本發(fā)明涉及材料和生物,特別涉及一種生物反應芯片、生物反應設備及生物檢測方法。
背景技術:
1、在進行生物兩步反應檢測時,例如,腎功能檢測涉及到的生化指標有多種,傳統(tǒng)胱抑素c的檢測多采用免疫方法,其檢測過程中對試劑混勻效果要求很高,且反應分為兩步發(fā)生,同時要求兩步反應的發(fā)生互相獨立,且兩步反應在獨立結構上完成。
2、在具體實現(xiàn)時,需要工作人員將第一步反應完成后的預反應液體轉(zhuǎn)移至第二步反應所需結構上,然后進行第二步反應,操作繁瑣,工作人員的勞動強度較大。
3、因此,如何在進行該檢測時降低工作人員的勞動強度,是本領域技術人員亟待解決的技術問題。
技術實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的是提供一種生物反應芯片,在進行該檢測時降低工作人員的勞動強度。本發(fā)明的另一目的是提供一種包括上述生物反應芯片的生物反應設備。本發(fā)明的又一目的是提供一種生物檢測方法。
2、為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供一種生物反應芯片,包括:
3、芯片本體,所述芯片本體上設有物料腔室,且所述物料腔室具有通氣結構,所述物料腔室包括樣本容置區(qū)、稀釋液加樣區(qū)、樣本稀釋混合區(qū)、預反應區(qū)及反應檢測區(qū),所述樣本容置區(qū)和所述稀釋液加樣區(qū)均能夠與所述樣本稀釋混合區(qū)連通,所述樣本稀釋混合區(qū)通過所述預反應區(qū)和所述反應檢測區(qū)連通,所述預反應區(qū)和所述反應檢測區(qū)分別預設有第一反應物質(zhì)和第二反應物質(zhì),所述樣本容置區(qū)設有第一加樣口,所述稀釋液加樣區(qū)設有第二加樣口;
4、密封層,所述密封層能夠密封所述物料腔室;
5、自所述第一加樣口進入所述樣本容置區(qū)的檢測樣本和自所述第二加樣口進入所述稀釋液加樣區(qū)的稀釋液均能夠進入所述樣本稀釋混合區(qū)混合后,混合后的液體進入所述預反應區(qū),與所述預反應區(qū)內(nèi)的第一反應物質(zhì)反應形成預反應液體,所述預反應液體進入所述反應檢測區(qū)與所述第二反應物質(zhì)反應形成測試樣本。
6、可選地,在上述生物反應芯片中,所述生物反應芯片為離心芯片,所述樣本容置區(qū)包括樣本采集腔、樣本定量分離腔、樣本廢液腔及將所述樣本定量分離腔內(nèi)液體輸送至所述樣本稀釋混合區(qū)的樣本虹吸管,所述樣本采集腔用于接收檢測樣本,所述樣本定量分離腔包括由近心端至遠心端依次連接的第一腔體、第一連接管、第二腔體、第二連接管和第三腔體,沿垂直于旋轉(zhuǎn)半徑方向的截面積,所述第一連接管的截面積和所述第二連接管的截面積均小于所述第一腔體的截面積、所述第二腔體的截面積和所述第三腔體的截面積,所述樣本虹吸管連接所述第二連接管和所述樣本稀釋混合區(qū),所述樣本廢液腔通過廢液導出管與所述第三腔體連接,所述樣本虹吸管距離旋轉(zhuǎn)中心最近處到旋轉(zhuǎn)中心的距離小于所述廢液導出管距離旋轉(zhuǎn)中心最近處到旋轉(zhuǎn)中心的距離;
7、所述通氣結構包括與所述樣本廢液腔連接的第一通氣管及與所述樣本采集腔連接的第二通氣管。
8、可選地,在上述生物反應芯片中,所述第二腔體內(nèi)腔沿流體流動方向為中間粗兩端細的紡錘形腔體。
9、可選地,在上述生物反應芯片中,所述樣本采集腔為親水性腔體。
10、可選地,在上述生物反應芯片中,所述稀釋液加樣區(qū)包括稀釋液加樣腔、用于向所述稀釋液加樣腔加樣的稀釋液加樣口及連接所述稀釋液加樣腔和所述樣本稀釋混合區(qū)的稀釋液轉(zhuǎn)移管,所述稀釋液加樣口位于所述稀釋液加樣腔的近心端,所述稀釋液轉(zhuǎn)移管與所述稀釋液加樣腔的遠心端連接。
11、可選地,在上述生物反應芯片中,所述樣本稀釋混合區(qū)包括混勻腔及混勻腔虹吸管,所述混勻腔虹吸管連接所述混勻腔出液口,且用于向預反應區(qū)輸送混合液,所述混勻腔虹吸管為親水管體,所述稀釋液加樣區(qū)與所述混勻腔連接的第一連接口和所述樣本容置區(qū)與所述混勻腔連接的第二連接口位于所述混勻腔的出液口的同一側(cè);
12、所述通氣結構包括與混勻腔連接的第三通氣管。
13、可選地,在上述生物反應芯片中:
14、所述預反應區(qū)包括稀釋樣本暫存腔、預反應腔、第三連接管、第一虹吸管和第二虹吸管,所述預反應腔內(nèi)預設有所述第一反應物質(zhì),所述第三連接管連接所述稀釋樣本暫存腔的近心端出液口和所述預反應腔的進液口,所述第一虹吸管連接所述預反應腔的出液口,所述第二虹吸管連接所述稀釋樣本暫存腔的遠心端出液口;所述通氣結構包括與預反應腔連接的第四通氣管;
15、所述反應檢測區(qū)包括第一反應檢測區(qū)及獨立于所述第一反應檢測區(qū)的第二反應檢測區(qū),所述第一虹吸管與所述第一反應檢測區(qū)的進液口連接,所述第二虹吸管與所述第二反應檢測區(qū)的進液口連接,所述第二反應物質(zhì)位于所述第一反應檢測區(qū),所述第二反應檢測區(qū)內(nèi)預設有第三反應物質(zhì)。
16、可選地,在上述生物反應芯片中,所述第一反應檢測區(qū)包括第一分配管、預反應檢測腔、第一檢測腔及空白對照腔,所述空白對照腔為空腔結構,所述預反應檢測腔和所述第一檢測腔均與所述第一分配管連接,所述第一分配管的進液口與所述第一虹吸管的出液口連接;所述通氣結構包括與所述第一分配管上遠離所述第一分配管進液口一端連接的通氣結構,所述第二反應物質(zhì)位于所述第一檢測腔內(nèi)。
17、可選地,在上述生物反應芯片中,沿所述第一分配管內(nèi)流體流動方向,第一檢測腔與所述第一分配管連接端位于所述預反應檢測腔與所述第一分配管連接端的下游,所述第一檢測腔包括擴張腔及與所述擴張腔遠心端連通的反應腔,所述擴張腔的近心端與所述第一分配管連接,沿垂直于旋轉(zhuǎn)中心半徑方向,所述擴張腔截面積大于所述反應腔截面積,以使所述液體填充滿所述反應腔,而所述擴張腔處于未填充滿狀態(tài)。
18、可選地,在上述生物反應芯片中,所述第二反應檢測區(qū)包括第二分配管、第二檢測腔及廢液腔,所述第二檢測腔和所述廢液腔均與所述第二分配管連接,所述第二分配管的進液口與所述第二虹吸管的出液口連接,所述第三反應物質(zhì)位于所述第二檢測腔內(nèi),沿所述第二分配管內(nèi)流體流動方向,所述廢液腔與所述第二分配管連接口位于所述第二檢測腔與所述第二分配管連接口的下游,所述通氣結構包括與第二分配管上遠離所述第二分配管進液段一端連接的第六通氣管。
19、可選地,在上述生物反應芯片中,芯片本體上設有定位結構,所述定位結構包括設置在所述芯片本體遠心端的定位齒及設置在所述芯片本體上的定位孔。
20、一種生物反應設備,包括生物反應芯片及帶動所述生物反應芯片離心旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動裝置,所述生物反應芯片為上述任一項所述的生物反應芯片。
21、可選地,在上述生物反應設備中,還包括與所述驅(qū)動裝置連接的控制裝置,所述控制裝置能夠控制所述驅(qū)動裝置帶動所述生物反應芯片擺動混合所述芯片本體內(nèi)物質(zhì)。
22、一種生物檢測方法,根據(jù)上述任一項所述的生物反應芯片,包括以下步驟:
23、將檢測樣本送入樣本容置區(qū),稀釋液送入稀釋液加樣區(qū);
24、生物檢測芯片離心轉(zhuǎn)動,樣本容置區(qū)內(nèi)的檢測樣本中的顆粒分離后進入樣本稀釋混合區(qū),同時稀釋液進入樣本稀釋混合區(qū);
25、生物檢測芯片往復擺動,所述稀釋液與所述檢測樣本混合后的形成混合液體;
26、生物檢測芯片離心轉(zhuǎn)動,混合液體進入所述預反應區(qū);
27、生物檢測芯片往復擺動,混合液體與第一反應物質(zhì)混合形成預反應液體;
28、生物檢測芯片離心轉(zhuǎn)動,預反應液體進入反應檢測區(qū),與第二反應物質(zhì)反應形成測試樣本。
29、可選地,在上述生物檢測方法中,生物檢測芯片往復擺動時,所述生物檢測芯片為非勻速擺動。
30、在上述技術方案中,本發(fā)明提供的生物反應芯片包括芯片本體和密封層,芯片本體上設有物料腔室,且物料腔室具有通氣結構,物料腔室包括樣本容置區(qū)、稀釋液加樣區(qū)、樣本稀釋混合區(qū)、預反應區(qū)及反應檢測區(qū),本容置區(qū)和稀釋液加樣區(qū)均能夠與樣本稀釋混合區(qū)連通,樣本稀釋混合區(qū)通過預反應區(qū)和反應檢測區(qū)連通,預反應區(qū)和反應檢測區(qū)分別預設有第一反應物質(zhì)和第二反應物質(zhì),樣本容置區(qū)設有第一加樣口,稀釋液加樣區(qū)設有第二加樣口。密封層能夠密封物料腔室;自第一加樣口進入樣本容置區(qū)的檢測樣本和自第二加樣口進入稀釋液加樣區(qū)的稀釋液均能夠進入樣本稀釋混合區(qū)進行混合,混合后的液體進入預反應區(qū),與預反應區(qū)內(nèi)的第一反應物質(zhì)反應形成預反應液體,預反應液體進入反應檢測區(qū)與第二反應物質(zhì)反應形成測試樣本。
31、通過上述描述可知,在本技術提供的生物反應芯片中,物料腔室包括樣本容置區(qū)、稀釋液加樣區(qū)、樣本稀釋混合區(qū)、預反應區(qū)及反應檢測區(qū),在液體流動過程中,可以實現(xiàn)不同流體混合。預反應區(qū)和反應檢測區(qū)分別預設有第一反應物質(zhì)和第二反應物質(zhì),形成預反應液體的一步法反應和形成測試樣本的二步法反應均在芯片本體實現(xiàn),無需工作人員轉(zhuǎn)移反應液體的情況,有效地降低了工作人員進行試驗檢測的勞動強度。