CN107583693A - 一种t型微通道集成微滴生成芯片 - Google Patents
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Abstract
本发明属于微流控液滴生成技术领域，公开了一种T型微通道集成微滴生成芯片，包括：芯片主体；所述芯片主体上开设上层微通道，下层微通道、微滴存储池、第一试剂进样口以及第二试剂进样口；所述上层微通道位于所述下层微通道的上方，且所述上层微通道的输出端与所述下层微通道连通，所述下层微通道的输出端连通所述微滴存储池；所述第一试剂进样口连通所述上层微通道的入口，所述第二试剂进样口连接所述下层微通道的入口。本发明提供一种T型微通道集成微滴生成芯片，可一次性生成大量微滴，可防止移液过程中微滴融合与破裂，也有效的降低了生产成本，使微滴生成的操作过程更加便利，微滴的生成环境更加稳定。
Description
技术领域
本发明涉及微流控液滴生成技术领域，特别涉及一种T型微通道集成微滴生成芯片。
背景技术
微滴生成芯片具有将微升级或纳升级液滴的生成过程微缩在一个微型平面化芯片上的能力，从而使生物化学分析的成本更低、反应更快、效率更高、可控性更强。微液滴生成芯片降低了生化反应、检测、分析的系统成本，对于微流控系统的发展及设备的开发具有重要的实用价值。微流控芯片的微通道结构可以精确，时实的控制微滴的大小以及生成频率，可实现微液滴的批量化获取，且微流控液滴生成芯片具有结构简单、成本低、微滴生成速度快、制作工艺简单、工艺兼容性好等优点，已经广泛应用于物理学、化学和生物学等领域。
然而现有的多微通道微滴生成芯片，都是单个微通道在一块芯片上简单的集成，集成的多微通道芯片包含多个油相和样本相入口，为了提高油相和样本相进样过程的稳定性，所以在操作生成微滴时需保证每个油相和样本相入口的外部气源动力一致、均一，这样就提高了液滴生成操控过程的难度，同时多个油相和样本相入口使微滴生成芯片的生产制造成本大大提高；且现有的多微通道微滴生成芯片，包含多个微滴收集存储池，所以需进行多次移液，在多次移液的过程中非常容易造成微滴的融合与破裂，这样就给操作人员在转移处理生成的批量微滴时带来了极大的困难。
发明内容
本发明提供一种T型微流控液滴生成芯片，解决现有技术中为维持进样过程的稳定性芯片制造成本高，移液过程中易造成微滴的融合与破裂的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种T型微通道集成微滴生成芯片，包括芯片主体；所述芯片主体上开设上层微通道，下层微通道、微滴存储池、第一试剂进样口以及第二试剂进样口；
所述上层微通道位于所述下层微通道的上方，且所述上层微通道的输出端与所述下层微通道连通，所述下层微通道的输出端连通所述微滴存储池；
所述第一试剂进样口连通所述上层微通道的入口，所述第二试剂进样口连接所述下层微通道的入口。
进一步地，所述芯片主体包括：依次叠放压合的上基片、微通道集成板以及下基片；
所述上层微通道设置在所述微通道集成板顶端与所述上基片之间，所述下层微通道设置在所述微通道集成板下端与所述上基片之间。
进一步地，所述上层微通道包括：上层输送干管道、上层输送支管道以及竖向连通管道；
所述上层输送干管道第一端连通所述第一试剂进样口，所述上层输送支管第一端连通在所述上层输送干管道，所述上层输送支管第二端连接所述竖向连通管道第一端，所述竖向连通管道第二端连通所述下层微通道。
进一步地，下层微通道包括：下层输送干管道以及下层输送支管道；
所述下层输送干管道第一端连通所述第二试剂进样口，所述下层输送支管第一端连通在所述下层输送干管道，所述下层输送支管连通所述竖向连通管道第二端，所述下层输送支管第二端连通所述微滴存储池。
进一步地，所述微滴存储池为矩形，所述第一试剂进样口以及第二试剂进样口为圆形。
本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
本申请实施例中提供的T型微通道集成微滴生成芯片，采用将多个T型微通道集成在一块芯片的方法，使微滴生成芯片只有一个油相进样口和一个样本进样口，即第一试剂进样口和第二试剂进样口，极大的减少了注射口数量，节约了微滴生成芯片的生产加工成本，同时单样本相、油相注射口提高了多通道微滴生成芯片微滴生成环境的稳定型。微通道集成芯片使多个下层微通道的出口都与同一微滴收集池相连，可以简单、快速的一次性转移处理该芯片生成的批量微滴，防止了多微通道芯片中因多微滴收集池进行多次移液而造成的微滴的融合与破裂，使生化检测分析中的结果更加精确，提高了微滴应用的稳定性与可靠性。
附图说明
图1为本发明提供的T型微通道集成微滴生成芯片结构示意图；
图2为图1的分解示意图；
图3为本发明提供的微通道结构集成板上层微通道结构示意图；
图4为图3中A-A剖视图；
图5为本发明提供的微通道结构集成板下层微通道结构示意图。
具体实施方式
本申请实施例通过提供一种T型微流控液滴生成芯片，解决现有技术中为维持进样过程的稳定性芯片制造成本高，移液过程中易造成微滴的融合与破裂的技术问题。
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细说明，应当理解本发明实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
参见图1和图2，一种T型微通道集成微滴生成芯片，包括芯片主体；所述芯片主体上开设上层微通道，下层微通道、微滴存储池15、第一试剂进样口3以及第二试剂进样口2；
所述上层微通道位于所述下层微通道的上方，且所述上层微通道的输出端与所述下层微通道连通，所述下层微通道的输出端连通所述微滴存储池15。
所述第一试剂进样口3连通所述上层微通道的入口，所述第二试剂进样口2连接所述下层微通道的入口。
一般来说，所述第一试剂进样口3为样本进样口，由此向上层微通道注入样本；第二试剂进样口2为油样进样口，由此注入油样。样本从上层微通道注入到下层微通道尾端混合，而后进入到微滴存储池15。
值得说明的是，所述芯片主体通常包括：依次叠放压合的上基片5、微通道集成板1以及下基片6。
所述上层微通道设置在所述微通道集成板1顶端与所述上基片5之间，所述下层微通道设置在所述微通道集成板1下端与所述上基片6之间。
一般而言，就是在微通道集成板1顶端面和底端面上分别开设微通道槽，而后通过压合上层基片5和下层基片6分别将端面和底端面上分别开设的微通道槽封闭，形成上层微通道和下层微通道。
参见图3，图4和图5，具体来说，所述上层微通道包括：上层输送干管道7(8)、上层输送支管道9以及竖向连通管道10；此处，一般而言上层输送干管通常是分为第一上层输送干管道7和第二上层输送干管道8，当然也可以是更多个，根据据实际情况设定。本文中以第二上层输送干管道8为例进行说明，后续文中提及的上层输送干管都是第二上层输送干管道8。
所述第二上层输送干管道8第一端连通所述第一试剂进样口3，所述上层输送支管9第一端连通在所述第二上层输送干管道8，所述上层输送支管9第二端连接所述竖向连通管道10第一端，所述竖向连通管道10第二端连通所述下层微通道。也就是说，样本依次经由第二上层输送干管道8，上层输送支管9以及竖向连通管道10进入下层微管道尾端，并与油样混合。
相应的，下层微通道包括：下层输送干管道11(12)以及下层输送支管道13；下层输送干管道一般分为：第一下层输送干管道11和第二下层输送干管道12；当然也可以是多支。下面以第一下层输送干管11进行说明。
所述第一下层输送干管道11第一端连通所述第二试剂进样口2，所述下层输送支管13第一端连通在所述第一下层输送干管道11，所述下层输送支管13连通所述竖向连通管道10第二端16形成T型微管道，所述下层输送支管13第二端14连通所述微滴存储池15。
所述竖向连通管道10第二端16形成微滴。
进一步地，所述微滴存储池15为矩形，所述第一试剂进样口3以及第二试剂进样口2为圆形。
本实施例中涉及的上层输送支管9，下层输送支管13都可以是多支。
所述芯片上部基片5设有与微通道结构集成板1上样本相注射口3、油相注射口2、微滴存储池15相配合的样本相注射圆孔17、油相注射圆孔18、微滴转移处理矩形孔19。
下面具备说明工作过程。
在外部气源的推动下，样本从样本相注射口，也就是第一试剂进样口3注入，经由第一上层输送干管道7、第二上层输送干管道8到达各上层输送支管9，最后到竖向连通管道10，在外部气源的推动下，油从油相注射口，也就是第二试剂进样口2注入，经由第一下层输送干管道11、第二下层输送干管道12到达各下层输送支管13中，竖向连通管道10中的样本受各下层输送支管13中油的剪切挤压作用在竖向连通管道10第二端16处形成微滴，各T型微通道4形成的微滴经由各T型微通道出口进入同一微滴存储池15中。
本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
本申请实施例中提供的T型微通道集成微滴生成芯片，采用将多个T型微通道集成在一块芯片的方法，使微滴生成芯片只有一个油相进样口和一个样本进样口，即第一试剂进样口和第二试剂进样口，极大的减少了注射口数量，节约了微滴生成芯片的生产加工成本，同时单样本相、油相注射口提高了多通道微滴生成芯片微滴生成环境的稳定型。微通道集成芯片使多个下层微通道的出口都与同一微滴收集池相连，可以简单、快速的一次性转移处理该芯片生成的批量微滴，防止了多微通道芯片中因多微滴收集池进行多次移液而造成的微滴的融合与破裂，使生化检测分析中的结果更加精确，提高了微滴应用的稳定性与可靠性。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实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精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (5)
1.一种T型微通道集成微滴生成芯片，包括芯片主体；其特征在于，所述芯片主体上开设上层微通道，下层微通道、微滴存储池、第一试剂进样口以及第二试剂进样口；
所述上层微通道位于所述下层微通道的上方，且所述上层微通道的输出端与所述下层微通道连通，所述下层微通道的输出端连通所述微滴存储池；
所述第一试剂进样口连通所述上层微通道的入口，所述第二试剂进样口连接所述下层微通道的入口。
2.如权利要求1所述的T型微通道集成微滴生成芯片，其特征在于，所述芯片主体包括：依次叠放压合的上基片、微通道集成板以及下基片；
所述上层微通道设置在所述微通道集成板顶端与所述上基片之间，所述下层微通道设置在所述微通道集成板下端与所述上基片之间。
3.如权利要求1所述的T型微通道集成微滴生成芯片，其特征在于，所述上层微通道包括：上层输送干管道、上层输送支管道以及竖向连通管道；
所述上层输送干管道第一端连通所述第一试剂进样口，所述上层输送支管第一端连通在所述上层输送干管道，所述上层输送支管第二端连接所述竖向连通管道第一端，所述竖向连通管道第二端连通所述下层微通道。
4.如权利要求3所述的T型微通道集成微滴生成芯片，其特征在于，下层微通道包括：下层输送干管道以及下层输送支管道；
所述下层输送干管道第一端连通所述第二试剂进样口，所述下层输送支管第一端连通在所述下层输送干管道，所述下层输送支管连通所述竖向连通管道第二端，所述下层输送支管第二端连通所述微滴存储池。
5.如权利要求1～4任一项所述的T型微通道集成微滴生成芯片，其特征在于，所述微滴存储池为矩形，所述第一试剂进样口以及第二试剂进样口为圆形。
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