(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211017873.4 (22)申请日 2022.08.24 (71)申请人 翊新诊断技 术 （苏州） 有限公司 地址 215000 江苏省苏州市高新区富春江 路188号9号楼3 01、 302室 (72)发明人 李晓宁　海兴伟　黄真光　马俊杰　 陈国礼　郭琦　周朋　 (74)专利代理 机构 南京利丰知识产权代理事务 所(特殊普通 合伙) 32256 专利代理师 王锋 (51)Int.Cl. C12M 1/38(2006.01) C12M 1/34(2006.01) C12M 1/00(2006.01) C12Q 1/686(2018.01)B01L 3/00(2006.01) (54)发明名称 基于柔性薄膜的微流控芯片及其在核酸扩 增中的应用 (57)摘要 本申请公开了一种基于柔性薄膜的微流控 芯片及其在核酸扩增中的应用。 该微流控芯片 包 括复合膜、 固定结合区、 多个功能腔室、 一次性阀 门和阻液阻气沟道等； 在所述功能腔室及阻液阻 气沟道内第一柔性薄膜与第二柔性薄膜在压力 作用下可在相互分离和相互贴合两种状态之间 切换。 当所述阻液阻气沟道内的第一柔性薄膜与 第二柔性薄膜相互分离并形成流体通道时， 所述 流体通道允许液体通过但会阻止液体中的孤立 气泡。 与现有技术相比， 本申请提供的微流控芯 片可以解决液体在不同功能腔室转移时出现的 “死体积”以及气泡影 响核酸扩增反应等问题， 并 能有效降低进行核酸扩增的难度， 提高核酸扩增 效率。 权利要求书2页 说明书10页 附图4页 CN 115093962 A 2022.09.23 CN 115093962 A 1.一种基于柔性薄膜 的微流控芯片， 其特征在于， 包括复合膜、 固定结合区、 多个功能 腔室、 一次性阀门和阻液阻气沟道； 所述复合膜包括层叠设置的第一 柔性薄膜和第二 柔性薄膜； 所述固定结合区、 多个功能腔室、 阻液阻气沟道均设置在所述复合膜内， 并沿与所述复 合膜共平面的方向分布， 且所述功能腔室及阻液阻气沟道在与所述复合膜共平面的方向上 的大小和形状由所述固定结合区的边界定义； 所述多个功能腔室包括第 一功能腔室和第 二功能腔室， 所述第 一功能腔室和第 二功能 腔室通过一次性阀门及阻液阻气沟道连接， 所述一次性阀门在被从关闭状态改变为打开状 态时允许流体通过， 所述 流体包括液体； 在所述固定结合 区内第一柔性薄膜与第 二柔性薄膜不可逆地结合， 而在所述功能腔室 及阻液阻气沟道内第一柔性薄膜与第二柔性薄膜可在相互分离和相互贴合两种状态之间 切换， 其中， 当所述功能腔室内的第一柔性薄膜与第二柔性薄膜相互分离时， 所述功能腔室 能够容纳流体， 当所述阻液阻气沟 道内的第 一柔性薄膜与第 二柔性薄膜相互分离时， 在第 一柔性薄膜 与第二柔性薄膜之 间形成流体通道， 所述流体通道在液体流动方向上的至少一个位置处的 直径在一阈值以下， 所述阈值小于或等于与所述阻液阻气沟道连接的一个功能腔室内的液 体所包含的孤立气泡的直径。 2.根据权利要求1所述的基于柔性薄膜的微流控芯片， 其特征在于： 当所述功能腔室或 阻液阻气沟道内的第一柔性薄膜与第二柔性薄膜相互贴合时， 所述功能腔室或阻液阻气沟 道内能够容纳流体的物理 空间消失。 3.根据权利要求1所述的基于柔性薄膜的微流控芯片， 其特征在于： 所述阻液阻气沟 道 内还分布有至少一个流道直径调节机构； 当所述阻液阻气沟道内的第一柔性薄膜与第二柔 性薄膜相互分离时， 所述流道直径调节机构与第一柔性薄膜及第二柔性薄膜中的至少一者 之间留有可 供液体通过的间隙。 4.根据权利要求1所述的基于柔性薄膜的微流控芯片， 其特征在于： 所述微流控芯片还 包括排气排液沟道， 所述排气排液沟道设置在所述复合膜内， 所述多个功能腔室还包括第 三功能腔室， 所述第三功能腔室通过 所述排气排液沟道与所述第二功能腔室连接 。 5.根据权利要求4所述的基于柔性薄膜的微流控芯片， 其特征在于： 所述排气排液沟 道 在与所述复合膜共平 面的方向上的大小和形状也由所述固定结合区的边界定义， 并且在所 述排气排液沟道内第一柔性薄膜与第二柔性薄膜也可在相互分离和相互贴合两种状态之 间切换； 其中， 当所述排气排液沟道内的第一柔性薄膜与第二柔性薄膜相互分离时， 所述排气 排液沟道允许流体通过。 6.根据权利要求5所述的基于柔性薄膜的微流控芯片， 其特征在于： 当所述排气排液沟 道内的第一柔性薄膜与第二柔性薄膜相互贴合时， 所述排气排液沟道内能够容纳流体的物 理空间消失。 7.根据权利要求1所述的基于柔性薄膜的微流控芯片， 其特征在于： 所述微流控芯片还 包括至少一个进液口， 其中一个进液口与所述第一功能腔室连通。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115093962 A 28.根据权利要求1所述的基于柔性薄膜的微流控芯片， 其特征在于： 所述第一柔性薄 膜、 第二柔性薄膜的弹性模量 为1.0×108 ~1.0×1010N/m2； 和/或， 在所述固定结合区内第一柔性薄膜和第二柔性薄膜至少通过热压、 激光焊接、 超声焊接、 粘接中的一种方式不可逆地结合。 9.根据权利要求1所述的基于柔性薄膜的微流控芯片， 其特征在于： 所述第一柔性薄 膜、 第二柔性薄膜包括PET薄膜、 PE薄膜、 PP薄膜、 TPU薄膜、 PA薄膜、 PS薄膜、 PI薄膜中的任意 一种或多种的组合。 10.一种核酸扩增装置， 其特 征在于包括： 权利要求1 ‑9中任一项所述的基于柔性薄膜 的微流控芯片， 其中的第一功能腔室为储 液池， 第二功能腔室为PCR扩增池； 至少一个施压机构， 其中一个施压机构对应所述储液池设置， 并用于选择性地对所述 储液池施加压力， 以驱使所述储液池容纳的流体通过连接于储液池和PCR扩增池之间的一 次性阀门及阻液阻气沟道后进入PCR扩增池； 温控模块， 用于依据设定PCR反应程序调节所述PCR扩增池内的温度。 11.根据权利要求10所述的核酸扩增装置， 其特征在于： 所述微流控芯片中的第 三功能 腔室为排气池。 12.一种核酸扩增方法， 其特 征在于包括： 提供权利要求10 ‑11中任一项所述的核酸扩增装置； 将包含PCR扩增组件的液体注入储液池， 之后挤压所述储液池， 使所述液体通过连接于 储液池和PCR扩增池之间的一次性阀门及阻液阻气沟道后进入PCR扩增池； 按照设定PCR反应程序对所述PCR扩增池内液体的温度进行调节， 直至 完成PCR反应。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115093962 A 3