用于內毒素檢測的微流控芯片的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及微流控領域與醫學檢測領域，更具體地說，本實用新型涉及一種用于內毒素檢測的微流控芯片。
【背景技術】
[0002]細菌內毒素是革蘭氏陰性菌細胞壁外膜的脂多糖成分，其能作用于人體細胞，使之釋放內源性熱源，能導致人體發熱、寒顫、嘔吐、休克甚至死亡。內毒素是許多疾病的病因，其中敗血性休克最為常見。由于侵襲性醫療程序和免疫抑制劑應用的增多，革蘭氏陰性菌敗血癥的發病率正逐年增加。據統計，在過去的20年中，美國革蘭陰性菌敗血癥的發病率增加了 10倍，達到10萬?30萬人。重癥革蘭氏陰性菌感染引起的內毒素血癥所致SIRS(Systemic Inflammatory Response Syndrome，全身炎癥反應綜合征)以及由此而來的M0DS(Metadata Object Descript1n Schema，低血壓、多臟器功能衰竭綜合征)，其病死率一直居高不下。必須對藥物、水源、食品、醫療器械及生物制品生產過程的質量控制以及最終的質量鑒定進行內毒素檢測，嚴格控制其內毒素含量從而保障人民的身體健康。
[0003]基于鱟試劑的凝膠法或顯色法是目前檢測內毒素最成熟的方法。由于顯色法可以精確定量的優勢，已逐漸成為最主流的內毒素檢測方法。按《中國藥典2010》附錄XIE細菌內毒素檢測法規定，在用顯色法做定量檢測時，需要至少制備12管作為干擾試驗(包括供試品溶液I 2管;標準曲線中點供試品溶液I 2管;至少3個濃度的溶液，每種I 2管;檢查用水I 2管)，且每一管都需要經歷樣品稀釋、添加一種或數種試劑、添加顯色劑和混勻的過程。當所有工作都完成后，將此12測試管放置于溫控腔中恒溫至少一個小時時間，并根據測試方法的不同選擇連續吸光度測試或者終點吸光度測試。同時，為了消除環境熱源對測試的影響，整個測試過程都需要在無菌環境下進行檢測，且所有的測試管、移液槍頭等都必須去熱源。可見內毒素的檢測過程非常龐雜與繁瑣，耗時長，且收操作人員影響較大，很容易出錯。
【實用新型內容】
[0004]針對上述技術中存在的不足之處，本實用新型提供一種微流控芯片，通過能夠在水平方向做離心轉動的芯片主體上設置內毒素檢測裝置，在芯片主體上實現樣品的加入、定量、運輸、與試劑的混合、顯色法檢測等全過程，即內毒素的所有檢測過程集中到一塊微流控芯片上，提高了內毒素檢測的自動化水平，去除了人為因素的干擾，降低了儀器對操作人員的要求，進一步提高內毒素檢測的準確性和便利性。
[0005]為了實現根據本實用新型的這些目的和其它優點，本實用新型通過以下技術方案實現:
[0006]本實用新型所述的微流控芯片，包括:芯片主體，能夠在水平方向做離心轉動；
[0007]內毒素檢測裝置，其位于所述芯片主體上；
[0008]其中，所述內毒素檢測裝置包括:
[0009]樣品添加裝置，其包括加樣腔體、與所述加樣腔體排氣端連接進行排氣的第一流道以及與所述加樣腔體輸出端連接的第二流道;所述第二流道為倒置的U型流道，倒置U型的所述第二流道頂端離所述芯片主體幾何中心的距離小于所述加樣腔體離所述芯片主體幾何中心的距離，使得所述第二流道通過虹吸力、毛細力和離心力將所述加樣腔體內的樣品輸出；
[0010]檢測裝置，其分別與所述第一流道和所述第二流道連接;所述檢測裝置接收并對所述第二流道輸出的樣品依次進行定量、混合反應和顯色檢測的處理;所述檢測裝置對所述第二流道輸出的樣品進行定量的同時，通過所述第一流道進行排氣。
[0011]優選的是，所述檢測裝置包括樣品定量裝置，所述樣品定量裝置包括:
[0012]第三流道，其通過毛細力和離心力接收所述第二流道輸出樣品，所述第三流道輸出端連接所述第一流道進行排氣；
[0013]樣品定量腔體，其對所述第三流道接收的樣品進行定量填充。
[0014]優選的是，所述樣品定量裝置還包括接收所述第三流道內定量填充后多余樣品的多余樣品存放腔體，所述多余樣品存放腔體連接所述第一流道進行排氣。
[0015]優選的是，所述檢測裝置包括試劑反應裝置，所述試劑反應裝置包括:
[0016]試劑存放腔體；
[0017]試劑，其呈凍干狀或風干狀，所述試劑預先封裝在所述試劑存放腔體內；
[0018]第四流道，其通過毛細力和離心力將所述樣品定量腔體內的樣品輸送給所述試劑存放腔體。
[0019]優選的是，所述檢測裝置包括顯色檢測裝置，所述顯色檢測裝置包括:
[0020]顯色檢測腔體；
[0021]第五流道，其通過毛細力和離心力將所述試劑存放腔體內混合反應后的樣品輸送給所述顯色檢測腔體。
[0022]優選的是，所述試劑存放腔體的體積大于所述樣品定量腔體的體積。
[0023]優選的是，所述樣品定量腔體、所述試劑存放腔體以及所述顯色檢測腔體數量相同；所述樣品定量腔體為至少四個。
[0024]優選的是，流道的等效直徑從大到小的順序依次是所述第二流道、所述第三流道、所述第四流道、所述第五流道。
[0025]本實用新型至少包括以下有益效果:
[0026]I)通過能夠在水平方向做離心轉動的芯片主體上設置內毒素檢測裝置，在芯片主體上實現樣品的加入、定量、運輸、與試劑的混合、顯色法檢測等全過程，即內毒素的所有檢測過程集中到一塊微流控芯片上，提高了內毒素檢測的自動化水平，去除了人為因素的干擾，降低了儀器對操作人員的要求，進一步提高內毒素檢測的準確性和便利性；
[0027]2)第二流道為倒置的U型流道，其頂端離芯片主體的距離小于加強腔體離所述芯片主體的距離，使得第二流道通過虹吸力、毛細力和離心力將所述加樣腔體內的樣品輸出，提尚了輸送效率；
[0028]3)第三流道內的樣品依次進入填充樣品定量腔進行定量，第三流道內定量填充后多余樣品被多余樣品存放腔體接收，有利于控制樣品定量的準確性。
[0029]4)加樣腔體通過其排氣端對加入樣品進行排氣，樣品定量裝置通過其第三流道輸出端連接第一流道進行排氣，多余樣品存放腔體連接第一流道進行排氣，三道排氣程序，提尚樣品排氣率，進一步提尚內毒素檢測的準確率；
[0030]5)試劑存放腔體的體積大于樣品定量腔體的體積，則通過樣品定量腔體定量后的樣品進入試劑存放腔體后并未填滿試劑存放腔體，使得樣品與試劑存放腔體的試劑在離心運動配合下可被加速混合，提高樣品與試劑混合和反應的效率；
[0031]6)第二流道、第三流道、第四流道、第五流道的等效直徑依次變小，則對應的毛細力依次變小，配合第一次離心、第二次離心、第三次離心、第四次離心的轉速依次變大，使得樣品在當前流道經過一次離心運動后，只會流向接下來的一個流道，而非接下來的幾個流道，實現樣品的每一步檢測。
[0032]本實用新型的其它優點、目標和特征將部分通過下面的說明體現，部分還將通過對本實用新型的研究和實踐而為本領域的技術人員所理解。
【附圖說明】
[0033]圖1為本實用新型所述的微流控芯片的結構示意圖；
[0034]圖2為本實用新型圖1的內毒素檢測裝置的放大圖；
[0035]圖3(a)-圖3(f)為本實用新型所述的微流控芯片進行內毒素檢測的過程示意圖。
【具體實施方式】
[0036]下面結合附圖對本實用新型做進一步的詳細說明，以令本領域技術人員參照說明書文字能夠據以實施。
[0037]應當理解，本文所使用的諸如“具有”、“包含”以及“包括”術語并不配出一個或多個其它元件或其組合的存在或添加。
[0038]實施例1
[0039]如圖1和圖2所示，本實用新型所述的微流控芯片，用于內毒素檢測，微流控芯片包括在水平方向可做離心轉動的芯片主體I和位于芯片主體I上的內毒素檢測裝置2。內毒素檢測裝置2包括樣品添加裝置21和檢測裝置。樣品添加裝置21包括加樣腔體211、與加樣腔體211排氣端連接進行排氣的第一流道212以及與加樣腔體211輸出端連接的第二流道213;第二流道213為倒置的U型流道，倒置U型的第二流道213頂端離芯片主體I幾何中心的距離小于加樣腔體211離芯片主體I幾何中心的距離，使得第二流道213通過虹吸力、毛細力和離心力將加樣腔體211內的樣品輸出；檢測裝置接收并對第二流道213輸出的樣品依次進行定量、混合反應和顯色檢測的處理;檢測裝置對第二流道213輸出的樣品進行定量的同時，通過第一流道212進行排氣。
[0040]本實用新型提供的微流控芯片，通過在水平方向可做離心轉動的芯片主體I上設置內毒素檢測裝置2，在芯片主體I上實現樣品的加入、定量、運輸、與試劑的混合、顯色法檢測等全過程，即內毒素的所有檢測過程集中到一塊微流控芯片上，提高了內毒素檢測的自動化水平，去除了人為因素的干擾，降低了儀器對操作人員的要求，進一步提高內毒素檢測的準確性和便利性。加樣腔體211通過其排氣端對加入樣品進行排氣，檢測裝置對第二流道213輸出的樣品進行定量的同時通過第一流道212進行排氣，兩道排氣程序，提高了樣品的排氣率，進一步提高內毒素檢測的準確率。第二流道為倒置的U型流道，其頂端離芯片主體的距離小于加強腔體離所述芯片主體的距離，使得第二流道通過虹吸力、毛細力和離心力將所述加樣腔體內的樣品輸出，提高了輸送效率。
[0041]作為本實用新型的另一種實施方式，材質為亞克力，通過數控機床直接加工而成。
[0042]作為本實用新型的另一種實施方式，芯片主體I為在水平方向可做離心轉動的任意形狀，本實用新型優選便于旋轉平衡的圓形;芯片主體I可通過任意方式在水平方向做離心轉動，如圖1所示，本實用新型優選在圓形的芯片主體I的圓心處設置芯片裝夾孔11，芯片裝夾孔11的邊側設有朝向芯片主體I的定位槽111，則芯片主體I通過芯片裝夾孔11以及定位槽111與外界轉軸卡接帶動芯片主體I轉動，實現芯片主體I在水平方向做離心轉動。
[0043]作為本實用新型的另一種實施方式，加樣腔體211為具有較大長寬比的弧形結構，弧形結構與芯片主體I同圓心。加樣腔體211朝向圓心的第一側的加樣端設有加樣孔2111、排氣端設有排氣孔2112，第二側靠近加樣孔2111的一端為封閉端、另一端連接第二流道212用于輸出樣品，弧形結構的加樣腔體211便于加入其中的樣品通過離心運動的不同轉速進行初步混勻。
[0044]作為本實用新型的另一種實施方式，檢測裝置包括樣品定量裝置22，樣品定量裝置22包括第三流道221和樣品定量腔體222。第三流道221為與芯片主體I同圓心