子中形成油包水液滴；油包水液滴形成后，还需进行下一步的升温反应步骤。当对聚集有大量油包水液滴的池子升温时，池子内会产生大量气泡，气泡在池子中随机产生，当气泡聚集在一起，难以及时排出时，此时小气泡聚集、相互碰撞合并为大气泡，大气泡会将油包水液滴推挤使油包水液滴散开，气泡推挤油包水液滴可能导致油包水液滴的融合和破裂，当油包水液滴融合或破裂后，就无法利用油包水液滴进行检测，而剩余在池子中的没有融合或破裂的油包水液滴数量也就相应减少，这样就会影响检测效果。


技术实现要素：

3.本技术实施例的目的在于提供一种微流控芯片，能够避免气泡推挤油包水液滴，提高检测精度。
4.本技术实施例的一方面，提供了一种微流控芯片，包括芯片本体，所述芯片本体上设置有样本池、油池和分别连通所述样本池、所述油池的反应池，所述样本池和所述油池分别有注液口，通过所述样本池的注液口注入所述样本池中的样本液和通过所述油池的注液口注入所述油池中的油液进入所述反应池以在所述反应池内形成油包水液滴；所述反应池的底面包括有斜面，以使所述反应池的深度由所述斜面的顶端位置向所述斜面的低端位置逐渐增大，在所述反应池内沿边缘形成有导槽，所述反应池中形成有所述导槽处的深度大于所述斜面各处的深度，在所述反应池的顶面设置有与所述导槽对应的排气口。
5.可选地，所述斜面包括一个，以使所述反应池的底面形成一端高、一端低的结构，所述导槽位于所述斜面的低端的一侧的反应池边缘。
6.可选地，所述斜面包括两个对称设置的子斜面，两个所述子斜面的顶端在所述反应池的底面中部衔接，两个所述子斜面的低端分别位于所述底面的相对两侧，以使所述反应池的底面形成中部高、两侧低的结构，所述导槽为两个，两个所述导槽分别衔接于两个所述子斜面的低端。
7.可选地，所述斜面以所述底面的中部一点为中心回转呈回转圆锥面，以使所述反应池的底面形成中部高、外周低的结构，所述导槽沿所述底面的外周环设且首尾连接。
8.可选地，所述斜面以所述底面的中部一点为中心呈多棱锥面，以使所述反应池的底面形成中部高、外周低的结构，所述导槽沿所述底面的外周环设且首尾连接以呈多棱锥形。
9.可选地，所述斜面和水平面之间的夹角在0.2
°
～2
°
之间。
10.可选地，所述反应池在所述导槽处的深度与所述反应池在所述斜面低端的深度比在4:3～5:4之间。
11.可选地，所述导槽的槽宽占所述反应池的底面沿所述槽宽方向尺寸的至少80％～90％之间。
12.可选地，所述导槽远离所述反应池的外缘的侧壁朝向所述反应池内倾斜设置，以使所述导槽的底部槽宽小于所述导槽的顶部槽宽。
13.本技术实施例提供的微流控芯片，可应用于油包水液滴在反应池中单层平铺的场景，微流控芯片包括芯片本体，在芯片本体上设置有样本池、油池、反应池，且反应池分别和样本池、油池连通；通过样本池的注液口向样本池中注入样本液，通过油池的注液口向油池中注入油液，样本液和油液进入反应池中形成大量的油包水液滴；而反应池的底面包括有斜面，以使反应池的深度由斜面的顶端位置向斜面的低端位置逐渐增大，在反应池内沿边缘形成有导槽，反应池中形成有导槽处的深度大于斜面各处的深度，在反应池的顶面设置有与导槽对应的排气口，斜面朝向导槽方向向下倾斜，当对反应池加温，反应池内产生气泡时，各处产生的气泡规律的通过斜面能快速向导槽扩散移动，气泡扩散至导槽处后被限制在导槽内，再通过排气口排出，避免了反应池内聚焦过多的气泡以及聚焦的气泡结合变大后，对油包水液滴挤压；通过设置斜面、导槽和排气口以排出气泡，以此降低了气泡对反应池内大量油包水液滴的推挤碰撞，进而保证了大量油包水液滴的有效存在，解决了现有技术由于气泡的推挤，导致油包水液滴之间融合或者破裂而影响检测效果的问题。
附图说明
14.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对本技术实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
15.图1是本实施例提供的微流控芯片结构示意图；
16.图2是本实施例提供的微流控芯片的反应池截面图之一；
17.图3是本实施例提供的微流控芯片的反应池截面图之二。
18.图标：101-样本池；101a-样本流道；102-油池；102a-油流道；103-反应池；103a-斜面；103b-导槽；d-槽宽；d1-底部槽宽；d2-顶部槽宽；d-尺寸；h0、h1、h-深度；θ-夹角。
具体实施方式
19.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。
20.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
21.还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理
解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
22.离心微流体技术处理旋转系统中微量液滴的方法大多采用自动化的形式进行。其中，生成均匀的油包水的微液滴的方法在现有技术中已有专利对此进行了保护，即如何形成均匀的、质量较佳的油包水液滴。在池子中形成油包水液滴后，还需要进行下一步的升温反应的步骤。当对聚集有大量油包水液滴的池子升温，池子内会产生大量气泡，气泡在池子中随机产生，当气泡聚集在一起，难以及时排出，小气泡聚集，相互碰撞合并为大气泡，会将油包水液滴推挤散开，最主要是推挤油包水液滴可能导致油包水液滴的融合和破裂，会影响检测效果。
23.有鉴于此，为解决上述问题，本技术实施例提供一种微流控芯片，应用于油包水液滴在反应池103中单层平铺的场景，通过对反应池103升降温利用油包水液滴做检测，例如核酸检测；本技术实施例提供的微流控芯片，能够保证在油包水液滴的后续测试中，当温控对反应池103加温，反应池103内产生的小气泡不会局部大量聚集推挤碰撞油包水液滴，而是跑到反应池103内的边缘去，在通过边缘的导槽103b流动至排气口(图中未示出)排出，减少对油包水液滴的碰撞影响。
24.具体地，请参照图1至图3所示，本技术实施例提供的微流控芯片，包括：芯片本体，芯片本体上设置有样本池101、油池102和分别连通样本池101、油池102的反应池103，样本池101和油池102分别有注液口，通过样本池101的注液口注入样本池101中的样本液和通过油池102的注液口注入油池102中的油液进入反应池103以在反应池103内形成油包水液滴；反应池103的底面包括有斜面103a，以使反应池103的深度由斜面103a的顶端位置向斜面103a的低端位置逐渐增大，在反应池103内沿边缘形成有导槽103b，反应池103中形成有导槽103b处的深度h大于斜面103a各处的深度，在反应池103的顶面设置有与导槽103b对应的排气口(图中未示出)。
25.如图1所示，芯片本体上设置有多种池子，其中，样本池101设置注液口，样本液通过注液口被注入到样本池101中；油池102设置注液口，油液通过注液口被注入到油池102中；而样本池101通过样本流道101a和反应池103连通，以使样本池101中的样本液经样本流道101a进入反应池103中；油池102通过油流道102a和反应池103连通，以使油池102中的油液经油流道102a进入反应池103中。
26.当样本液和油液均进入反应池103后，芯片本体通过旋转离心设备进行离心旋转，使得进入反应池103的样本液和油液在离心旋转的带动下形成油包水液滴。
27.现有技术中，在池子中形成有大量油包水液滴之后，根据检测的步骤，需要升温，升温的过程中，池子中会产生微小气泡。当微小气泡集中聚集，相邻的小气泡还可能会逐步合并变大，聚集的气泡群或者合并的大气泡会对油包水小液滴推挤，导致油包水液滴之间融合或者破裂。
28.而本技术为解决上述问题，本技术中反应池103的底面包括斜面103a，斜面103a的底部形成导槽103b，换言之，斜面103a朝向导槽103b方向向下倾斜，这样一来，当对反应池103加温产生气泡时，各处产生的气泡规律的通过斜面103a快速向导槽103b内移动；同时，反应池103的顶面设置有与导槽103b对应的排气口，气泡向导槽103b内扩散后，通过排气口
排出，以尽可能降低气泡对反应池103内大量油包水液滴的推挤碰撞，从而保证了油包水液滴的有效存在，避免对检测效果的影响。
29.可见，本技术反应池103的底面设置斜面103a的作用是当反应池103中由于升温等缘故产生大量气泡时，气泡可通过斜面103a下滑至导槽103b，而设置导槽103b的目的是让气泡能够快速的导入并限制在导槽103b内，并由排气口排出，避免气泡太多以及相互结合变大，导致对大量油包水液滴的挤压。
30.由此，本技术实施例提供的微流控芯片，在芯片本体上设置有样本池101、油池102、反应池103，且反应池103分别和样本池101、油池102连通；通过样本池101的注液口向样本池101中注入样本液，通过油池102的注液口向油池102中注入油液，样本液和油液进入反应池103中形成大量的油包水液滴；而反应池103的底面包括有斜面103a，以使反应池103的深度由斜面103a的顶端位置向斜面103a的低端位置逐渐增大，在反应池103内沿边缘形成有导槽103b，反应池103中形成有导槽103b处的深度h大于斜面103a各处的深度，在反应池103的顶面设置有与导槽103b对应的排气口，斜面103a朝向导槽103b方向向下倾斜，当对反应池103加温，反应池103内产生气泡时，各处产生的气泡规律的通过斜面103a能快速向导槽103b扩散移动，气泡扩散至导槽103b处后被限制在导槽103b内，再通过排气口排出，避免了反应池103内聚焦过多的气泡以及聚焦的气泡结合变大后，对油包水液滴挤压；通过设置斜面103a、导槽103b和排气口以排出气泡，以此降低了气泡对反应池103内大量油包水液滴的推挤碰撞，进而保证了大量油包水液滴的有效存在，解决了现有技术由于气泡的推挤，导致油包水液滴之间融合或者破裂而影响检测效果的问题。
31.进一步地，在本技术的一个可实现方式中，如图2所示，斜面103a包括一个，以使反应池103的底面形成一端高、一端低的结构，导槽103b位于斜面103a的低端的一侧的反应池103边缘。
32.图2中，反应池103的底面一端高、一端低，以使反应池103的底面形成斜面103a，此时反应池103的一侧形成导槽103b，导槽103b位于斜面103a的低端位置，图2中反应池103内导槽103b位置的深度h＞反应池103内斜面103a低端的深度h1＞反应池103内斜面103a顶端的深度h0；当反应池103加热时，气泡沿斜面103a从顶端高处向低端低处移动，流动至导槽103b内后由排气口排出，降低了气泡对大量油包水液滴的推挤碰撞。
33.在本技术的另一个实现方式中，如图3所示，斜面103a包括两个对称设置的子斜面，两个子斜面的顶端在反应池103的底面中部衔接，两个子斜面的低端分别位于底面的相对两侧，以使反应池103的底面形成中部高、两侧低的结构，导槽103b为两个，两个导槽103b分别衔接于两个子斜面的低端。
34.此时，斜面103a包括两个子斜面，两个子斜面衔接的顶端位于反应池103的底面的中部、两个子斜面的低端向底面的两侧方向延伸，导槽103b相应地有两个，也分别位于反应池103底面的两侧，并与对应侧的子斜面的低端衔接。加温产生气泡时，各处产生的气泡规律的通过两个子斜面向两侧的导槽103b移动，每个导槽103b位置匹配对应的排气口，气泡向两侧的导槽103b内扩散后，通过导槽103b处对应的排气口排出，以尽可能降低气泡对大量油包水液滴的推挤碰撞，从而保证了油包水液滴的有效存在，避免对检测效果的影响。
35.示例地，两个子斜面衔接的顶端位置正好是反应池103底面的中点位置，以反应池103底面的中点位置为中心，导槽103b沿中点对称设置，这样利于气泡由中点位置向两侧扩
散。此时，同样地，反应池103内导槽103b位置的深度h＞反应池103内斜面103a低端的深度h1＞反应池103内斜面103a顶端的深度h0。
36.需要说明的是，两个子斜面衔接的顶端位置不一定正好是反应池103底面的中点位置，两个子斜面衔接的顶端位置可相对反应池103底面的中点位置偏移，只要是能使底面形成斜度即可，这样一来，气泡就可通过斜面103a的高处位置向低处的导槽103b扩散，再通过排气口排出，降低了对大量油包水液滴的推挤碰撞的影响。
37.在本技术的第三个实现方式中，斜面103a以底面的中部一点为中心回转呈回转圆锥面，以使反应池103的底面形成中部高、外周低的结构，导槽103b沿底面的外周环设且首尾连接。
38.斜面103a呈回转圆锥面时，对应斜面103a的导槽103b当然沿底面一圈呈环形设置，此时，气泡经回转圆锥面向反应池103底面四周扩散，流动至四周的导槽103b内，通过导槽103b处对应的排气口排出。此时，排气口的数量有多个，根据导槽103b的环形设置，多个排气口对应环形导槽103b圆周分布，以将导槽103b内聚集的气泡排出，尽可能降低气泡对大量油包水液滴的推挤碰撞，从而保证了油包水液滴的有效存在，避免对检测效果的影响。
39.在本技术的第四个实现方式中，斜面103a还可以为多棱锥面，斜面103a以底面的中部一点为中心呈多棱锥面，以使反应池103的底面形成中部高、外周低的结构，导槽103b沿底面的外周环设且首尾连接以呈多棱锥形。
40.此时，对应多棱锥面的导槽103b沿底面一圈呈棱形设置，气泡经多棱锥面向反应池103底面四周扩散，流动至四周的导槽103b内并由排气口排出。排气口的数量对应棱形的导槽103b环形分布，以排出导槽103b内聚集的气泡，避免气泡对大量油包水液滴的挤压。
41.可见，当斜面103a为回转圆锥面或多棱锥面时，反应池103底面均可形成中间高、四周低的结构。其中多棱锥面又可包括三棱锥面、四棱锥面、或者其他多棱锥面。无论回转圆锥面或多棱锥面，都可使气泡通过斜面103a移动至导槽103b内，再通过排气口排出。
42.斜面103a为回转圆锥面或多棱锥面时，其图示可参考图3所示；在此基础上，当斜面103a为回转圆锥面或多棱锥面时，反应池103的外表形状可以与底部的斜面103a形状匹配，例如，反应池103的外表为四棱锥面时，反应池103底面也形成内陷的四棱锥面；当然，反应池103的外表形状也可以与反应池103底面内陷的形状不一致，此处不做限制。
43.进一步地，斜面103a和水平面之间的夹角θ在0.2
°
～2
°
之间，以夹角θ在0.5
°
附近最佳。
44.要使得气泡通过排气口的排气效果好，则需使斜面103a和水平面之间的夹角θ角度大；但为了保证油包水液滴在反应池103内的单层平铺排布，则需使斜面103a和水平面之间的夹角θ角度小；因此，为了保证二者之间的平衡，使斜面103a和水平面之间的夹角θ在0.2
°
～2
°
之间得以实现既能使气泡通过排气口的排气效果好，同时还能使油包水液滴在反应池103内的单层平铺排布。尤其地，当斜面103a和水平面之间的夹角θ在0.5
°
附近时，效果最佳。本领域技术人员可根据具体需要选择夹角范围。
45.反应池103在导槽103b处的深度h与反应池103在斜面103a低端的深度h1比在4:3～5:4之间。
46.反应池103在导槽103b处的深度h不能过高，否则会使得斜面103a的斜度过大。此处的设置，也是为了同时满足气泡通过排气口的排气效果好、油包水液滴在反应池103内的
单层平铺排布的要求。
47.此外，如图3所示，导槽103b的槽宽d占底面沿槽宽d方向尺寸d的至少10％～20％之间。换言之，在槽宽d方向上，导槽103b的槽宽d相对底面的尺寸d占比较小，这样气泡在斜面103a的移动距离足够长，能够使气泡充分移动扩散，以尽可能使全部气泡通过斜面103a移动至导槽103b并经排气口排出。
48.另一方面，如图2所示，导槽103b远离反应池103的外缘的侧壁朝向反应池103内倾斜设置，以使导槽103b的底部槽宽d1小于导槽103b的顶部槽宽d2。当气泡沿斜面103a下滑至导槽103b内后，导槽103b的底部槽宽d1比导槽103b的顶部槽宽d2小时，可理解为导槽103b能够托起气泡向上运动，快速使气泡通过排气口排出。
49.应理解，在不同的实施例中，图3中的导槽103b的外缘侧壁也可倾斜设置，参照图2即可；同理，图2中的导槽103b的外缘侧壁也可垂直设置，参照图3即可，并不以上述为限。
50.通过上述对斜面103a、导槽103b各参数尺寸的限定，基本确定了斜面103a、导槽103b占反应池103空间大小的比例，以使产生的气泡能在合理的空间内扩散排出。
51.综上，本技术实施例提供的微流控芯片，通过使反应池103的底面形成斜面103a，在斜面103a低端形成导槽103b，反应池103内产生的气泡沿斜面103a向低处的导槽103b移动，并由排气口排出，以此降低了气泡对反应池103内大量油包水液滴的推挤碰撞，解决了由于气泡的推挤，导致油包水液滴之间融合或者破裂而影响检测效果的问题。本技术给出了反应池103底面形成斜面103a的四种示例，可以是在反应池103底面形成一个斜面103a，此时反应池103底面一端高、一端低，低处对应设置一个导槽103b，气泡通过斜面103a由一端高处向另一端低处沿同一个方向移动至导槽103b内排出；还可以在反应池103底面形成中间高、两侧低的结构，此时两侧低处对应两个导槽103b，气泡通过斜面103a由中部高处向两侧低处沿两个方向移动至导槽103b内排出；还可以在反应池103底面形成中间高、四周低的结构，气泡通过斜面103a由中部高处向四周低处沿各个方向四散移动至导槽103b内，再通过排气口排出；并通过限定斜面103a的斜度、导槽103b和反应池103底面的尺寸比例等，利于气泡排出，提高了检测效果。
52.以上所述仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。