微针微流控板及检测方法

技术领域

本发明涉及一种基于微针微流控板及检测方法。

背景技术

目前微流控芯片的应用难以快速推广的原因在于芯片的使用往往需要专门的仪器；芯片的检测也需要专门的仪器，随着各类检测体系的发展，尤其是恒温扩增和CRISPR技术的出现和成熟，极大降低了核酸检测流程的复杂程度，游离核酸诊室或居家检测成为现实。

微流控检测芯片技术是把生物、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到一块微米尺度的芯片上，自动完成分析全过程。由于它在生物、化学、医学等领域的巨大潜力，已经发展成为一个生物、化学、医学、流体、电子、材料、机械等学科交叉的崭新研究领域。将微流控检测芯片技术应用于基因检测领域，具有广泛的应用前景。

基因检测是通过血液、其他体液、或细胞对DNA/RNA进行检测的技术，是取被检测者外周静脉血或其他组织脱落细胞，扩增其基因信息后，通过特定设备对被检测者细胞中的核酸分子信息作放大检测，分析它所含有的基因类型和基因缺陷及其表达功能是否正常的一种方法，从而使人们能够了解自己的基因信息，明确病因或预知身体患某种疾病的风险。

基因检测需要在专门的实验室中进行，并且由专业人员操作，容易产生污染，限制了基因检测技术的广泛应用。微流控芯片让检测反应在封闭式芯片内执行，不容易产生污染，减少操作流程，降低基因检测技术对检测环境及人员的要求，有利于该技术的推广应用。

发明内容

本发明提供一种微针微流控板及检测方法，可以实现批量化，工业化生产，从而进行快速生产，优化检测液进液驱动力的问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种微针微流控板，其特征在于：微针层板、隔离负压膜及微流控主层依次贴合固定；

所述微针层板的前端上对称并列设置一对微针阵列，所述微针阵列刺入皮肤，吸取组织液，微针压膜覆盖于所述微针阵列上，通过向下按压所述微针压膜，所述微针阵列内产生向下的驱动压力，所述微针层板上对称设置一对组织液入口及检测物添加口，所述组织液入口与所述微针阵列连通，所述组织液入口供所述微针阵列吸取的所述组织液流入，所述检测物添加口供检测物添加，所述微针层板的尾端上对称设置一对负压出口，并与负压机连通；

所述微流控主层上对称并联设置一对检测物注入池及检测液池，所述检测物注入池与所述检测液池连通，所述检测物注入池与所述检测物添加口位置对应及连通，所述检测液池与所述组织液入口位置对应及连通，所述检测物注入池内的所述检测物利用外部压力，将所述检测物送入所述检测液池内，并与通过所述组织液入口流入所述检测液池内的所述组织液混合，形成检测液，所述微流控主层的尾端设置一对负压末端，所述检测液池通过微流控主流道与所述负压末端连通，所述负压末端与所述负压出口位置对应及连通，所述微流控主流道上串联设置若干个微井，所述微流控主流道通过所述负压机产生的负压，供所述检测液池内的所述检测液流入所述微流控主流道内，再依次流入所述微井内，供检测。

所述微针微流控板，其中：所述隔离负压膜为透气不透水的材质，所述隔离负压膜在所述组织液入口及所述检测物添加口对应位置上分别设置开孔。

所述微针微流控板，其中：所述微针阵列的底端通过凹槽与所述组织液入口连通，供所述组织液流入所述组织液入口。

一种微针微流控板的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、所述微针阵列刺入皮肤，所述微针阵列将所述组织液吸入，将所述微针阵列与皮肤分离。

步骤2、所述微针压膜覆盖于所述微针阵列上，通过向下按压所述微针压膜，所述微针阵列内产生向下的驱动压力，供所述组织液通过所述凹槽流入所述组织液入口，再流入所述检测液池内。

步骤3、所述检测物通过所述检测物添加口添加进所述检测物注入池内，利用外部压力将所述检测物送入所述检测液池内，并与所述组织液混合，形成检测液。

步骤4、启动所述负压机，所述微流控主流道通过所述负压机产生的负压，供所述检测液池内的所述检测液流入微流控主流道内，再依次流入所述微井内，供检测。

本发明的有益效果是：可以实现批量化，工业化生产，从而进行快速生产，优化了解决检测液进液驱动力的问题。

附图说明

图1为微针微流控板的分解状态结构图。

图2为微针微流控板的分解状态侧视结构图。

图3为微针微流控板的组合状态俯视结构图。

图4为微针微流控板的组合状态侧视结构图。

附图标记说明：1-微流控主层；2-隔离负压膜；3-微针层板；4-微针压膜；5-组织液入口；6-检测物添加口；7-微针阵列；8-负压出口；9-检测物注入池；10-检测液池；11-微井；12-微流控主流道；13-负压末端。

具体实施方式

如图1至图4所示一种微针微流控板，其特征在于：微针层板3、隔离负压膜2及微流控主层1依次贴合固定，所述隔离负压膜2为透气不透水的材质。

所述微针层板3的前端上对称并列设置一对微针阵列7，所述微针阵列7刺入皮肤，吸取组织液，微针压膜4覆盖于所述微针阵列7上，通过向下按压所述微针压膜4，所述微针阵列7内产生向下的驱动压力，所述微针层板3上对称设置一对组织液入口5及检测物添加口6，所述隔离负压膜2在所述组织液入口5及所述检测物添加口6对应位置上分别设置开孔，所述组织液入口5与所述微针阵列7连通，所述微针阵列7的底端通过凹槽与所述组织液入口5连通，所述组织液入口5供所述微针阵列7吸取的所述组织液流入，所述检测物添加口6供检测物添加，所述微针层板3的尾端上对称设置一对负压出口8，并与负压机连通。

所述微流控主层1上对称并联设置一对检测物注入池9及检测液池10，所述检测物注入池9与所述检测液池10连通，所述检测物注入池9与所述检测物添加口6位置对应及连通，所述检测液池10与所述组织液入口5位置对应及连通，所述检测物注入池9内的所述检测物利用外部压力，将所述检测物送入所述检测液池10内，并与通过所述组织液入口5流入所述检测液池10内的所述组织液混合，形成检测液，所述微流控主层1的尾端设置一对负压末端13，所述检测液池10通过微流控主流道12与所述负压末端13连通，所述负压末端13与所述负压出口8位置对应及连通，所述微流控主流道12上串联设置若干个微井11，所述微流控主流道12通过所述负压机产生的负压，供所述检测液池10内的所述检测液流入所述微流控主流道12内，再依次流入所述微井11内，供检测。

一种微针微流控板的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、所述微针阵列7刺入皮肤，所述微针阵列7将所述组织液吸入，将所述微针阵列7与皮肤分离。

步骤2、所述微针压膜4覆盖于所述微针阵列7上，通过向下按压所述微针压膜4，所述微针阵列7内产生向下的驱动压力，供所述组织液通过所述凹槽流入所述组织液入口5，再流入所述检测液池10内。

步骤3、所述检测物通过所述检测物添加口6添加进所述检测物注入池9内，利用外部压力将所述检测物送入所述检测液池10内，并与所述组织液混合，形成检测液。

步骤4、启动所述负压机，所述微流控主流道12通过所述负压机产生的负压，供所述检测液池10内的所述检测液流入微流控主流道12内，再依次流入所述微井11内，供检测。

实施例中所述微针层板3、所述隔离负压膜2及所述微流控主层1依次贴合固定，所述微针层板3的前端上对称并列设置一对所述微针阵列7，将所述微针阵列7刺入皮肤中，通过毛细血管，所述组织液被所述微针阵列7吸取，将所述微针阵列7与皮肤分离。

将所述微针压膜4覆盖于所述微针阵列7上，向下按压所述微针压膜4，所述微针压膜4内的空气进入所述微针阵列7内，形成驱动压力，供所述组织液通过所述凹槽流入所述组织液入口5内，所述组织液入口5与所述检测液池10连通，所述组织液最终流入所述检测液池10内。

所述检测物通过所述检测物添加口6添加进所述检测物注入池9内，所述检测物注入池9与所述检测液池10连通，持续向所述检测物注入池9注入外部压力，供所述检测物注入池9内添加的所述检测物流入所述检测液池10内，并与所述组织液混合，形成检测液。

启动所述负压机，所述负压机与所述负压出口8连通，所述负压出口8与所述负压末端13连通，所述负压机供所述微流控主流道12内形成负压，能够使所述检测液池10内的所述检测液利用负压流入所述微流控主流道12内，所述微流控主流道12上串联设置若干个所述微井11，所述检测液依次流入所述微井11内，所述隔离负压膜2为透气不透水的材质，能够防止所述检测液进入所述负压出口8，利用负压所述检测液依次填满所述微井11后，关闭所述负压机，可对所述微井11内的检测液进行所需的检测。

所述微针阵列7并联设置于所述微针层板3上，所述微针阵列7吸取的所述组织液流入不同的所述组织液入口5中，进而流入不同的检测液池10内，可通过不同的所述检测物添加口6添加所需的所述检测物，能够得到不同的所述检测液，再分别进入不同的所述微流控主流道12，最后流入所述微井11内，综上所述在一个所述微针层板3上能够形成并联式互相不干扰的两套检测系统，并同时进行检测，还能够实现居家检测。

具体案例如下：

1.传染病居家检测

刘某，男，46岁，曾与新冠肺炎病例接触，自己隔离期满，担心自己新冠病毒未检出，又不希望去医院检测，以免增加接触人群，连累他人。网络购买本产品及配套新冠病毒核酸检测试剂。将微流控微针贴紧皮肤，抽取组织液，取下微针微流控，按压微针压模，驱动组织液经由组织液入口，进入检测液池。通过检测物添加口，添加新冠病毒核酸恒温扩增检测试剂，到检测液池，混合。将微针微流控放入检测盒，加热，激发光照射，手机拍照判读检测结果。确定新冠病毒核酸阳性，上报有关部门，前往指定地点隔离。刘某认为自己最大程度上减少了对社会的影响。

2.肿瘤居家诊断

李某，男，68岁，肺癌术后，口服吉非替尼，自觉症状加重，怀疑耐药。购买微针微流控，使用方法同前。检测发现EGFR T790M突变。联系主管医生后，更换奥希替尼治疗，症状显著缓解。李某姐姐，82岁，担忧也患有肺癌，李某给姐姐购买微针微流控及配套肺癌筛查试剂，居家检测结果怀疑肺癌，前往医院检查，确诊肺癌，对症治疗。

3.动植物病原即时检测

某农场主，叶某，近期发现自家饲养的家禽，不明原因死亡。购买本微针微流控，及配套鸡新城疫病毒检测试剂。病鸡检测发现新城疫病毒，叶某上报有关部门，及时隔离可疑病鸡，接种疫苗，有效减少了损失。

本发明的优点：

可以实现批量化，工业化生产，从而进行快速生产，优化检测液进液驱动力的问题。

以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、变化或等效，但都将落入本发明的保护范围之内。