CN102426261A - 微流控芯片多样品顺序加载装置及其样品加载方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种微流控芯片多样品顺序加载装置，该装置包括样品储存管和双向泵，所述样品储存管的一端设置样品进出口，另一端设置样品进出控制口，所述双向泵与样品进出控制口连通，利用上述加载装置进行多样品顺序加载的方法是：通过双向泵逆转产生的负压将多种样品按进样顺序的相反顺序依次吸入样品存储管，每吸入一种样品后吸入隔离气体进行隔离，由于采用空气进行多样品之间的隔离，通过双向泵正转产生的正压即可实现多样品的顺序加载，与现有技术中的加载装置相比，结构简单、制造成本低、操作方便，有利于微流控芯片的多样品顺序加载分析的推广和实用化。

Description

微流控芯片多样品顺序加载装置及其样品加载方法

技术领域

本发明涉及化学分析技术领域，特别涉及一种微流控芯片分析中用于样品加载的装置及加载方法。

背景技术

微流控芯片分析系统是分析科学及分析仪器发展的前沿和最活跃的研究领域之一。随着微流控芯片分析系统的飞速发展，越来越多的分析试验需要进行多样品加载及多样品换样，常常需要抽吸出微流控芯片中的样品，并加载上新的样品。这种换样如果通过手工操作实现换样效率较低，特别是需要频繁地对多样品进行换样时，造成芯片分析速度快的优势得不到充分体现。因此，样品加载及换样成为制约微流控芯片分析技术实用化的瓶颈之一。

为了能够充分发挥微流控分析技术的优势，现有技术中出现了将顺序注射分析技术运用在微流控芯片分析系统的样品加载及换样中的做法(如分析化学，2003，12：1527-1530)。但顺序注射分析技术是一种自动化的液体处理技术，实现顺序注射分析的装置主要由注射泵、压力发生单元、双向阀、多位选择阀等部件组成，通过对上述部件进行自动控制，能够实现对微量液体(微升级)的操作。将该技术运用在微流控芯片分析系统上，能够较精确地控制样品的体积、流速及样品加载顺序。但由于上述装置所需硬件部件多、流体通道结构复杂且制造成本较高，因此仍难以推广和实用化。

针对上述不足，需探索一种可实现顺序注射分析且结构简单、制造成本低、使用方便的加载装置以及实现多样品顺序加载的方法，以解决现有技术难以推广和实用化的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种微流控芯片多样品顺序加载装置及其样品加载方法，以解决现有加载装置结构复杂、制造成本高导致难以推广和实用化的技术问题。

本发明的微流控芯片多样品顺序加载装置，包括双向泵和透明的样品储存管，所述样品储存管的一端设置样品进出口，另一端设置样品进出控制口，所述双向泵与样品进出控制口连通。

所述样品储存管上设置有体积刻度；

所述双向泵为注射速度可调的自动微量注射泵；

所述双向泵与样品进出控制口之间通过软管连通。

本发明还公开了一种利用所述的微流控芯片多样品顺序加载装置进行样品顺序加载的方法，包括以下步骤：

a)取样：通过负压将多种样品按进样顺序的相反顺序依次吸入样品存储管，每吸入一种样品后吸入隔离气体进行隔离，在样品储存管中形成多段样品的堆栈；

b)加载：将样品存储管的样品进出口与微流控芯片的进样口连通，通过正压控制样品存储管内的多段样品依次流经微流控芯片完成样品加载。

所述步骤a)中的负压和所述步骤b)中的正压由双向泵产生；

所述步骤a)中的隔离气体为清洁空气。

本发明的有益效果：本发明的微流控芯片多样品顺序加载装置，包括样品储存管和双向泵，所述样品储存管的一端设置样品进出口，另一端设置样品进出控制口，所述双向泵与样品进出控制口连通，利用上述加载装置进行多样品顺序加载的方法是：通过负压将多种样品按进样顺序的相反顺序依次吸入样品存储管，每吸入一种样品后吸入隔离气体进行隔离，由于采用空气进行多样品之间的隔离，通过正压即可实现多样品的顺序加载，与现有技术中的加载装置相比，结构简单、制造成本低、操作方便，有利于多样品顺序加载分析的推广和实用化。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

图1为本发明的结构示意图；

图2为利用本发明的加载装置进行多样品顺序加载的流程示意图。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明进行详细说明，如图所示：本实施例的微流控芯片多样品顺序加载装置，包括双向泵2和透明的样品储存管1，透明的样品存储管便于观察样品的进入量及所处位置，所述样品储存管1的一端设置样品进出口1a，另一端设置样品进出控制口1b，所述双向泵2与样品进出控制口1b连通，以便于对样品存储管内施加负压或正压，控制样品的进出。值得注意的是，为使液体进入样品存储管后能稳定的附着在管壁上，样品存储管的直径不宜过大，以使液体的表面张力能够保持液体稳定附着。

作为改进，所述样品储存管1上设置有体积刻度1c，可精确控制样品进入量，满足微流控芯片分析的需要。

优选的，所述双向泵2为注射速度可调的自动微量注射泵，通过自动化的机械装置推动注射器，可实现高精度、平稳无脉动的样品加载，并可根据芯片分析的要求按一定速度加载样品。

优选的，所述双向泵2与样品进出控制口1b之间通过软管3连通，便于使用时双向泵进行随意摆放。

一种利用所述的微流控芯片多样品顺序加载装置进行多样品顺序加载的方法，包括以下步骤：

a)取样：通过双向泵2产生负压将多种样品按进样顺序的相反顺序依次吸入样品存储管1，每吸入一种样品后吸入隔离气体4进行隔离，在样品储存管1中形成多段样品的堆栈；

如图2所示，本实施例需对四种样品进行顺序加载：样品I6、样品II7、样品III8和样品IV9进行顺序加载，按加载顺序样品I6、样品II7、样品III8和样品IV9的相反顺序吸入样品，每吸入一种样品后吸入一段隔离气体4进行间隔，最后形成样品I6、样品II7、样品III8和样品IV9在样品存储管内由下至上依次排列的堆栈。

b)加载：将样品存储管1的样品进出口1a与微流控芯片5的进样口连通，根据分析所需的加载速度，通过双向泵产生正压控制样品存储管1内的多段样品依次流经微流控芯片5完成样品加载。

本发明通过气体实现样品间的隔离，避免使用结构及控制复杂的顺序加载分析装置，有效降低了分析所需的成本，方便实用，适合大范围推广应用。

优选的，所述步骤a)中的隔离气体4为清洁空气，操作方便，成本较低，当然，如果样品不宜与空气接触，可选择吸入清洁的惰性气体或其他不影响样品的气体进行样品间的隔离，均能实现本发明的目的。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种微流控芯片多样品顺序加载装置，其特征在于：包括双向泵(2)和透明的样品储存管(1)，所述样品储存管(1)的一端设置样品进出口(1a)，另一端设置样品进出控制口(1b)，所述双向泵(2)与样品进出控制口(1b)连通。

2.根据权利要求1所述的微流控芯片多样品顺序加载装置，其特征在于：所述样品储存管(1)上设置有体积刻度(1c)。

3.根据权利要求2所述的微流控芯片多样品顺序加载装置，其特征在于：所述双向泵(2)为注射速度可调的自动微量注射泵。

4.根据权利要求3所述的微流控芯片多样品顺序加载装置，其特征在于：所述双向泵(2)与样品进出控制口(1b)之间通过软管(3)连通。

5.一种权利要求1-4任意一项所述的微流控芯片多样品顺序加载装置的样品加载方法，其特征在于：包括以下步骤：

a)取样：通过负压将多种样品按进样顺序的相反顺序依次吸入样品存储管(1)，每吸入一种样品后吸入隔离气体(4)进行隔离，在样品储存管(1)中形成多段样品的堆栈；

b)加载：将样品存储管(1)的样品进出口(1a)与微流控芯片(5)的进样口连通，通过正压控制样品存储管(1)内的多段样品依次流经微流控芯片(5)完成样品加载。

6.根据权利要求5所述的样品加载方法，其特征在于：所述步骤a)中的负压和所述步骤b)中的正压由双向泵(2)产生。

7.根据权利要求6所述的样品加载方法，其特征在于：所述步骤a)中的隔离气体(4)为清洁空气。

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