CN103301891A - 一种自加热型微流控芯片 - Google Patents

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叶嘉明
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Abstract

本发明提供一种自加热型微流控芯片，该芯片是通过在微流控芯片中集成自加热体系实现芯片整体加热的。所述的微流控芯片由盖片层、微流体层、传热层、自加热层和基底层构成。所述的自加热型微流控芯片的工作原理是向自加热层中注入水，水和氧化钙发生放热反应而获得自加热效果。使用本发明提供的自加热方法，无需使用加热器件，操作简便，特别适用于便携式的微全分析系统。

Description

一种自加热型微流控芯片
技术领域
本发明涉及一种微流控芯片，特别是涉及一种自加热型微流控芯片。
背景技术
近几年来，微流控芯片技术已经在生物、化学、医学等领域获得广泛的研究和应用。由于在微流控芯片的应用过程中，往往许多的化学、生物的反应及检测，都需要在特定的温度条件下进行。因此，加热控制在微流控芯片的应用中具有极其重要的意义。目前，微流控芯片的加热主要是依靠外加热板或者在微流控芯片中集成制备用于加热的微电极阵列而实现。但是上述加热方法存在以下不足之处：要么需要复杂的外设，要么制备工艺繁琐而昂贵。这些不足之处都影响了微流控芯片的推广，特别是在一些对仪器设备要求便携化的微全分析应用领域。相比之下，如果能够采用自加热模式，并将之集成于微流控芯片上，从而实现对微流控芯片的温度控制，具有十分重要的实际意义。
发明内容
为实现上述目的，本发明提供一种自加热型微流控芯片，该芯片是通过在微流控芯片中集成自加热体系实现芯片整体加热的。
本发明提供一种自加热型微流控芯片，其特征在于，所述的微流控芯片由盖片层、微流体层、传热层、自加热层和基底层构成。
本发明提供一种自加热型微流控芯片，其特征在于，所述的微流控芯片的材料为聚二甲基硅氧烷、玻璃、聚乙烯、聚四氟乙烯、聚氯乙烯、金属其中的一种或者两种的组合。
本发明提供一种自加热型微流控芯片，其特征在于，所述的自加热层中填充有氧化钙颗粒，粒度为0.1～100微米。本发明也可以采用其他一切与水能够发生放热反应的固体粉末状物质。
本发明提供一种自加热型微流控芯片，其特征在于，所述的自加热型微流控芯片的工作原理是向自加热层中注入水，水和氧化钙发生放热反应而获得自加热效果。所述的水，可以预先存储于微流控芯片内部，也可以存储于芯片外部而在使用时注入芯片。
使用本发明提供的自加热方法，无需使用加热器件，操作简便，特别适用于便携式的微全分析系统。
附图说明
图1.一种自加热型微流控芯片的结构示意图。其中，A为盖片层；B为微流体层；C为传热层；D为自加热层；E为基底层；F为氧化钙填料。
图2.一种内部存储水的自加热型微流控芯片的结构示意图。其中，a为水存储腔室；b为隔断阀；c为氧化钙填料腔室。
具体实施方案
下面的实施例将结合说明书附图对本发明予以进一步的说明。
实施例1一种自加热型微流控芯片
一种自加热型微流控芯片，由聚甲基丙烯酸甲酯制备而成。如图1所示，芯片为五层结构，其中，盖片层厚度1mm，加工有直径3mm的流体进出口；微流体层厚度0.5mm，加工有镂空的微流体通道和腔室；中间传热层为空白的聚甲基丙烯酸甲酯膜，厚度0.1mm；自加热层厚度0.5mm，加工有和微流体层相同的镂空结构，内部填充粒径200μm的氧化钙微球；基底层厚度1mm，加工有直径3mm的流体进出口，提供水流入并充满整个自加热层中的通道并和氧化钙填料发生放热反应。五层结构对准叠加后进行热键合，完成自加热型芯片制备。
实施例2一种内部存储水的自加热型微流控芯片
一种自加热型微流控芯片，由聚甲基丙烯酸甲酯制备而成，其自加热层结构如图2所示，内部存储有水和氧化钙填料。其中，水被密封于芯片中的腔室a中；氧化钙微球也被密封于芯片中的另一腔室c中。两个腔室之间由一个螺丝型的隔断阀b隔离开，使用时，打开隔断阀，水流入氧化钙腔室发生放热反应，从而实现微流控芯片的自加热。

Claims (6)

1.一种自加热型微流控芯片，其特征在于该自加热型微流控芯片是通过在微流控芯片中集成自加热体系实现芯片整体加热的。
2.按照权利要求1所述的一种自加热型微流控芯片，其特征在于，所述的微流控芯片由盖片层、微流体层、传热层、自加热层和基底层构成。
3.按照权利要求1所述的一种自加热型微流控芯片，其特征在于，所述的微流控芯片材料为聚二甲基硅氧烷、玻璃、聚乙烯、聚四氟乙烯、聚氯乙烯、金属其中的一种或者两种的组合。
4.按照权利要求1所述的一种自加热型微流控芯片，其特征在于，所述的自加热层中填充有氧化钙颗粒，粒度为0.1～100微米。
5.按照权利要求1所述的一种自加热型微流控芯片，其特征在于，所述的自加热型微流控芯片的工作原理是向自加热层中注入水，水和氧化钙发生放热反应而获得自加热效果。
6.按照权利要求1所述的一种自加热型微流控芯片，其特征在于，使用本发明提供的自加热方法，无需使用加热器件，操作简便，特别适用于便携式的微全分析系统。
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