CN212632728U - 微流控芯片及体外检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种微流控芯片和体外检测装置。该微流控芯片具有加样腔体、分离腔体、第一废液腔体、第一毛细流道、缓冲腔体和定量腔体，其中加样腔体有多个，并且至少有一个加样腔体依次经由分离腔体和第一毛细流道与缓冲腔体连接，因而，在加样的时候可以根据加入的样本溶液的类型选择不同的加样腔体。该微流控芯片可以对不同样本进行区分处理，使用灵活方便，有利于根据样本溶液的属性合理使用，有利于降低样本溶液的浪费，节省样本的使用量。

Description

微流控芯片及体外检测装置

技术领域

本实用新型涉及体外检测领域，尤其是涉及一种微流控芯片及体外检测装置。

背景技术

体外诊断行业(In Vitro Diagnosis，IVD)属于医药生物行业，是指将血液、体液、组织等样本从人体中取出，使用体外检测试剂、仪器等对样本进行检测与校验，以便对疾病进行预防、诊断、治疗检测、后期观察、健康评价、遗传疾病预测等的过程。体外诊断按照方法学分为生化诊断、免疫诊断、分子诊断三大类，以及从生化、免疫和分子诊断中分化出来的床旁快速诊断POCT。干化学反应是生化诊断的一种，是利用生化试剂与特定的底物反应，再通过仪器定量检测出标的物浓度，推算出人体的某些生化指标。传统生化诊断需要在大型生化仪上进行测试，由此导致试剂消耗多，灵活性不够等问题；而一般的干式生化POCT诊断方式则在测试通量上较低，一般一次只能测验一个或几个样本，一个或几个项目。微流控芯片技术(Microfluidics)能把生物、化学、医学分析过程的样品制备、反应、分离、检测等基本操作单元集成芯片上，自动完成分析全过程，极大的提高了检测效率，同时具有小型化、自动化等优点，因而在POCT领域中应用越来越广泛。

在生化检测领域中，以美国的Abaxis公司为代表，率先开发了用于生化检测的微流控芯片，国内如天津微纳芯、成都斯马特等都有类似微流控芯片开发。传统产品的芯片对于样本的处理一般只有一种测试流程，不能对不同类型的样本进行区分处理，容易导致不必要的样本浪费，检测过程不够灵活。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种可以对不同样本进行区分处理的微流控芯片及含有该微流控芯片的体外检测装置。

一种微流控芯片，具有加样腔体、分离腔体、第一废液腔体、第一毛细流道、缓冲腔体和定量腔体；

所述加样腔体具有加样孔，所述加样腔体有多个，各所述加样腔体与所述缓冲腔体连接且其中至少有一个所述加样腔体是依次经由所述分离腔体和所述第一毛细流道与所述缓冲腔体连接，所述缓冲腔体与所述定量腔体连接，所述分离腔体还与所述第一废液腔体连接；

所述微流控芯片具有旋转中心，所述分离腔体相对于与其连接的所述加样腔体更远离所述旋转中心，所述第一废液腔体相对于所述分离腔体更远离所述旋转中心，所述缓冲腔体相对于与其连接的所述加样腔体更远离所述旋转中心，所述第一毛细流道自与所述分离腔体连接的一端逐渐向靠近所述旋转中心的方向延伸并弯折后向远离所述旋转中心的方向延伸以与所述缓冲腔体连接且该弯折位置相对于所述分离腔体和所述缓冲腔体更靠近于所述旋转中心，所述定量腔体较所述缓冲腔体更远离所述旋转中心。

在其中一个实施例中，所述微流控芯片还具有第二毛细流道，所述第二毛细流道的一端与所述定量腔体连接，且自与所述定量腔体连接后向靠近所述旋转中心的方向延伸并弯折后向远离所述旋转中心的方向延伸，以将所述定量腔体内的待测溶液从另一端排出。

在其中一个实施例中，所述微流控芯片还具有出液渗透孔，所述出液渗透孔的一端在所述第二毛细流道所在的一侧表面与所述第二毛细流道的用于将待测溶液排出的一端连接，另一端开口于所述微流控芯片的另一侧表面。

在其中一个实施例中，所述微流控芯片还具有第二废液腔体，所述第二废液腔体通过一溢流流道与所述分离腔体连接，所述溢流流道相对于所述第二废液腔体和所述分离腔体更靠近于所述旋转中心。

在其中一个实施例中，所述微流控芯片还具有分液流道，所述分液流道与所述缓冲腔体连接并自该连接端围绕所述旋转中心延伸至其另一端；

所述定量腔体有多个，多个所述定量腔体在所述分液流道的外侧围绕所述旋转中心分布，且各所述定量腔体均与所述分液流道连接。

在其中一个实施例中，所述微流控芯片还具有贯穿所述微流控芯片的第一渗透孔和第二渗透孔；

所述微流控芯片具有相对的两侧表面，分别为第一表面和第二表面，所述缓冲腔体与所述分液流道分别位于所述第一表面和所述第二表面，所述第一渗透孔的一端在第一表面与所述缓冲腔体连接，另一端在所述第二表面与所述分液流道连接；

所述定量腔体位于所述第一表面，所述第二渗透孔的一端在所述第二表面与所述分液流道连接，另一端在所述第一表面与对应的所述定量腔体连接。

在其中一个实施例中，所述微流控芯片还具有第三渗透孔和质控腔体，所述质控腔体位于所述第一表面，所述第三渗透孔贯穿所述微流控芯片，所述第三渗透孔的一端在所述第二表面与所述分液流道的靠近尾端位置连接且另一端在所述第一表面与所述质控腔体连接。

在其中一个实施例中，所述微流控芯片还具有第四渗透孔和第三废液腔体，所述第三废液腔体位于所述第一表面，所述第四渗透孔贯穿所述微流控芯片，所述第四渗透孔的一端在所述第二表面与所述分液流道的尾端连接且另一端在所述第一表面与所述第三废液腔体连接。

在其中一个实施例中，部分腔体上直接设置有透气孔来排气，部分腔体通过与其连接的其他腔体上设置的透气孔来排气，所述透气孔相对于其直接连接的腔体更靠近于所述旋转中心。

在其中一个实施例中，相互连接的两个腔体或相互连接的腔体与孔之间通过微流道连接。

在其中一个实施例中，所述加样腔体围绕所述旋转中心设置；和/或

所述加样腔体自加样的一端至其另一端的尺寸逐渐增大。

在其中一个实施例中，所述微流控芯片上还设有定位孔。

一种体外检测装置，其特征在于，包括上述任一实施例所述的微流控芯片和检测机构，所述检测机构与所述定量腔体连通，所述检测机构用于检测所述定量腔体内的样本。

在其中一个实施例中，所述检测机构为干化学试纸。

在其中一个实施例中，所述干化学试纸包括支撑层和在所述支撑层上依次层叠设置的反应指示层和扩散层，所述反应指示层中含有能够与待测样本中目标物质反应的反应试剂和指示试剂，所述扩散层通过其进样口面向于定量腔体。

在其中一个实施例中，所述微流控芯片围绕各所述定量腔体设有安装槽，所述检测机构镶嵌在各所述安装槽中与所述定量腔体连通。

上述微流控芯片具有加样腔体、分离腔体、第一废液腔体、第一毛细流道、缓冲腔体和定量腔体，其中加样腔体有多个，并且至少有一个加样腔体依次经由分离腔体和第一毛细流道与缓冲腔体连接，因而，在加样的时候可以根据加入的样本溶液的类型选择不同的加样腔体，例如当需要对全血样本进行检测时，就可以将其加入至与分离腔体连接的加样腔体中，后续在离心作用下，可以实现全血样本溶液中血细胞与血清(或血浆)的分离，血细胞等杂物可以被离心沉积在第一废液腔体中，而血清留在分离腔体中；又如当需要对血清样本进行检测时，就可以直接将其加入至与缓冲腔体连接的加样腔体中，无需对其进行离心分离直接可以进行后续的定量和检测过程。该微流控芯片可以对不同样本进行区分处理，使用灵活方便，有利于根据样本溶液的属性合理使用，有利于降低样本溶液的浪费，节省样本的使用量。

附图说明

图1、图2和图3分别为本实用新型一实施例的微流控芯片的正面、反面和侧面结构示意图。

图4为一干化学试纸条的结构示意图。

图5-1至图5-14为微流控芯片实现对全血样本溶液的分离、定量和检测流程示意。

图6为微流控芯片实现对血清样本的加样示意图。

附图标记说明如下：

10：微流控芯片，101：旋转中心，102：第一表面，103：第二表面，104：芯片本体，105：盖膜；

11：加样腔体，110：加样孔，111：第一加样腔体，112：第二加样腔体；12：分离腔体；13：第一废液腔体；14：第一毛细流道，14a、14b和14c分别为第一毛细流道的前段、弯折顶点和后段；15：缓冲腔体；16：定量腔体；17：第二毛细流道，17a、17b和17c分别为第二毛细流道的前段、弯折顶点和后段；18：出液渗透孔；19：第二废液腔体，191：溢流流道；20：分流流道；21：第一渗透孔；22：第二渗透孔；23：第三渗透孔；24：质控腔体；25：第四渗透孔；26：第三废液腔体；27：透气孔；28：微流道；29：定位孔；30：安装槽；

40：干化学试纸，41：支撑层，42：反应指示层，43：扩散层。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。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。

需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件，如通过微流道连接。

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。本文中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。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请结合图1和图2，本实用新型一实施例提供了一种微流控芯片10，其具有加样腔体11、分离腔体12、第一废液腔体13、第一毛细流道14、缓冲腔体15和定量腔体16。加样腔体11具有加样孔110。在本实施例中，加样腔体11有多个，各加样腔体11与缓冲腔体15连接且其中至少有一个加样腔体11是依次经由分离腔体12和第一毛细流道14与缓冲腔体15连接。缓冲腔体15与定量腔体16连接。分离腔体12还与第一废液腔体13连接。

微流控芯片10的中部为旋转安装部，其具有旋转中心101，该旋转中心101即离心操作时的转动中心。分离腔体12相对于与其连接的加样腔体11更远离旋转中心101，第一废液腔体13相对于分离腔体12更远离旋转中心101，缓冲腔体15相对于与其连接的加样腔体11更远离旋转中心101，第一毛细流道14自与分离腔体12连接的一端逐渐向靠近旋转中心101的方向(可以是各逐渐靠近旋转中心101的方向，例如可以是但不限于朝向旋转中心101的径向)延伸并弯折后向远离旋转中心101的方向(可以是各逐渐远离旋转中心101的方向，例如可以是但不限于背离旋转中心101的径向)延伸以与缓冲腔体15连接且该弯折位置相对于分离腔体12和缓冲腔体15更靠近于旋转中心101，定量腔体16较缓冲腔体15更远离旋转中心101。

例如在图示的具体示例中，加样腔体11有两个，分别为第一加样腔体111和第二加样腔体112。其中，第一加样腔体111经过分离腔体12和第一毛细流道14与缓冲腔体15连接，第二加样腔体112与缓冲腔体15直接连接。本文所述的直接连接是指连接的两个对象之间不经由其他腔体连接，但不限于二者之间设置用于连通的微流道、毛细流道等结构。

进一步，在图示的具体示例中，第一加样腔体111和第二加样腔体112均围绕旋转中心101设置。第一加样腔体111用于加入全血等样本溶液，其容积较大，围绕旋转中心101的首尾靠近，需要对其中加入的样本溶液进行离心分离；第二加样腔体112用于加入血清或血浆等样本溶液，其容积相对较小，无需对其中加入的样本溶液进行离心分离。优选地，加样腔体11自加样的一端至其另一端的尺寸逐渐增大，这样便于样本溶液在腔体内流动使样本溶液顺利地从一端流至另一端以便于加样。本文所述的“围绕”可成封闭环或不成封闭环，例如可以围绕成角度大于180°的扇形或围绕成角度在90°左右的扇形等，可理解，根据加样量的需要，围绕成的扇形圆心角的角度不限。

在图示的具体示例中，该微流控芯片10还具有第二毛细流道17。第二毛细流道17的一端与定量腔体16连接，且自与定量腔体16连接后向靠近旋转中心101的方向延伸并弯折后向远离旋转中心101的方向延伸，以将定量腔体16内的待测溶液从另一端排出。

进一步，在图示的具体示例中，微流控芯片10还具有出液渗透孔18。出液渗透孔18的一端在第二毛细流道17所在的一侧表面与第二毛细流道17的用于将待测溶液排出的一端连接，另一端开口于微流控芯片10的另一侧表面，以将待测样本溶液导出，例如导出至试纸条或其他检测机构中。

在图示的具体示例中，微流控芯片10还具有第二废液腔体19。第二废液腔体19通过一溢流流道191与分离腔体12连接。溢流流道191相对于第二废液腔体19和分离腔体12更靠近于旋转中心101。当分离腔体12和第一废液腔体13中盛满液体时，多余的液体通过液流流道191进入第二废液腔体19。在图示的示例中，第二废液腔体19整体呈长条形，一端靠近于旋转中心101且另一端远离于旋转中心101。

在图示的具体示例中，微流控芯片10还具有分液流道20。分液流道20与缓冲腔体15连接并自该连接端围绕旋转中心101延伸至其另一端。进一步，定量腔体16有多个，多个定量腔体16在分液流道20的外侧围绕旋转中心101分布，且各定量腔体16均与分液流道20连接。

在图示的具体示例中，各定量腔体16、第二毛细流道17和出液渗透孔18构成一定量检测单元，因而该微流控芯片10围绕其旋转中心101具有多个定量检测单元。通过设置多个定量检测单元，可以实现对样本溶液的多次定量，可以用于对同一样本的同一指标进行多次重复检测，以保证检测结果的准确性，或者对同一样本的多个不同指标进行检测，以全面反映样本溶液的各项指标。具有多个定量检测单元的微流控芯片10的集成度高，可显著提高单次检测通量。

如图1和图2所示，该图示的微流控芯片10还具有贯穿微流控芯片10的第一渗透孔21和第二渗透孔22。该微流控芯片10具有相对的两侧表面，分别为第一表面102和第二表面103。缓冲腔体15与分液流道20分别位于第一表面102和第二表面103。第一渗透孔21的一端在第一表面102与缓冲腔体15连接，另一端在第二表面103与分液流道20连接。定量腔体16位于第一表面102，第二渗透孔22有多个，多个第二渗透孔22的一端在第二表面103与分液流道20连接，另一端在第一表面102与对应的定量腔体16连接。

通过将分液流道20设于微流控芯片10的另一表面，可以在一定尺寸范围内提高微流控芯片10的集成度，有利于减小微流控芯片10的尺寸，利于产品的小型化和便携化设计。

在图示的具体示例中，该微流控芯片10还具有第三渗透孔23和质控腔体24。质控腔体24位于第一表面102，第三渗透孔23贯穿微流控芯片10，第三渗透孔23的一端在第二表面103与分液流道20的靠近尾端位置连接且另一端在第一表面102与质控腔体24连接。通过设置质控腔体24，可以通过观察质控腔体24中的液体有无判断各定量腔体16中是否盛满液体，从而可以准确的对样本溶液进行定量，避免出现部分定量腔体16中没有盛满样本溶液而出现各定量检测单元的检测量不一致而影响检测结果准确性和可靠性的问题发生。

在图示的具体示例中，该微流控芯片10还具有第四渗透孔25和第三废液腔体26。第三废液腔体26位于第一表面102，第四渗透孔25贯穿微流控芯片10，第四渗透孔25的一端在第二表面103与分液流道20的尾端连接且另一端在第一表面102与第三废液腔体26连接。进一步，在图示的示例中，第三废液腔体26在各定量检测单元的外侧围绕旋转中心101设置，该第三废液腔体26尺寸较大，以可以充分预留足够的容积容纳多余的待测样本溶液，这样在加样的时候就可以稍多加一些样本溶液，防止因样本溶液不足而导致部分定量腔体16中盛不满待测样本溶液的问题发生。

在图示的具体示例中，部分腔体上直接设置有透气孔27来排气，部分腔体通过与其连接的其他腔体上设置的透气孔27来排气，各透气孔27相对于其直接连接的腔体更靠近于旋转中心101。例如，第一加样腔体111和第二加样腔体112均设有透气孔27，优选地，二者共用一个透气孔27；又如，各定量腔体16、第二废液腔体19、质控腔体24、第三废液腔体26均独立设有透气孔27。

在图示的具体示例中，相互连接的两个腔体或相互连接的腔体与孔之间通过微流道28连接。例如，第一加样腔体111与分离腔体12之间，分离腔体12与第一废液腔体13之间，以及各腔体与对应的透气孔27之间均通过微流道28连接。

本文所述的毛细流道(如第一毛细流道14和第二毛细流道17)是比微流道28尺寸(例如宽度和/或深度)更小的流道结构。在一个具体示例中，各毛细流道主体部分呈V字形状，其折弯部分靠近于旋转中心101。优选地，各毛细流道的宽度为0.1mm～0.2mm，深度为0.1mm～0.2mm；或者各毛细流道的宽度为0.2mm～0.5mm，深度为0.2mm～0.5mm。当各毛细流道的宽度为0.1mm～0.2mm，深度为0.1mm～0.2mm时无需进行表面处理，当各毛细流道的宽度为0.2mm～0.5mm，深度为0.2mm～0.5mm时，各毛细流道的流道壁优选经PEG4000等惰性物质表面处理。进一步优选地，各毛细流道的宽度为0.2mm，深度也为0.2mm。各毛细流道在样本溶液进入后，使样本溶液可以借由毛细作用流动至其另一端。更进一步优选地，各毛细流道在不同的段有不同的尺寸，例如在折弯部位的宽度为0.2mm，深度也为0.2mm，其他部位的宽度为0.5mm，深度也为0.2mm，以便于液体流动和在局部形成虹吸和毛细作用。

所述PEG4000表面处理可以是但不限于将1wt％的PEG4000溶液加入到毛细流道中，自然干燥后形成。PEG4000表面处理有利于增加毛细流道的毛细作用力，并且PEG4000在反应体系中属于惰性物质，一般不会与样本和检测试剂等起反应，因而不会影响检测结果。

各毛细流道的弯折顶点位置距离旋转中心101的距离小于与其直接连接的腔体整体距离旋转中心101的距离，这样在离心的时候，样本溶液随毛细流道流动，但由于离心力的作用大于毛吸力，样本溶液不会流至毛细流道的弯折顶点位置，因而在离心分离样本溶液时，毛细流道就可以起到阀门的作用，在样本溶液定量以及检测的时候达到关闭的效果。

通过设计具有上述结构的微流控芯片10，可以一次离心即可对样本溶液进行分离和定量，操作简单，有利于提高对样本溶液的分离和定量的效率。

进一步，该微流控芯片10上还具有定位孔29。通过设计定位孔29，便于配套的检测设备识别微流控芯片10的位置，以确定安装在微流控芯片10上的检测机构例如干化学试纸在芯片10上的相对位置，从而确定个检测机构对应的检测项目，以完成检测获得对应的结果。

在一个具体示例中，如图3所示，微流控芯片10包括芯片本体104和覆盖在芯片本体104两侧表面上的盖膜105。

加样腔体11、分离腔体12、第一废液腔体13、第一毛细流道14、缓冲腔体15、定量腔体16、第二毛细流道17、第二废液腔体19、液流流道191、分液流道20、质控腔体24、第三废液腔体26和用于连接各腔体的微流道28均位于芯片本体104的同一侧表面上，例如第一表面102上，透气孔27开设于该侧的盖膜105上，分液流道20位于芯片本体104的另一侧的表面上，例如第二表面103上。

芯片本体104与两侧的盖膜105配合形成微流控芯片10的各腔体和流道(微流道和毛细流道等)结构。具体地，各腔体和流道结构的沟槽等均预形成在芯片本体104上，后续通过盖膜12覆盖并密封在芯片本体104的正面即可形成完成对腔体和流道结构的封装，形成完整的腔体和流道结构。

芯片本体104的材质可以选用但不限于单晶硅片、石英、玻璃或高分子有机聚合物材料，例如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚碳酸酯(PC)或水凝胶等。整个芯片本体104优选为圆盘状，便于安装和保证离心过程的稳定性。

盖膜105可以是与芯片本体104相同的材质，此外，还可以是带有粘性的胶带，如压敏胶带、双面胶带或模切胶带等，其与芯片本体104配合构成整个微流控芯片10，装配简单，无需使用复杂、昂贵的超声焊接技术，直接粘接即可，可以显著降低制作成本。可理解，在其他具体示例中，微流控芯片10也可以采用成本较高的超声焊接技术焊接形成，或者采用3D打印技术一体成型。

本实用新型还提供了一实施例的体外检测装置，其包括上述任一具体示例中的微流控芯片10和检测机构，检测机构用于检测定量腔体16内的样本。

在一个具体示例中，检测机构为干化学试纸。检测机构与定量腔体16连通。

更具体地，如图4所示，该干化学试纸40可以包括支撑层41和在支撑层41上依次层叠设置的反应指示层42和扩散层43。反应指示层42中含有能够与待测样本中目标物质反应的反应试剂和指示试剂，扩散层43通过进样口与定量腔体16连通，例如可以是但不限于通过进样口与出液渗透孔18连通。反应指示层42中的反应试剂和指示试剂可以位于同一层，也可以分别设于不同子层中。可理解，在其他具体示例中，检测机构也不限于干化学试纸，也可以是各类其他试纸条或者反应器等。

在一个具体示例中，微流控芯片10围绕各定量检测单元设有安装槽30。检测机构如干化学试纸40可以镶嵌在各安装槽30中。

上述微流控芯片10具有加样腔体11、分离腔体12、第一废液腔体13、第一毛细流道14、缓冲腔体15和定量腔体16，其中加样腔体11有多个，并且至少有一个加样腔体11依次经由分离腔体12和第一毛细流道14与缓冲腔体15连接，因而，在加样的时候可以根据加入的样本溶液的类型选择不同的加样腔体11，例如当需要对全血样本进行检测时，就可以将其加入至与分离腔体12连接的加样腔体11中，后续在离心作用下，可以实现全血样本溶液中血细胞与血清(或血浆)的分离，血细胞等杂物可以被离心沉积在第一废液腔体13中，而血清留在分离腔体12中；又如当需要对血清样本进行检测时，就可以直接将其加入至与缓冲腔体15连接的加样腔体11中，无需对其进行离心分离直接可以进行后续的定量和检测过程。该微流控芯片10可以对不同样本进行区分处理，使用灵活方便，有利于根据样本溶液的属性合理使用，有利于降低样本溶液的浪费，节省样本的使用量。

具体地，以图1和图2所示的微流控芯片10为例，在进行全血样本和纯血清(或血浆)样本检测时，可以按照但不限于如下操作进行。

对于全血样本，整个测试流程包括三个阶段：分离、定量和检测。其中分离是指通过高速离心将血清和血细胞进行分离的过程，定量是将分离得到的血清在各定量腔体16中进行测试需要量的定量，检测是将定量过程中获得的血清导出至检测机构中进行检测。整个过程可参考如下：

如图5-1所示，首先向第一加样腔体111中加入全血样本，第一加样腔体111中多余的空气经由相应的透气孔27排出；

加完全血样本后，将微流控芯片10安装至含有离心功能的设备中，启动高速离心，控制转速例如在3000～6000rpm之间，如图5-2所示，全血样本流入至分离腔体12和第一废液腔体13中，多余的全血样本经由液流流道191流入至第二废液腔体19中，腔体内多余的空气经由第二废液腔体19上设置的透气孔27排出；

继续离心，如图5-3所示，在离心力的作用下，全血样本中的血清和血细胞分离，血细胞在离心力的作用下将全部聚集到第一废液腔体13中，而血清保留在分离腔体12中；与此同时，会有部分血清进入与分离腔体12连接的第一毛细流道14中，如图5-4所示，由于离心力大于第一毛细流道14内的毛细管力，进入第一毛细流道14内的血清当到达与分离腔体12的最高点齐平时便不再流动，停留在前段14a，而第一毛细流道14靠近旋转中心101的弯折顶点的位置较分离腔体12整体更靠近于旋转中心，因而血清不会越过弯折顶点14b，更不会进入后段14c，第一毛细流道14在全血样本离心分离时起到阀门的作用；

如图5-5、5-6和5-7所示，当全血样本离心分离结束后，停止离心，此时在第一毛细流道14内的血清会在毛细管力的作用下沿第一毛细流道14的内部流动，并最终越过弯折顶点14b由后段14c进入缓冲腔体15，然后继续开启离心，分离的血清样本经由缓冲腔体15进入第一渗透孔21，并进入分液流道20中，经过分液流道20分液，将血清经由第二渗透孔22引导至各定量腔体16中；

如图5-8和5-9所示，当各定量腔体16中填满血清样本后，多余血清样本经由第三渗透孔23进入质控腔体24中，可以通过测试仪器检测质控腔体24的状态，检测其中是否有血清，当质控腔体24中有血清存在时，说明各个定量腔体16中都填满血清，后续检测可正常进行，当质控腔体24中没有血清时，说明可能存在部分定量腔体16没有填满的情况，此时测试仪器可以发出提示，需要进行质检，质控腔体24中也可以设置相应的试剂，通过观察质控腔体24的颜色变化提示是否有液体进入质控腔体；

如图5-10所示，当质控腔体24中也填满液体后，多余的液体会进入第三废液腔体26中被收集；

期间，如图5-11所示，与各定量腔体16连接的第二毛细流道17中也会进入液体，由于离心力大于毛细管力，进入第二毛细流道17内的液体也会停在与定量腔体16齐平的位置，也即在前段17a中，由于弯折顶点17b较整个定量腔体16更靠近于旋转中心，因而液体不会越过弯折顶点17b，更不会进入后段17c，第二毛细流道17就在离心的时候起到阀门的作用，在高速离心时，阀门关闭，有效地将液体保持在各定量腔体16中，控制整个定量过程的顺利进行；

当定量过程结束后，停止离心，如图5-12和图5-13所示，此时在第二毛细流道17中的液体就会在毛细管力的作用下沿着第二毛细流道17流动并最终越过弯折顶点17b进入后段17c，此时，如图5-14所示，可以开启低速离心，例如可以在1000-2500rpm的转速转动下，促进液体从后段17c经由出液渗透孔18进入检测机构如干化学试纸条中被检测。

当样本溶液为血清时，整个过程就只需要包含定量和检测即可。对应地，如图6所示，将血清样本加入至第二加样腔体112中，开启离心，使血清样本因此经由缓冲腔体15进入分液流道20中，并最终进入各定量腔体16中，定量和检测流程可以参考但不限于上述对全血样本分离后得到的血清的定量和检测流程。对于血清样本，无需重复进行全血分离的操作，直接将血清样本加入至第二加样腔体112中，因而可以减少样本用量，同时缩短检测流程，可有效提高检测的效率。

该微流控芯片10可以一片多用，用于检测不同类型的样本溶液，操作简便，灵活度高。尤其是通过毛细流道作为阀门，较之传统的利用水溶性膜等方式控制出样检测，更为快速方便。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (16)

1.一种微流控芯片，其特征在于，所述微流控芯片上具有加样腔体、分离腔体、第一废液腔体、第一毛细流道、缓冲腔体和定量腔体；

所述加样腔体具有加样孔，所述加样腔体有多个，各所述加样腔体与所述缓冲腔体连接且其中至少有一个所述加样腔体是依次经由所述分离腔体和所述第一毛细流道与所述缓冲腔体连接，所述缓冲腔体与所述定量腔体连接，所述分离腔体还与所述第一废液腔体连接；

所述微流控芯片具有旋转中心，所述分离腔体相对于与其连接的所述加样腔体更远离所述旋转中心，所述第一废液腔体相对于所述分离腔体更远离所述旋转中心，所述缓冲腔体相对于与其连接的所述加样腔体更远离所述旋转中心，所述第一毛细流道自与所述分离腔体连接的一端逐渐向靠近所述旋转中心的方向延伸并弯折后向远离所述旋转中心的方向延伸以与所述缓冲腔体连接且该弯折位置相对于所述分离腔体和所述缓冲腔体更靠近于所述旋转中心，所述定量腔体较所述缓冲腔体更远离所述旋转中心。

2.如权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，还具有第二毛细流道，所述第二毛细流道的一端与所述定量腔体连接，且自与所述定量腔体连接后向靠近所述旋转中心的方向延伸并弯折后向远离所述旋转中心的方向延伸，以将所述定量腔体内的待测溶液从另一端排出。

3.如权利要求2所述的微流控芯片，其特征在于，还具有出液渗透孔，所述出液渗透孔的一端在所述第二毛细流道所在的一侧表面与所述第二毛细流道的用于将待测溶液排出的一端连接，另一端开口于所述微流控芯片的另一侧表面。

4.如权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，还具有第二废液腔体，所述第二废液腔体通过一溢流流道与所述分离腔体连接，所述溢流流道相对于所述第二废液腔体和所述分离腔体更靠近于所述旋转中心。

5.如权利要求1～4中任一项所述的微流控芯片，其特征在于，还具有分液流道，所述分液流道与所述缓冲腔体连接并自该连接端围绕所述旋转中心延伸至其另一端；

所述定量腔体有多个，多个所述定量腔体在所述分液流道的外侧围绕所述旋转中心分布，且各所述定量腔体均与所述分液流道连接。

6.如权利要求5所述的微流控芯片，其特征在于，还具有贯穿所述微流控芯片的第一渗透孔和第二渗透孔；

所述微流控芯片具有相对的两侧表面，分别为第一表面和第二表面，所述缓冲腔体与所述分液流道分别位于所述第一表面和所述第二表面，所述第一渗透孔的一端在第一表面与所述缓冲腔体连接，另一端在所述第二表面与所述分液流道连接；

所述定量腔体位于所述第一表面，所述第二渗透孔的一端在所述第二表面与所述分液流道连接，另一端在所述第一表面与对应的所述定量腔体连接。

7.如权利要求6所述的微流控芯片，其特征在于，还具有第三渗透孔和质控腔体，所述质控腔体位于所述第一表面，所述第三渗透孔贯穿所述微流控芯片，所述第三渗透孔的一端在所述第二表面与所述分液流道的靠近尾端位置连接且另一端在所述第一表面与所述质控腔体连接。

8.如权利要求6所述的微流控芯片，其特征在于，还具有第四渗透孔和第三废液腔体，所述第三废液腔体位于所述第一表面，所述第四渗透孔贯穿所述微流控芯片，所述第四渗透孔的一端在所述第二表面与所述分液流道的尾端连接且另一端在所述第一表面与所述第三废液腔体连接。

9.如权利要求1～4及6～8中任一项所述的微流控芯片，其特征在于，部分腔体上直接设置有透气孔来排气，部分腔体通过与其连接的其他腔体上设置的透气孔来排气，所述透气孔相对于其直接连接的腔体更靠近于所述旋转中心。

10.如权利要求1～4及6～8中任一项所述的微流控芯片，其特征在于，相互连接的两个腔体或相互连接的腔体与孔之间通过微流道连接。

11.如权利要求1～4及6～8中任一项所述的微流控芯片，其特征在于，所述加样腔体围绕所述旋转中心设置；和/或

所述加样腔体自加样的一端至其另一端的尺寸逐渐增大。

12.如权利要求1～4及6～8中任一项所述的微流控芯片，其特征在于，所述微流控芯片上还设有定位孔。

13.一种体外检测装置，其特征在于，包括如权利要求1～12中任一项所述的微流控芯片和检测机构，所述检测机构与所述定量腔体连通，所述检测机构用于检测所述定量腔体内的样本。

14.如权利要求13所述的体外检测装置，其特征在于，所述检测机构为干化学试纸。

15.如权利要求14所述的体外检测装置，其特征在于，所述干化学试纸包括支撑层和在所述支撑层上依次层叠设置的反应指示层和扩散层，所述反应指示层中含有能够与待测样本中目标物质反应的反应试剂和指示试剂，所述扩散层通过其进样口面向于定量腔体。

16.如权利要求13～15中任一项所述的体外检测装置，其特征在于，所述微流控芯片围绕各所述定量腔体设有安装槽，所述检测机构镶嵌在各所述安装槽中与所述定量腔体连通。

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