(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 20221084120 5.7 (22)申请日 2022.07.18 (71)申请人 上海舒爽材料科技有限公司 地址 201203 上海市浦东 新区郭守敬路3 51 号2号楼A668-19室 (72)发明人 张佩刚　 (74)专利代理 机构 上海智信专利代理有限公司 31002 专利代理师 王洁 (51)Int.Cl. C12M 1/34(2006.01) C12M 1/00(2006.01) B01L 3/00(2006.01) C12Q 1/70(2006.01) C12Q 1/6844(2018.01)C12R 1/93(2006.01) (54)发明名称 基于碗状离心式微流控芯片实现病毒筛查 的装置 (57)摘要 本发明涉及一种基于碗状离心式微流控芯 片实现病毒筛查的装置， 其中， 该装置包括： 通过 底盘与盖盘嵌合设置的夹固盘； 与夹固盘相匹 配， 且设置为带有微孔壁结构的空心圆锥体的圆 锥芯片层； 圆锥芯片层与夹固盘嵌合形成的呈立 体相交状设置的碗状芯片； 且夹固盘的中心位置 插设有电机轴， 所述的电机轴用于对碗状芯片实 现离心混合处理。 采用了本发明的该基于碗状离 心式微流控芯片实现病毒筛查的装置， 碗状芯片 使用时无需专业操作人员、 无气溶胶污染， 只需3 分钟从输入微量样品、 冻干粉末、 试剂及显色剂， 再通过离心混合与正压驱动方式实现对样本多 靶标的全自动操作与目视快捷检测， 可明显提高 检测准确率和筛查速度、 广泛应用于机场海关、 社区家庭等场所。 权利要求书4页 说明书16页 附图16页 CN 115058324 A 2022.09.16 CN 115058324 A 1.一种基于碗状离心式微流控芯片实现病毒筛查的装置， 其特征在于， 所述的装置包 括： 通过底盘(4)与盖盘(5)嵌合设置的夹固盘(2)； 与所述的夹固盘(2)相匹配， 且设置为带有微孔壁结构的空心圆锥体的圆锥芯片层 (3)； 所述的圆锥芯片层(3)与所述的夹固盘(2)嵌合形成的呈立体相交状设置的碗状芯片 (1)； 且所述的夹固盘(2)的中心位置插设有电机轴， 所述的电机轴用于对所述的碗状芯片 (1)实现离心混合处 理。 2.根据权利要求1所述的基于碗状离心式微流控芯片实现病毒筛查的装置， 其特征在 于， 所述的底盘(4)为平底圆盘， 且 所述的底盘(4)上端设置有下凹开口(8)， 底盘(4)内部依 次设置有中心圆柱体(9)， 用于插接电机的直通轴孔(10)， 以及设置在所述的直通轴孔(10) 边缘的定位销孔(1 1)； 所述的底盘(4)上端圆周边缘设置有带有卡口的底盘卡槽(16)， 所述的底盘(4)的底部 设置有内凹的凹底， 所述的定位销孔(11)与底盘卡槽(16)均用于定位并嵌接所述的夹固盘 (2)的盘盖(5)； 以及 由进液插口(30)、 圆环试剂盒(12)、 圆弧反应槽(13)、 圆管沟槽(14)以及沟槽导液管 (15)组合形成的所述的夹固盘(2)的进液通道(6)。 3.根据权利要求2所述的基于碗状离心式微流控芯片实现病毒筛查的装置， 其特征在 于， 所述的圆环试剂盒(12)的盒体采用塑胶制作， 且其呈环状的外立面设置为上端向外突 出、 下端向内倾 斜， 且由薄膜黏贴封闭的结构， 用于防止试剂的喷溅； 所述的圆环试剂盒(12)的底部设置为中心高且向圆周方向倾斜的结构， 所述的圆环试 剂盒(12)按照角度设置为带有N个独立弧段， 且每个弧段中分割成M个独立扇格的扇形格栅 (27)， 各个所述的扇形格栅(27)中预埋有一种以上的粉末或试剂， 以及一个输入气体的通 道， 所述的气体通道的一端连通微型气泵， 另一端与所述的圆管沟槽(14)以及所述的沟槽 导液管(15)的沟槽通 孔相连通。 4.根据权利要求2所述的基于碗状离心式微流控芯片实现病毒筛查的装置， 其特征在 于， 所述的圆弧反应槽(13)按比例均匀设置有数个圆弧腔体(23)， 以容纳试剂与反应液， 且各个所述的圆弧腔 体(23)中均预埋设置有至少一种以上的筛查病毒引物(24)， 用于检测 病原体； 所述的圆管沟槽(14)按照与所述的圆弧反应槽(13)相同的比例， 均匀分割设置在每段 所述的圆弧腔体(23)的外围， 且每段所述的圆弧腔 体(23)的底部均设置有 所述的沟槽导液 管(15)； 所述的沟槽导液 管(15)的下 方还设置有倒契环插槽(26)。 5.根据权利要求4所述的基于碗状离心式微流控芯片实现病毒筛查的装置， 其特征在 于， 所述的圆环试剂盒(12)还设置为里外 分布的二个盒体， 其中， 里层设置为缩小 单一结构 的小圆环试剂盒(62)， 所述的小圆环试剂盒(62)的外围设置有圆环储液槽(63)， 用于增加 试剂的添加量， 且所述的圆环储液槽(63)的外围还均匀设置有引物与探针(64)， 且各个所 述的引物与探针(64)包埋设置在对应位置的所述的圆弧腔体(23)中。权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115058324 A 26.根据权利要求2所述的基于碗状离心式微流控芯片实现病毒筛查的装置， 其特征在 于， 所述的盘盖(5)设置为带轴孔(8)的圆盘， 所述的盘盖(5)的轴孔处配置有外六角反牙螺 母(27)以及设置在轴孔 边缘的定位销(28)； 沿所述的轴孔(8)向外依次设置有圆孔圈(29)、 进液插口(30)、 盘盖止口(31)以及盘盖 卡扣(32)， 所述的外六角反牙螺母(27)、 定位销(28)、 盘盖止口(31)以及盘盖卡扣(32)共同 作用， 用于将所述的盘盖(5)精 准嵌合固定在所述的夹固盘(2)的底盘(4)上； 所述的圆孔圈 (29)用于插入多个喷头以分别输入数种试剂， 并从气泵(33)中输入正压气体， 所述的进液 插口(30)用于插 入进液漏斗(5 6)中以进行输入样本液体。 7.根据权利要求6所述的基于碗状离心式微流控芯片实现病毒筛查的装置， 其特征在 于， 所述的进液漏斗(56)设置为上部呈椭圆敞口形、 中部为漏斗形、 下部出口端为圆锥通 管， 用于采集口腔痰液样本， 且所述的进液漏斗(56)的敞口处设置有相同尺寸呈椭圆形的 可塞入挤压式塑胶试剂包的试剂包塞子(61)， 所述的进液漏斗(56)的敞口内侧边缘处设置 有针刺构件(57)， 并在所述的进液漏斗(56)的中间位置垫设有纤维过滤层(58)； 所述的进 液漏斗(56)下部的锥管二侧带有与所述的进 液插口(30)尺 寸对应， 且在锥管的上部固定 设 置的筋膜条(59)， 所述的筋膜条(59)的下部为活动条块， 用于所述的进液漏斗(56)的左右 二侧锁定止退； 所述的试剂包塞子(61)中设置有病毒裂解液， 所述的针刺构件(57)用于插 入并刺破所述的挤压式塑胶试剂包， 从而灌注病毒裂解液以此来冲洗所述的纤维过滤层 (58)过滤阻住的粘稠痰液。 8.根据权利要求1所述的基于碗状离心式微流控芯片实现病毒筛查的装置， 其特征在 于， 所述的圆锥芯片层(3)设置有与其尺寸相一致的热塑性树脂材料作为芯片基层(34)， 所述的芯片基层(34)外黏贴一层P ET卷材作为所述的圆锥芯片层(3)的芯片 盖层(35)， 所述 的芯片盖层(3 5)外黏贴一层PE卷 材作为所述的圆锥芯片层(3)的芯片保护层(3 6)； 且所述的圆锥芯片层(3)还设置有单侧芯片层或双侧芯片层； 所述的单侧芯片层为仅 在所述的芯片基层(34)的外表面上至少设置有四组以上的筛查通道(7)； 所述的双侧芯片 层为在所述的芯片基层(34)的内外 两侧面分别设置有四组以上的筛查 通道(7)。 9.根据权利要求8所述的基于碗状离心式微流控芯片实现病毒筛查的装置， 其特征在 于， 所述的芯片盖层(35)通过分切压边卷曲制作有数个预设尺寸的大孔端(52)以及小孔 端(53)， 各个所述的大孔端(52)以及小孔端(53)分别设置在所述的圆锥芯片层(3)的上闭 合圆环端以及下闭合圆环端， 且各个所述的大孔端(52)以及小孔端(53)均设置为闭合状 态； 在所述的小孔端(53)的上闭合圆环端的圆周上等距设置有至少四个以上且涂布有热 熔快干胶层的进 液管； 每一段所述的圆锥芯片层(3)上还设置有沿所述的圆锥芯片层(3)高 度方向涂布设置有热熔快干胶的一组切口， 每一段所述的圆锥芯片层(3)在切口对接粘结 后、 卷曲形成所述的每一段 所述的圆锥芯片层(3)； 所述的圆锥芯片层(3)的小孔端(53)插入所述的倒契环插槽(26)中， 所述的沟槽导液 管(15)插入对应的进液管(37)中， 所述的圆锥芯片层(3)的小孔端(53)的端面涂布有热熔 胶(54)， 所述的热熔胶(54)用于粘 结设置在所述的底盘(4)的底部上的倒契环插槽(26)， 以权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 115058324 A 3