本文提出一款一体化式离心微系统,可对 1 mL 样品进行 20 重疾病检测。芯片由两个单元组成:一个 3D 打印的溶液加载盒和一个离心芯片。 超多重 PCR 检测见 30min实现30重扩增的甜甜圈PCR(附视频)。 样品进到结果出可在 1 h 内完成,其检测下限为 图 1 如图 2 所示,直径 130 mm 的芯片集成两个样本单元。每个单元由固相 DNA 提取部分和多重 LAMP 检测部分组成。 四个注液腔(用于样品溶液、洗涤溶液、洗脱溶液和 LAMP 混合物)与 3D 打印的样品装载盒相连。 图案层在厚 3 mm 的 PMMA 上采用铣床雕刻而成。 图 2 用于核酸提取的珠床通道与注样孔相连。一个延迟腔放置在洗涤腔后,以使得样品液先加载,然后是洗涤液。废液腔中含有吸水垫用于吸收 1ml 样品和洗涤液。 芯片实物如图 3 所示。 图 3 对于将溶液自动加载到设备中,3D 打印制造的墨盒有样品溶液、洗涤溶液、洗脱溶液和 LAMP 鸡尾酒的空间。 由 3D 打印而成的样品装载盒包含 样品腔、洗涤腔、洗脱腔和 LAMP 试剂腔。其中,用于大体积样品溶液 1 ml, 洗液 50 ul, 洗脱液 50 ul, LAMP 试剂 50 ul。 图 4 样品盒顶视图 样品盒尺寸 长 3.0 cm, 宽 2.6 cm, 高 1.7 cm。腔室设计中毛细力大于重力以防止溶液渗出。 图 5 样品盒底视图 因洗液(70% 乙醇)的润湿性非常高,使得洗液在转速运行之前会从腔室内泄漏。 因此,如图 6 所示,洗涤腔设计为一种特定的双腔结构。洗涤液最初停留在上腔室中,然后轻轻移动到下腔室以减少向下的压力。 图 6 样品盒与芯片匹配如图 7 所示。 图 7 如图 8 所示,对于紫外线可见吸光度检测,采用黄色的 570nm 和红色的 650nm LED,并通过光纤定位到 LAMP 反应腔。 采用滤光片和非球面透镜分别消除激发光的干扰和减少光学像差。 图 8 片上流体流动如图 9 所。 图 9 图 9 所示对应的流体按序流动旋转协议如图 10 所示。 图 10 声明:本微信注明来源的稿件均为转载,仅用于分享,不代表平台立场,如涉及版权等问题,请尽快联系我们,我们第一时间更正,谢谢! |