本實(shí)用新型涉及一種微流控芯片，尤其是一種用于實(shí)現(xiàn)宮頸取材標(biāo)本在鑒定培養(yǎng)基中的顏色變化、藥敏檢測(cè)的微流控芯片。

背景技術(shù)：

宮頸癌的發(fā)生是多種因素的結(jié)果，大量的流行病學(xué)及分子生物學(xué)等研究認(rèn)為有些病原體尤其是通過(guò)性傳播的病原體與宮頸癌的發(fā)生有密切關(guān)系，生殖道感染的微生物種類(lèi)增多，宮頸癌的風(fēng)險(xiǎn)增加。宮頸感染的有效治療嚴(yán)格依賴(lài)于藥敏試驗(yàn)，確定患者樣本感染的病原體抗菌譜的能力。

目前對(duì)于這些疾病的治療，大多數(shù)醫(yī)院還是以西醫(yī)治療為主，但隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，中藥也逐漸被應(yīng)用到慢性宮頸炎以及陰道炎的治療過(guò)程中，利用中藥對(duì)患有婦科疾病的患者進(jìn)行治療效果顯著，這為患者健康的恢復(fù)奠定了基礎(chǔ)。

現(xiàn)有的微生物鑒定和抗生素敏感性試驗(yàn)的方法有幾個(gè)缺點(diǎn)，包括培養(yǎng)時(shí)間長(zhǎng)，樣品和試劑消耗過(guò)量，檢測(cè)靈敏度低等。

傳統(tǒng)的檢測(cè)病原體的方法主要通過(guò)直接涂片染色鏡下觀察，或者將病原體分離培養(yǎng)鑒定，傳統(tǒng)的藥敏實(shí)驗(yàn)是在96孔板的液體培養(yǎng)基中稀釋或使用紙片法形成梯度的方法。確定最小抑菌濃度指導(dǎo)方針的方法是由臨床和實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)研究所公布的，這些標(biāo)準(zhǔn)化的測(cè)試是可靠的，但是操作繁瑣，孵育時(shí)間較長(zhǎng)(通常為16至20小時(shí))，直到MIC可以通過(guò)視覺(jué)檢測(cè)培養(yǎng)的濁度或菌落生長(zhǎng)。這不利于及時(shí)診斷和抗生素選擇指導(dǎo)。

傳統(tǒng)的細(xì)菌鑒定方法是將病人體液標(biāo)本涂布在含有培養(yǎng)基的瓊脂平板上培養(yǎng)增菌，繼而挑選優(yōu)勢(shì)細(xì)菌培養(yǎng)鑒定并且進(jìn)行藥敏實(shí)驗(yàn)，這種方法存在的問(wèn)題在于樣品消耗量大和檢測(cè)時(shí)間長(zhǎng)，經(jīng)常無(wú)法有效滿足臨床工作的需求，此外，傳統(tǒng)細(xì)菌鑒定方法大多依賴(lài)于眾多的大型專(zhuān)業(yè)化設(shè)備，限制了該技術(shù)在基層醫(yī)療單位的推廣。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的技術(shù)解決問(wèn)題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種用于實(shí)現(xiàn)宮頸取材標(biāo)本在鑒定培養(yǎng)基中的顏色變化、藥敏檢測(cè)的微流控芯片。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：一種微流控芯片，其由上層的PDMS流體通道層與下層的玻璃層構(gòu)成；所述PDMS流體通道層與玻璃層通過(guò)氧等離子鍵合構(gòu)成不可逆結(jié)構(gòu)的流體通道單元；所述微流控芯片為圓形；所述流體通道單元包括：位于圓形芯片中心的加樣孔和多個(gè)芯片單體，所述多個(gè)芯片單體結(jié)構(gòu)相同且沿圓周均勻分布，每個(gè)芯片單體包括純化增菌孔和濃度梯度發(fā)生器，所述濃度梯度發(fā)生器最上端設(shè)有并列的進(jìn)樣孔和病原體鑒定培養(yǎng)池；所述濃度梯度發(fā)生器包括多級(jí)分支通道組，所述分支通道組的分支通道數(shù)量從進(jìn)樣孔向出口逐層依次增加，每條分支通道上設(shè)置有發(fā)生器孔；所述濃度梯度發(fā)生器最下層分支通道組與出口通過(guò)出口微通道連通；微通道連通加樣孔和純化增菌孔后分別與并聯(lián)的進(jìn)樣孔和病原體鑒定培養(yǎng)池連通。

進(jìn)一步的，所述芯片單體的個(gè)數(shù)為6。

進(jìn)一步的，最下層分支通道組的分支通道數(shù)量為4。

進(jìn)一步的，所述純化增菌孔和出口均設(shè)置有微閥。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型所述的微流控芯片具有以下有益技術(shù)效果：

(1)本實(shí)用新型的微流控芯片通過(guò)對(duì)宮頸脫落細(xì)胞進(jìn)行病原體的檢測(cè)，輔助臨床進(jìn)行宮頸病變的篩查，提高臨床診斷的準(zhǔn)確性；

(2)本實(shí)用新型的微流控芯片為臨床標(biāo)本的治療選擇了最佳的藥物，達(dá)到了檢測(cè)與藥物敏感性分析實(shí)驗(yàn)的同步，減少了人為操作誤差，節(jié)約了臨床檢驗(yàn)的時(shí)間；

(3)本實(shí)用新型的微流控芯片，表面體積比大、試劑消耗量少、診斷快速、結(jié)果精度高。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型微流控芯片總體結(jié)構(gòu)的示意圖。

圖2為本實(shí)用新型微流控芯片的PDMS流體通道層的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本實(shí)用新型微流控芯片的加樣孔和多個(gè)芯片單體的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1-3所示，一種微流控芯片，其由上層的PDMS流體通道層1與下層的玻璃層2構(gòu)成；所述PDMS流體通道層1與玻璃層2通過(guò)氧等離子鍵合構(gòu)成不可逆結(jié)構(gòu)的流體通道單元；所述微流控芯片為圓形；所述流體通道單元包括：位于圓形芯片中心的加樣孔3和6個(gè)芯片單體，以轉(zhuǎn)動(dòng)微流控芯片的速度控制所述微流控芯片中液體的流速；所述6個(gè)芯片單體結(jié)構(gòu)相同且沿圓周均勻分布，每個(gè)芯片單體包括純化增菌孔4和濃度梯度發(fā)生器5，所述濃度梯度發(fā)生器5最上端設(shè)有并列的進(jìn)樣孔6和病原體鑒定培養(yǎng)池7；所述濃度梯度發(fā)生器5包括4級(jí)分支通道組8，所述分支通道組8的分支通道數(shù)量從進(jìn)樣孔6向出口9逐層依次增加，所述濃度梯度發(fā)生器5共設(shè)置3層，最下層分支通道組8的分支通道數(shù)量為4，每條分支通道上設(shè)置有發(fā)生器孔10；所述濃度梯度發(fā)生器5最下層分支通道組8與出口9通過(guò)出口微通道11連通；微通道12連通加樣孔3和純化增菌孔4后分別與并聯(lián)的進(jìn)樣孔6和病原體鑒定培養(yǎng)池7連通，所述濃度發(fā)生器采用Jeon et al.所設(shè)計(jì)的模型構(gòu)建，濃度梯度發(fā)生器5中與進(jìn)樣孔6連通的第一層的2個(gè)發(fā)生器孔10為不同藥物入孔，可以通過(guò)所述濃度梯度發(fā)生器5中與進(jìn)樣孔6連通的第一層的2個(gè)發(fā)生器孔10加入不同濃度的藥物來(lái)實(shí)現(xiàn)藥物的濃度梯度發(fā)生(0:1:2:3)這是濃度梯度發(fā)生器，為實(shí)驗(yàn)的藥敏檢測(cè)提供便利。

優(yōu)選的，所述微流控芯片包括微型注射泵，注射泵是外加的，而不是置于芯片上的，作用是加樣時(shí)可以保證速度一致，加樣量準(zhǔn)確。

優(yōu)選的，所述純化增菌孔4和出口9均設(shè)置有微閥。

所述微流控芯片的制作方法包括如下步驟：

A)、利用CAD計(jì)算機(jī)圖形軟件構(gòu)建芯片微通道；

B)、將微流控芯片平面圖打印于透明塑料薄膜上，并以此為掩模，采用標(biāo)準(zhǔn)軟光刻技術(shù)制作SU-8負(fù)膠模板；

C)、在模板上灌注已配制好的PDMS，待其凝固后扒下PDMS即為含有微通道的PDMS基片；

D)、用打孔裝置在需要的位置打出孔洞；

F)、等離子清洗活化PDMS基片與玻璃載玻片，使之相互鍵合，完成芯片制備過(guò)程。

所述微流控芯片的使用方法包括如下步驟：

A)、藥物誘導(dǎo)：將兩種不同的藥物加入到濃度梯度發(fā)生器5中與進(jìn)樣孔6連通的第一層的2個(gè)發(fā)生器孔10中，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)微流控芯片形成離心力將藥物泵入濃度梯度發(fā)生器5最下層分支通道組上的4個(gè)發(fā)生器孔10中，并形成藥物濃度梯度，此時(shí)出口9中的微閥關(guān)閉。

B)、加入待檢標(biāo)本：待加樣孔3中加入待檢標(biāo)本后，轉(zhuǎn)動(dòng)微流控芯片，關(guān)閉純化增菌孔4中的微閥，使樣品進(jìn)入純化增菌孔4，培養(yǎng)24h后，打開(kāi)純化增菌孔4的微閥，轉(zhuǎn)動(dòng)微流控芯片，使?jié)舛忍荻瓤字械乃幬锱c待檢標(biāo)本作用，培養(yǎng)24h后，分別向病原體鑒定培養(yǎng)池7和濃度梯度發(fā)生器5最下層分支通道組上的4個(gè)發(fā)生器孔10中加入鑒別培養(yǎng)基，將微流控芯片置于培養(yǎng)箱內(nèi)作用24h，取出觀察。

C)、病原體藥物敏感性分析：所述微流控芯片濃度梯度發(fā)生器5最下層分支通道組上的4個(gè)發(fā)生器孔10中的顏色與病原體鑒定培養(yǎng)池7中的顏色進(jìn)行對(duì)比，觀察顏色減弱程度，從而確定抑制病原體生長(zhǎng)的最佳藥物濃度。

最后說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用于說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳的實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改和等同替代，而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。