CN101733174A - 一种连接接口及其在微流控芯片系统中的应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种连接接口及其在微流控芯片系统中的应用，包括：支架、接口、接头、缩紧螺母、垫圈。支架和缩紧螺母用来调节接口与芯片的距离并固定接口。接口的一端连接接头，可以将流体引入到芯片通道中，另一端连接芯片液槽，利用密封垫圈密封防止流体流出。利用此接口可以将流体引入芯片通道中，进行通道冲洗、流体灌注、通道表面处理和样品引入等操作。与现有连接方法比，该接口可耐高压，可以方便地连接在芯片上任意位置的液槽，并且可以重复使用。

Description

一种连接接口及其在微流控芯片系统中的应用

技术领域

本发明涉及微流控芯片系统，具体地说是一种与微流控芯片与常规分离分析系统连接的接口。

背景技术

微流控芯片是微流控技术实现的主要平台。其装置特征主要是其容纳流体的有效结构(通道、反应室和其它某些功能部件)至少在一个纬度上为微米级尺度。由于微米级的结构，流体在其中显示和产生了与宏观尺度不同的特殊性能，因此发展出独特的分析产生的性能。微流控芯片的微尺度，决定了常规世界到微流控芯片必须有特定的接口。实现宏观外部系统与芯片系统的衔接，是一个重要的问题。

接口可以实现多种功能，包括流体引入，试样引入等等。现在常用的接口通常是用粘合的方法，将一个液槽粘合到芯片上，或者直接将毛细管插入通道中然后用胶粘合。这些方法的缺点是只能应用一次。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种连接接口及其在微流控芯片系统中的应用，其可反复多次重复使用，利用此连接接口可以将流体引入微芯片通道中，进行通道冲洗、流体灌注、通道表面处理和样品引入等操作。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种连接接口，包括支架、接口和接头，所述支架为倒“U”字形框体，在倒“U”字形上方横梁的中部设置有横向凹槽，在倒“U”字形二竖边的下端设置有向内的平板状凸台，其为托脚；所述接口为中空的管体，其上端设置有内螺纹，接头通过其上带有的外螺纹拧合于接口的上端，接口竖向嵌套于支架的横向凹槽内，置于横向的凹槽中的接口可沿横向凹槽来回移动。

所述接口的下端设置有一内陷的用来卡住垫圈的凹槽，一垫圈置于凹槽内；所述接口的外表面设有外螺纹，在支架横槽的下方接口的外壁面上螺合有一缩紧螺母，接口外表面的外螺纹可用来调节缩紧螺母的位置。

所述连接接口在微流控芯片系统中的应用：利用权利要求所述连接接口连接芯片通道时，首先将接头拧合到接口上，然后将接口置于支架的横向凹槽中，拧上锁紧螺母；将芯片置于支架的托脚上，将垫圈置于接口下端的凹槽内，将其对准芯片液槽，拧合缩紧螺母，使接口与芯片液槽周边紧密接触，通过缩紧螺母在接口外表面的螺纹上下调动来紧固或者放松接口与芯片的接触；垫圈用来密封，阻止流体外流。

所述接头为可接十六分之一英寸PEEK管或者Teflon管的标准式接头；所述接口中空，内径以能通入十六分之一英寸PEEK管或者Teflon管为准，即内径与十六分之一英寸PEEK管或者Teflon管的外径相同，外径以所用芯片液槽大小为准，一般为1mm-10mm。

本发明微流控芯片接口中，各部件均用耐腐蚀材料做成(如不锈钢和PEEK)。

与常规微流控芯片接口比，本实用新型接口的优点为：

(1)操作方便，可耐高压；可以实现流体引入，试样引入等多种功能。

(2)可以重复使用。与现有连接方法比，可以方便地连接在芯片上任意位置的液槽，并且可以重复使用。

附图说明

图1为支架结构示意图，前面的为侧面视图，后面的为俯视图；

图2为接口结构示意图，前面的为侧面视图，后面的为俯视图；

图3为接头结构示意图，前面的为侧面视图，后面的为俯视图；

图4为缩紧螺母结构示意图；

图5为本发明连接接口整体效果图；

图6为在利用本接口连接芯片通道进行通道表面修饰后的芯片中进行芯片电泳的电泳图。样品为0.1μg/mL荧光素钠，缓冲溶液为20mmol/L pH＝8.0的磷酸钠盐，进样电压和分离电压皆-500v/cm。

具体实施方式

实施例

参阅图5所示，表示本发明接口应用于芯片的实例，一种连接接口，其特征在于：包括支架1、接口2、接头3、缩紧螺母4和垫圈5，

如图1所示，支架1为倒“U”字形框体，在倒“U”字形上方横梁的中部设置有横向凹槽，在倒“U”字形二竖边的下端设置有向内的平板状凸台，其为托脚；

如图2所示，接口2为中空的管体，其上端设置有内螺纹，接头3通过其上带有的外螺纹拧合于接口2的上端，接口2竖向嵌套于支架1的横向凹槽内，置于横向的凹槽中的接口2可沿横向凹槽来回移动；

所述接口2的下端设置有一内陷的用来卡住垫圈的凹槽，一垫圈5置于凹槽内；所述接口2的外表面设有外螺纹，在支架1横槽的下方接口2的外壁面上螺合有一缩紧螺母4，接口2外表面的外螺纹可用来调节缩紧螺母4的位置。接口中空，内径以能通入十六分之一英寸PEEK管为准，外径以所用芯片液槽大小为准，一般为1mm-10mm。

如图3所示，接头3为标准式接头，可接十六分之一英寸PEEK管或者Teflon管。

如图4所示，缩紧螺母4用来将接口紧固在芯片上。

如图5所示，垫圈5用来阻止液体外流。

如图5所示，在利用本接口连接芯片通道时，首先将接头拧合到接口上，然后将接口置于支架的横槽中，拧上锁紧螺母。将芯片置于支架的托脚上(如芯片过小，可以先将以合适大小的平板放于支架托脚上，然后将芯片放于平板上)，将垫圈置于就口端凹槽内，将其对准芯片液槽，拧合缩紧螺母，使接口与芯片液槽周边紧密接触。

图6为应用本接口连接芯片通道，将流体引入微芯片通道中，进行通道冲洗、通道表面修饰后的芯片中进行区带电泳分离荧光素的电泳图，利用本接口连接方便，修饰后电渗流被抑制，试验结果良好。芯片为自制玻璃芯片，通道修饰过程为：依次用1mol/l氢氧化钠冲洗4h和0.1mol/l盐酸冲洗30min，再用水和甲醇分别冲洗30min，然后将洗净的芯片通道用于改性。将50％(v/v)的γ-MAPS甲醇溶液(超声10min)灌入芯片通道内，将液槽充满溶液后，置于密封容器内，反应12h。将芯片从密封容器中取出，用甲醇冲洗1h，在氮气流下干燥通道，室温下干燥4-5h。称取25mg丙稀酰胺溶于0.5mL水中(0.5％)在氮气流中脱气30min，然后超声2min，向其中迅速加入8μL的TEMED(10％，v/v in water)和8μL(10％，w/v in water)的APS，将混合物超声10s，迅速灌入芯片通道中，置于密封容器内，室温下反应8h。将反应液加压推出后用大量去离子水冲洗干净。在修饰后的芯片上进行电泳分离荧光素钠，证明修饰后的芯片通道很好的抑制了电渗流。

Claims (5)

1.一种连接接口，其特征在于：包括支架(1)、接口(2)和接头(3)；

所述支架(1)为倒“U”字形框体，在倒“U”字形上方横梁的中部设置有横向凹槽，在倒“U”字形二竖边的下端设置有向内的平板状凸台，其为托脚；

所述接口(2)为中空的管体，其上端设置有内螺纹，接头(3)通过其上带有的外螺纹拧合于接口(2)的上端，接口(2)竖向嵌套于支架(1)的横向凹槽内，置于横向的凹槽中的接口(2)可沿横向凹槽来回移动。

2.按照权利要求1所述连接接口，其特征在于：所述接口(2)的下端设置有一内陷的用来卡住垫圈的凹槽，一垫圈(5)置于凹槽内。

3.按照权利要求1所述连接接口，其特征在于：所述接口(2)的外表面设有外螺纹，在支架(1)横槽的下方接口(2)的外壁面上螺合有一缩紧螺母(4)，接口(2)外表面的外螺纹可用来调节缩紧螺母(4)的位置。

4.一种权利要求1所述连接接口在微流控芯片系统中的应用，其特征在于：

利用权利要求所述连接接口连接芯片通道时，首先将接头(3)拧合到接口(2)上，然后将接口(2)置于支架(1)的横向凹槽中，拧上锁紧螺母(4)；

将芯片置于支架的托脚上，将垫圈(5)置于接口下端的凹槽内，将其对准芯片液槽，拧合缩紧螺母(4)，使接口与芯片液槽周边紧密接触，通过缩紧螺母(4)在接口(2)外表面的螺纹上下调动来紧固或者放松接口与芯片的接触；垫圈(5)用来密封，阻止流体外流。

5.按照权利要求4所述的应用，其特征在于：所述接头(3)为可接十六分之一英寸PEEK管或者Teflon管的标准式接头；所述接口(2)中空，内径以能通入十六分之一英寸PEEK管或者Teflon管为准，即内径与十六分之一英寸PEEK管或者Teflon管的外径相同，外径以所用芯片液槽大小为准，一般为1mm-10mm。

Images