一种微流控试纸的制作方法

1.本实用新型属于体外诊断用品技术领域，尤其是涉及一种微流控试纸。


背景技术：

2.微流控芯片因其可操作反应液体体积小，可实现自动化控制，实验通量高而被广泛应用。微流控芯片包括基片和基片内的微通道，通过阀体和泵的协同作用，将样品和反应试剂精准地输送至目标位置，实现样品的检测。
3.目前市面上的微流控芯片检测试剂和基片通常为分体结构，此时就需要对检测试剂作封装处理，增加了加工程序，而且给检测带来了不便。即使是一体式的产品内部通道间的关系也比较复杂，需要精准控制尺寸和角度，制造难度高。


技术实现要素：

4.为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种将试剂和试纸本体加工为一体结构，便于检测的微流控试纸。
5.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种微流控试纸，包括试纸本体及至少一个检测单元，该检测单元包括：
6.流通通道，设于试纸本体；
7.加样口，设于所述流通通道的上游，用于容置样本；
8.阀体，与试纸本体活动连接，且带有可容置有试剂的预置通道；
9.侦测区，设于所述流通通道的下游，与所述流通通道相连通；
10.出口，分别与侦测区和负压机构连接；
11.所述加样口、阀体、侦测区和出口沿着样本流动的方向依次布设；
12.初始状态，所述预置通道与流通通道相互错位；工作状态，所述预置通道与流通通道相互连通，在负压机构作用下，所述加样口内的样本经过流通通道、流动至侦测区。
13.本实用新型利用阀体设置预置通道，在预置通道内容置试剂，从而阀体和试纸本体可以一体装配，不需要检测时，阀体的预置通道被试纸本体封堵，当施加外力驱动阀体相对试纸本体移动时，可以将预置通道和流通通道正对联通，实现检测的目的，不仅省去了装配的步骤，阀体无需单独封装，而且检测更加方便。
14.进一步的，所述侦测区对应光检测组件设置。
15.进一步的，所述侦测区和出口之间设有废液缓冲区，其与流通通道相连通。废液缓冲区的设置使得当需要检测废液时，具有足够的检测样本，使得最终检测结果更准确；同时也可以防止废液排出时发生拥堵。
16.进一步的，所述流通通道和出口相对废液缓冲区的投影错位设置。避免流通通道内的液体通过出口直接排出，保证液体在废液缓冲区内的停留时间。
17.进一步的，所述预置通道贯穿阀体设置，在初始状态下，所述预置通道的入口和出口与试纸本体相抵以实现封堵。无需对预置通道设置入口和出口的封口结构，由试纸本体
直接封堵，结构更加简化。
18.进一步的，所述侦测区设有可与样本反应的干试剂层。
19.进一步的，样本具有第一停留位和第二停留位，当所述预置通道和流通通道相连通时，加样口内的样本流动至预置通道，以与预置通道内的试剂充分反应，此时处于第一停留位；与试剂反应后的样本流动至侦测区，以与干试剂层充分反应，此时处于第二停留位。第一停留位的设置保证样本和预置通道内的试剂充分反应；第二停留位的设置保证样本与侦测区内的干试剂层充分反应，检测结果更准确。
20.进一步的，所述检测单元的数量为多个，其共用一个阀体，且阀体上设有多个预置分支通道。设置多个检测单元可以适应不同的检测需求，而阀体只设置一个，结构更加简单，检测过程更快捷；多个预置分支通道位于同一水平面上，试纸本体中对应的流通通道也位于同一水平面上，分支通道和流通通道之间的关系比较简单，相对于在不同水平面上设置预置分支通道，或者设置相对于水平面形成一定夹角的预置分支通道来说，需要关注的预置分支通道之间相互关系的复杂程度更低，预置分支通道的间距和尺寸更好控制，制造难度降低。
21.进一步的，所述预置分支通道内的试剂来自于预置试剂区。
22.进一步的，驱动阀体移动，多个预置分支通道分次与流通通道相连通。
23.进一步的，相邻预置分支通道之间设有汇集通道。汇集通道的设置可以适应不同的检测需求，使用更加灵活；当两个预置试剂区内的试剂需要相互反应后再与样本进行反应时，通过汇集通道，让两个预置试剂区内的试剂在汇集通道中进行即时的反应，防止让两个试剂在生产时先混合，而导致混合时间较长影响最终的反应结果，或者为了让两个预置试剂区内的试剂混合而特别设置其他的反应区域，增加试纸的复杂程度。
24.进一步的，所述多个检测单元的侦测区位于同一纵向。上述设置结构使得侦测区纵向联通，负压机构对液体的负压作用更加显著，而且多个侦测区内的液体可以充分混合。
25.本实用新型的有益效果是：直接在阀体中预置试剂，充分利用阀体中的空间，使得阀体在阻断或连通流体通道的同时也能作为容置试剂的空间，减少试纸本体所需预设的空间；阀体和试纸本体可以一体装配，省去了装配的步骤，阀体无需单独封装，而且检测更加方便；检测结果更加准确；在相邻预置分支通道之间设置汇集通道，使得预置试剂区内的试剂可以在使用之前的较短时间内进行混合，检测过程更可控，且不会导致混合时间过长而影响检测结果；适应不同的检测需求，使用更加灵活。
附图说明
26.图1为本实用新型的结构示意图，此时检测单元数量为一个。
27.图2为本实用新型的结构示意图，此时检测单元数量为多个。
28.图3为本实用新型的结构示意图，此时加样口与预置通道相连通。
29.图4为本实用新型的结构示意图，此时第一预置试剂区对应的预置通道与第一侦测区相连通。
30.图5为本实用新型的结构示意图，此时第三预置试剂区对应的预置通道与第三侦测区相连通。
具体实施方式
31.为了使本技术领域的人员更好的理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。
32.实施例一
33.如图1所示，一种微流控试纸，包括试纸本体1及至少一个检测单元，检测单元包括设置在试纸本体1上的流通通道2，设置在试纸本体1上、位于流通通道2上游的加样口3，阀体4，与流通通道2相连通的侦测区5，及可以与负压机构连接的出口6。
34.阀体4与试纸本体1活动连接，且内部带有预置通道41，该预置通道41贯穿阀体4设置，其内部可以容置有试剂，此处并非说一定要容置有试剂。
35.加样口3用于容置样本，加样口3、阀体4、侦测区5和出口6沿着样本流动的方向依次布设。
36.在初始状态下，预置通道41与流通通道2错位设置，此时由于阀体4和试纸本体1紧配合相抵，即预置通道411的入口411被试纸本体1封堵，其出口412也被试纸本体1封堵，预置通道41内的试剂被封堵在内，不会产生泄漏。加样口3内的样本无法通过流通通道2进入侦测区5。
37.在工作状态下，阀体4移动至预置通道41和流通通道2相连通，此时预置通道41的第一端411与第二端412均脱离试纸本体1的封堵，且第一端411和第二端412均与流通通道2相连通，从而在负压机构的作用下，加样口3内的样本可以经过流通通道2，最终流动至侦测区5。
38.侦测区5对应光检测组件设置。其内部设置有可以与加样口3进入的样本反应的干试剂层51，此处并非说一定要有干试剂层51。
39.侦测区5和出口6之间设有废液缓冲区7，其与流通通道2相连通，且流通通道2和出口6相对废液缓冲区7的投影错位设置，此处的错位设置指的是流通通道2和出口6完全不正对，保证流通通道2内的样品先进入废液缓冲区7，再通过出口6流出，而不是直接从流通通道2进入出口6。若反应后需要检测的产物是液体，则废液在检测完成后在负压机构的作用下通过废液缓冲区7排出，防止废液排出时发生拥堵。
40.为了保证样本和预置通道41内的试剂有充分的反应时间，样本具有第一停留位和第二停留位。当阀体4移动至预置通道41和流通通道2相连通时，通过负压机构的作用，加样口3内的样本流动至预置通道41，停止负压机构的作用，从而与预置通道41内的试剂充分反应，此时处于第一停留位；与试剂反应一段时间后，通过负压机构的作用，样本流动至侦测区5，停止负压机构的作用，保证样本与干试剂层51充分反应，此处处于第二停留位。
41.本实用新型的工作过程是，微流控试纸插入仪器中，出口6与仪器中的负压机构连接，负压机构为试纸提供负压。液体样本被加入加样口3，仪器推动阀体4，使阀体4上的预置通道41与检测单元的流通通道2连通；负压值变大，液体样本向下运动，到达预置通道41处时负压值停止变大，即样本处于第一停留位，液体样本与预置通道41处的试剂结合或反应；负压值再次变大，反应或结合后的试剂向下运动到达侦测区5；负压值停止变大，即样本处
于第二停留位，仪器对应侦测区5有光检测组件，光检测组件向侦测区5发出侦测光，侦测区5反射光，仪器接收反射光，根据仪器中预设的算法计算检测结果。检测结束后，负压值再次变大，废液经过废液缓冲区7从废液出口6排出到设置在仪器中的废液槽中，整个过程也随之结束，负压值恢复到初始值。
42.当然侦测区5也可以预置干试剂层51，液体到达侦测区5后与干试剂层51反应，生成产物后再被光检测组件检测。若反应后需要检测的产物是液体，则废液在检测完成后再在负压的作用下排到废液缓冲区7，若反应后需要检测的产物不是液体，则废液是在检测前在负压的作用下被排到废液槽。
43.负压值也可只进行一次变化，当微流控试纸被插入仪器后，废液出口6连接负压，负压被设置在一定值，足以让液体样本从加样口3向下运动后到达侦测区5后停止运动，在液体样本到达侦测区5检测完成前，负压的值不再变化，检测完成后负压值变大使得废液从废液出口6被排到废液槽。
44.实施例二
45.如图2所示，本实施例中，检测单元的数量为多个，其共用一个阀体4，且阀体4上设置有多个预置分支通道42。相应的，除了加样口3之外，还设置有多个预置试剂区43，预置分支通道42内的试剂来自于预置试剂区43。
46.当驱动阀体4移动时，多个预置分支通道42分次与流通通道2相连通。
47.相邻的分支通道42之间设置有汇集通道44。
48.多个检测单元的侦测区5位于同一纵向，此处的纵向指的是试纸本体1的长度方向，也可以说是加样口3的样本向流通通道2内流动的方向。
49.本实施例的工作过程是，微流控试纸插入仪器中，出口6与仪器中的负压机构连接，负压机构为试纸提供负压。
50.第一步，此时的负压值是初始值，足以让液体样本从加样口3向下运动后到达侦测区5后停止运动。液体样本被加入加样口3，仪器拉动阀体4，阀体4的预置通道41将加样口3与侦测区5连接，液体样本向下运动到达侦测区5，仪器对应侦测区5有光检测组件，光检测组件向侦测区5发出侦测光，侦测区5反射光，仪器接收反射光，根据仪器中预设的算法计算检测结果。
51.在一些情况下，侦测区5预置有干试剂层，液体到达侦测区5后与预置干试剂层反应，生成产物后再被光检测组件检测。
52.在一些情况下，光检测组件在侦测区5不进行光检测。
53.第二步，仪器拉动阀体4，阀体4上的分支通道42使得第一预置试剂区431内的试剂和预置液体试剂向下运动从而混合，以结合或反应，此后仪器调大负压值，使得混合后的液体向下运动到达第一侦测区501，第一步中侦测区5中的液体也向下运动到达第一侦测区501。仪器对应第一侦测区501有光检测组件，光检测组件向第一侦测区501发出侦测光，第一侦测区501反射光，仪器接收反射光，根据仪器中预设的算法计算检测结果。
54.在一些情况下，分支通道42被分为两个通道，从而第一预置试剂区431内的试剂和第二预置试剂区432内的试剂分别向下运动，到达第一侦测区501或到达第二侦测区502；仪器调大负压值，第一步中侦测区5中的液体和预置液体试剂向下运动到达第二侦测区502，如图4所示，经光检测后，仪器再调大负压值，第二侦测区502中的液体和预置液体试剂向下
运动到达第三侦测区503，再经光检测。
55.在一些情况下，侦测区1和/或侦测区2预置有干试剂，液体与第一侦测区501和/或第二侦测区502中预置的干试剂层反应后再经光检测。
56.在一些情况下，在第一侦测区501和第二侦测区502都不进行光检测。
57.第三步，仪器拉动阀体4，阀体4上的分支通道42使得第三预置试剂区433内的试剂向下运动，仪器再调大负压值，第三预置试剂区433试剂到达第三侦测区503，第二侦测区502中的液体也向下运动到达第三侦测区503，经过一段时间反应后，仪器对应第三侦测区503有光检测组件，光检测组件向第三侦测区503发出侦测光，第三侦测区503反射光，仪器接收反射光，根据仪器中预设的算法计算检测结果，此为最终结果的检测，是必定会进行的光检测。
58.在一些情况下，第二步中的光检测是发生在液体向下运动到达第三侦测区503后，因为要检测的是反应后附着在第三侦测区503侧壁上的产物，而液体的存在会影响检测的准确性。
59.在一些情况下，第三侦测区503中预置有干试剂层，液体与干试剂层反应后再经光检测。
60.第四步，仪器再调大负压值，废液经过废液缓冲区7从废液出口6排出到设置在仪器中的废液槽中，微流控试纸被取出，仪器中的负压恢复到初始值。
61.在其他案例中阀体4中的预置通道41的开口或出口的方向可以根据检测的需求进行设置，即预置分支通道42可以根据需求任意设置。
62.上述具体实施方式用来解释说明本实用新型，而不是对本实用新型进行限制，在本实用新型的精神和权利要求的保护范围内，对本实用新型作出的任何修改和改变，都落入本实用新型的保护范围。

技术特征：
1.一种微流控试纸，其特征在于，包括试纸本体(1)及至少一个检测单元，该检测单元包括：流通通道(2)，设于试纸本体(1)；加样口(3)，设于所述流通通道(2)的上游，用于容置样本；阀体(4)，与试纸本体(1)活动连接，且带有可容置有试剂的预置通道(41)；侦测区(5)，设于所述流通通道(2)的下游，与所述流通通道(2)相连通；出口(6)，分别与侦测区(5)和负压机构连接；所述加样口(3)、阀体(4)、侦测区(5)和出口(6)沿着样本流动的方向依次布设；初始状态，所述预置通道(41)与流通通道(2)相互错位；工作状态，所述预置通道(41)与流通通道(2)相互连通，在负压机构作用下，所述加样口(3)内的样本经过流通通道(2)、流动至侦测区(5)。2.根据权利要求1所述的微流控试纸，其特征在于：所述侦测区(5)对应光检测组件设置。3.根据权利要求1所述的微流控试纸，其特征在于：所述侦测区(5)和出口(6)之间设有废液缓冲区(7)，其与流通通道(2)相连通。4.根据权利要求3所述的微流控试纸，其特征在于：所述流通通道(2)和出口(6)相对废液缓冲区(7)的投影错位设置。5.根据权利要求1所述的微流控试纸，其特征在于：所述预置通道(41)贯穿阀体(4)设置，在初始状态下，所述预置通道(41)的入口(411)和出口(412)与试纸本体(1)相抵以实现封堵。6.根据权利要求1所述的微流控试纸，其特征在于：所述侦测区(5)设有可与样本反应的干试剂层(51)。7.根据权利要求6所述的微流控试纸，其特征在于：样本具有第一停留位和第二停留位，当所述预置通道(41)和流通通道(2)相连通时，加样口(3)内的样本流动至预置通道(41)，以与预置通道(41)内的试剂充分反应，此时处于第一停留位；与试剂反应后的样本流动至侦测区(5)，以与干试剂层(51)充分反应，此时处于第二停留位。8.根据权利要求1所述的微流控试纸，其特征在于：所述检测单元的数量为多个，其共用一个阀体(4)，且阀体(4)上设有多个预置分支通道(42)。9.根据权利要求8所述的微流控试纸，其特征在于：所述预置分支通道(42)内的试剂来自于预置试剂区(43)。10.根据权利要求8所述的微流控试纸，其特征在于：驱动阀体(4)移动，多个预置分支通道(42)分次与流通通道(2)相连通。11.根据权利要求8所述的微流控试纸，其特征在于：相邻预置分支通道(42)之间设有汇集通道(44)。12.根据权利要求8所述的微流控试纸，其特征在于：所述多个检测单元的侦测区(5)位于同一纵向。

技术总结
本实用新型公开了一种微流控试纸，包括试纸本体及至少一个检测单元，检测单元包括流通通道，设于试纸本体；加样口，设于流通通道上游，用于容置样本；阀体，与试纸本体活动连接，带有可容置有试剂的预置通道；侦测区，设于流通通道的下游，与流通通道相连通；出口，与侦测区和负压机构连接；加样口、阀体、侦测区和出口沿着样本流动的方向依次布设；初始状态，预置通道与流通通道相互错位；工作状态，预置通道与流通通道相互连通，在负压机构作用下，加样口内的样本经过流通通道、流动至侦测区。本实用新型直接在阀体中预置试剂，充分利用阀体中的空间，减少试纸本体所需预设的空间；阀体和试纸本体一体装配，省去了装配的步骤，检测更加方便。加方便。加方便。


技术研发人员：张文伶 王婕妤 杨哲曜 熊伟民 杨清刚
受保护的技术使用者：杭州微策生物技术股份有限公司
技术研发日：2022.07.29
技术公布日：2023/1/6