CN109806920A - 一种用于自动定量分配、收集和检测的微流控装置及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于自动定量分配、收集和检测的微流控装置及使用方法，所述装置通过改变局部的亲/疏水性来实现自动定量分配、收集和检测的，方法一是利用在微流腔内加入多孔介质等亲水材料和与之相对应的阀；方法二是在微流通道特定的位置进行疏水处理。本微流控装置包括基底、盖板、流体入口、流体出口、微流通道、侧微流腔和阀，装置中的样品液体定量进入侧微流腔，根据液体在疏水区域和亲水区域的选择性流动的特点，每个腔内的液体互不干扰，根据需要决定是否将检测试剂加入侧微流腔内，从而制备样品液体自动定量分配、收集和检测。本发明提供了一种用于自动定量分配、收集和检测的微流控装置及使用方法，可应用于微生化反应器和装置实验室。

Description

一种用于自动定量分配、收集和检测的微流控装置及使用 方法

技术领域

本发明涉及一种用于自动定量分配、收集和检测的微流控装置及使用方法，可应用于微生物反应器和装置实验室。

背景技术

近年来，微流控装置作为一种新的技术平台，在化学、生物和医学领域受到广泛关注，具有液体流动方向可控，消耗试剂量少，分析速度快，小型便携，高通量，多种操作单元集成化等优点，微流体系统对各种生物、化学实验都有着无与伦比的优势。

表皮微流控、纸基微流控和混合微流控都属于微流控的范畴。

表皮微流控是美国西北大学的Rogers课题组提出的，其主要是指可用于人体表皮的柔性微流体的装置。表皮微流控装置可以捕获、传递、存储微升的汗液，并具有足够的空间时间分辨率。并且，可以遵循皮肤的自然运动，不会有不适、刺激或分层的现象，同时还能保持防水密封。表皮微流控系统不仅可以描述局部汗液的化学成分，还可以描述单汗腺级别的平均和瞬时出汗率和总汗量损失。

利用纸研制的纸基微流控装置及其应用现已成为微流控装置技术新的研究领域。纸基微流控装置具有诸多显著优点，如制作方便、成本低廉、体积小重量轻、便于运输和储存、操作性强、生物兼容性好、功能性强、后续处理简单等。纸基微流控装置可以作为微型化、便携式的现场检测器件，其流体快速检测在化学、生物和医学等领域具有巨大潜在应用价值。但它的发展不可避免也存在一些需要突破的瓶颈，尚需进一步研究开发。主要表现在以下几个方面：

样品留存在纸基微流通道内（如造成无效的样品消耗）或样品在传输过程中挥发导致检测效率低。实际到达检测区域的样品数量与样品总量的比值通常小于50%。在样品数量少且十分昂贵时，高效的传输显得十分重要。

一些憎水剂的憎水能力有限，对于地表面张力的样品失去作用。如采用固体蜡或AKD作为憎水剂制造的纸基微流控装置，检测到流体的表面张力应高于某一个阀值。当流体的表面张力低于阀值时，流体会渗透到亲水通道中，同时也会渗透到憎水通道中。这是因为固体蜡和AKS使纸张憎水，是通过降低纸张的表面能，而不是阻隔纸张的孔隙。

混合微流控是近10年出现的，Sheng Yan等2017年在Electrophoresis期刊上发表的Hybrid microfluidics combined with active and passive approaches forcontinuous cell separation中提到的混合微流控，它可以灵活组合主动或被动的方法满足对性能、多功能和方便性更高的需求，在细胞分类方面具有特别的优势，未来在生物医学的发展具有好的前景。

Ahyeon Koh和 Daeshik Kang发表的文章A soft, wearable microfluidicdevice for the capture, storage, and colorimetric sensing of sweat中提出了一种可以即时检测汗液的微流体装置。所述装置可以对汗液中的氯化物、葡萄糖、乳酸浓度及pH制备即时检测。所述装置预置NFC装置，可与手机相连接，更加清楚明了的向使用者显示自身汗液成分的浓度。所述装置只能检测某一时刻的汗液成分浓度，不能对汗液成分进行连续的分析检测。

Rogers团队在文章Soft, skin-mounted microfluidic systems for measuringsecretory fluidic pressures generated at the surface of the skin by eccrinesweat glands中提出的微流体装置可以制备对人体汗压的检测。所述装置设计了一系列不同的CBV，汗压值超过某一CBV，汗液就可以进入小于该值的全部微流通道。所述装置定量的检测的人体汗压值，并不可以确定其精准的数值。

Sung Bong Kim 在文章Super-Absorbent Polymer Valves and ColorimetricChemistries for Time-Sequenced Discrete Sampling and Chloride Analysis ofSweat via Skin-Mounted Soft Microfluidics提出的装置中引入了疏水阀。微流控装置加入了部分疏水设计。在微流控装置的亲水区域，汗液在通道中自发流动，当液体到达疏水区域后，疏水区域提供了阻力，改变了汗液流向。只有汗压达到一定值后才能流过疏水区域再次到达亲水区域。

专利CN102472745A中提到的使用纸基微流体系统制备NO₂ ^-校准曲线和测定未知样品 NO₂ ^-的浓度，该专利提到的未知样品流经纸基到达检测区域的过程中，未知样品会留存在纸基微流通道内，影响检测区域的检测结果。

专利CN 105802290 A中提到的制备超疏水二氧化钛涂层材料用于纸基微流体设备方面的应用。该专利实施例2提到制备疏水材料制备纸基微流体的方法，当流体的表面张力低于某个值时，流体会渗透到亲水通道中，同时也会渗透到疏水通道中。

当前医学上，可用微流控装置无创诊断的疾病有中风、肾脏健康、血糖等。如Jungil Choi等2018年在Applied Sciences and Engineering期刊上发表的Skin-interfaced systems for sweat collection and analytics中提到的表皮微流控，一种敞开式即时采集汗液的微流控装置来测血糖，但是汗液容易蒸发，影响测试结果，并且，不能在一条微流通道内定量采集汗液和检测电解质。

因此，在微流控装置中加入多孔介质（滤纸、水凝胶等）或疏水阀，不仅可以解决纸基微流体样品残存微流通道的问题，还可同时检测同一液体的多种成分。因此用于表皮微流控自动定量分配、收集和检测微升的汗液，并定时检测微升的汗液。在化学、生物和医学方面具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种自动定量分配、收集和检测的微流控装置，以制备微流控装置平台中微量样品和试剂的精确、快速高通量定量分配、收集和检测。

本发明还有一个目的在于，提供一种自动定量分配、收集和检测的微流控装置及使用方法，样品液体在多孔介质或疏水阀的作用下进入并充满侧微流腔，从而制备微腔对样品液体的自动定量、分配、收集和检测。

本发明提供的自动定量分配、收集和检测的微流控装置，所述装置包括基底（1）、微流通道（2）、侧微流腔（3）、阀（4）、流体入口（6）、流体出口（7）和盖板（8），所述的侧微流腔（3）位于微流通道（2）一侧并与其相通，微流通道（2）和侧微流腔（3）之间是通过阀（4）连接的；所述装置还包括自动定量控制装置，所述自动定量控制装置可控制液体在流经侧微流腔处时，液体先进入侧微流腔（3），待侧微流腔（3）里的压力达到一定值时，液体停止进入侧微流腔（3），然后继续在微流通道（2）上流动。

作为本发明的进一步说明：所述自动定量控制装置为多孔介质，所述的多孔介质放置在所述的侧微流腔（3）和阀（4）内。

作为本发明的进一步说明：所述多孔介质为滤纸（5）或水凝胶。

作为本发明的进一步说明：所述的多孔介质为带尾滤纸（5），且其尾放置在所述的阀（4）内。

作为本发明的进一步说明：该装置的基底（1）和盖板（8）采用疏水性材料制成；

作为本发明的进一步说明：当自动定量控制装置为多孔介质时，所述的自动定量分配、收集和检测的微流控装置的制备方法，包括以下步骤：

a.制备滤纸：将滤纸用刻字机刻出滤纸的形状，并根据需要滴加不同的试剂。

b.键合：将在侧微流腔内放好滤纸的基底涂一层液态医用硅橡胶后和盖板粘合，并放入干燥箱60℃加热2小时后拿出，室温放置24小时，即制成完整的该微流控装置。

作为本发明的进一步说明：所述自动定量控制装置为疏水区域（9），该疏水区域（9）紧挨着侧微流腔（3），并位于其后方。

作为本发明的进一步说明：该装置的基底（1）和盖板（8）为疏水材料，但经等离子处理后为部分疏水，部分亲水。

作为本发明的进一步说明：当自动定量控制装置为疏水区域时，所述的自动定量分配、收集和检测的微流控装置的制备方法，包括以下步骤：

a.制备疏水区域：将一定长度的掩板放置于侧微流腔后的通道中，掩板可用于消除等离子处理对材料的影响。

b.键合：将在放置掩板后的盖板和底板放入等离子清洗机中，处理过后，取出掩板，将盖板和底板粘合，并放入干燥箱60℃加热2小时后拿出，即制成完整的该微流控装置。

作为本发明的进一步说明：所述的微流通道（2）上至少有一个侧微流腔（3）。

作为本发明的进一步说明： 所述基底（1）和盖板（8）的材料为SU-8、聚二甲基硅氧烷、聚甲基丙烯酸甲酯、聚对二甲苯和全氟聚醚中的一种或几种。

作为本发明的进一步说明：所述侧微流腔（3）内设置有相对应的试剂。

作为本发明的进一步说明：所述的自动定量分配、收集和检测的微流控装置来检测双氧水浓度的方法，其特征在于，包括以下步骤：

a.分别取定量的八种不同浓度的碘化钾依次滴入基底（1）上八个侧微流腔（3）内；

b.将未知浓度的双氧水用微量注射泵注入微流通道（2）内，然后扫描变色后的混合微流体测试各个侧微流腔的颜色强度的灰度值；

c.重复上述a、b步骤，将碘化钾浓度控制在更精确区间之内，即可得出精确的双氧水浓度。

作为本发明的进一步说明：所述的自动定量分配、收集和检测的微流控装置来进行尿液分析的方法，其特征在于，包括以下步骤：

Ⅰ.将所述微流控装置安装到尿液分析系统中；

Ⅱ.将各个所述侧微流腔（3）中放入不同试剂以检测包括但不限于尿胆原、胆红素、酮体、亚硝酸盐、红细胞、白细胞酯酶、比重、PH值、蛋白质、微白蛋白、葡萄糖、抗坏血酸、肌酐、钙、尿颜色中的一种及一种以上；

Ⅲ.将尿液从所述流体入口通入微流通道（2），流经侧微流腔（3）时，尿液进入侧微流腔和对应的试剂发生反应，结合传感器可同时精确检测不同的尿液成分。

作为本发明的进一步说明：所述的自动定量分配、收集和检测的微流控装置来检测尿液中电解质浓度以诊断疾病的方法，其特征在于，包括以下步骤：

①.所述侧微流腔（3）内设置带有检测汗液中某种电解质的试剂；

②.汗液通过汗压和微流通道毛细力的作用从流体入口（6）进入微流通道，八个侧微流腔（3）的汗液依次按照人体出汗的先后顺序进行收集；

③.根据这些按照顺序排列的侧微流腔（3）中测出的电解质浓度，分析人体整个出汗过程的生理健康状况。

具体而言，实施样品自动定量分配、收集和检测时，首先使待定量分配、收集和检测的液体进入微流通道，流经侧微流腔时，液体先进入侧微流腔，当该侧微流腔注满时，才会流入下一个微流腔，且上一个微流腔的液体不会再出去，各微流腔的液体互不干扰，腔体大小一定，从而制备自动定量分配、收集。用于检测样品时，每个侧微流腔中的液体与侧微流腔内一定量的试剂发生颜色反应，从而制备检测。

本发明公开的一种自动定量分配、收集和检测的微流控装置及使用方法，在检测试剂方面，与日前常规的纸基微流体检测样品方法相比，样品不会留存在滤纸通道中，从而增加检测精确度；在定量分配和收集方面，与日前常规的微流控芯片定量分配和收集方法相比，简化了微流控装置系统的复杂度；而且，本发明装置结构简单，加工简便，便于操作，易于制备集成化和自动化。

附图说明

图1为本发明所提供的自动定量分配、收集和检测的微流控装置的两种制备方法的示意图；

图2-图3为本发明所提供的微流控装置自动定量分配、收集和检测的微流控装置两种制备方法局部区别结构示意图（图2为方法一的微流腔体结构示意图，图3为方法二的微流腔体结构示意图）；

图4为阀的局部放大图；

图5本发明所提供的自动定量分配、收集和检测的微流控装置的流体流动方向的对比图；

图6为制备方法一的侧微流腔与滤纸的2种组合图及其对应的中垂剖视图；

图7为灰度值随着碘化钾浓度的变化图；

图8为定量分析和检测双氧水浓度的装置平面图；

图9为检测尿液多种成分的微流控装置平面示意图；

图10为汗液即时采集微流控装置平面示意图；

图中，基底1、微流通道2、侧微流腔3、阀4、滤纸5、流体入口6、流体出口7、盖板8、疏水区域9。箭头表示液体流动方向、①②分别是液体流动先后顺序。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明，下面结合优选附图和实施例对本发明做进一步的说明，附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解。下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。

在本发明中，方法一是根据亲水性多孔介质的毛细力和特殊的阀门设计特点；方法二是采用液体在疏水区域和亲水区域的选择性流动的特点，提供了一种自动定量分配、收集和检测的微流控装置及使用方法，利用亲水性多孔介质或疏水阀使样品液体定量进入侧微流腔3，从而制备自动定量和分配；然后根据侧微流腔3中所含确定量的指示剂反应，从而制备检测。根据目的不同，这些微小腔体可以是相同体积的，也可以是不同体积的，该方法具体如下：

根据方法一所制备的装置在实施样品液体定量分配时，首先用注射泵将待定量分配的样品液体注入微流通道2中，在外力的作用下，液体会在微流通道2流动，当流经侧微流腔3处时，液体先进入侧微流腔3，待侧微流腔3里的压力达到一定值时，液体停止进入侧微流腔3，然后，继续在微流通道2上流动，从而可以利用不同体积侧微流腔3的设计制备不同量样品液体的自动定量分配或利用不同的阀4的结构尺寸来控制液体进入侧微流腔3时的压力来制备自动定量分配。

根据方法二所制备的装置实施样品液体定量分配时，首先在进液口处将待定量分配的样品液体滴入微流通道2中，在亲水微流通道中，液体可以自发流动。当流经侧微流腔3处时，液体先进入侧微流腔3，待流体压力达到一定值时，液体停止进入侧微流腔3，从而继续在微流通道2上流动。

制备检测装置时，侧微流腔3中或多孔介质上加入了一定物质的量的待检测样品的指示剂，液体流经确定体积和确定阀尺寸的侧微流腔3后，进入侧微流腔3中的待测液体体积一定，反应后的颜色深度一定，可通过颜色判断出待测样品液体的浓度，从而制备样品检测。

实施例1

混合微流控自动定量分配、收集和检测装置

1.1装置的结构

本发明所提供的一种用于实施上述自动定量分配、收集和检测的混合微流体的结构如图1所示，由包括基底1、微流通道2、位于微流通道一侧并与其相通的侧微流腔3、连接微流通道和侧微流腔之间的阀4、滤纸（方法一）5、流体入口6、流体出口7、盖板8和疏水区域（方法二）9组成；其中，侧微流腔3深度大于微流通道2深度。图1左图为方法一制备出来的自动定量分配、收集和检测装置；图1右图为方法二制备出来的自动定量分配、收集和检测装置。

微流通道2宽为0.3mm，深度为0.3mm；侧微流腔为半径3mm的圆，深度为0.4mm；如图2-3所示，阀4是由4个半径为0.5mm的倒角组成，左右倒角交界处的距离宽为0.3mm。

方法一装置如图2-4所示，图2所示，滤纸5尖与侧微流腔3圆心在阀4右侧倒角圆心处的夹角θ=60°；所述的滤纸5放置在所述的侧微流腔3和阀4内。如图4为微流腔体与通道连接处的阀门示意图。当不加入滤纸5时，液体只会流经阀4的边缘，不会进入侧微流腔3，当加入滤纸5，液体会优先进入侧微流腔3，侧微流腔3近似注满时，液体才会继续在微流通道2上流动液体。如图5所示，液体先往①方向流动，侧微流腔近似注满时，液体再往②方向流动，并且，进入侧微流腔的液体不会再流出去。如图6所示的是2种侧微流腔的平面图，图6左为圆形的侧微流腔3，侧微流腔3内的滤纸5高度小于侧微流腔3的高度，液体可近似充满侧微流腔3；图6右图为圆形和边长等于圆半径的正方形的组合图形，并且，圆心与正方形的角重合，该侧微流腔3内的滤纸5高度约等于侧微流腔3的高度，液体可充满侧微流腔3中滤纸5覆盖的区域。图6上部分为俯视图，下部分为中垂剖视图。

方法二所制备的装置如图3所示，侧微流腔3体后的通道中存在一部分的疏水区域9，疏水区域9紧挨着侧微流腔3，并位于其后方。当液体流经侧微流腔3时液体会受到疏水区域9提供的阻力，并改变其流向，使其流向侧微流腔3，填满侧微流腔3后，液体压力到达一定值，突破疏水区域9的阻力，液体流向下一个侧微流腔3。如图5所示，液体先往①方向流动，待侧微流腔3近似注满时，液体再往②方向流动，并且，进入侧微流腔3的液体不会再流出去。

1.2混合微流体制作

以聚二甲基硅氧烷材料为例（专利CN107802293A）

a)雕刻：将聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）用数控精雕刻机雕刻成微流体模板。

b)清洗：将制备好的模板和光滑的平板在超声清洗机中用无水乙醇和去离子水分别超声10分钟。

c)浇筑：将液态医用硅橡胶（PDMS）按1:1的比例混合后，分别倒入PMMA模板和光滑平板上，等固化好后，将固化后的PDMS基底和盖板分别从模具上剥离下来，得到具有微流通道和侧微流腔图形的PDMS基底和平整的盖板。

方法一：

d) 制备滤纸：将Whatman 4滤纸用sihouette cameo3刻字机刻出滤纸5的形状，并根据需要滴加不同的试剂。

e)键合：将在侧微流腔3内放好滤纸5的基底1涂一层液态医用硅橡胶后和盖板8粘合，并放入干燥箱60℃加热2小时后拿出，室温放置24小时，即制成完整的该微流控装置。

方法二：

d) 制备疏水区域：将一定长度的掩板放置于侧微流腔3后的通道中，掩板可用于消除等离子处理对材料的影响。

e)键合：将在放置掩板后的盖板和底板放入等离子清洗机中，处理过后，取出掩板，将盖板和底板粘合，并放入干燥箱60℃加热2小时后拿出，即制成完整的该微流控装置。

实施例2

混合微流体检测双氧水浓度

（1）分别取5μl的0.06M、0.05M、0.045M、0.4M、0.035M、0.03M、0.025M、0.01M、0.006M八种不同浓度的碘化钾依次滴入在如图7所示的基底1上八个侧微流腔3内的滤纸5上，其中，侧微流腔3和滤纸5的组合选用图6左所示的组合方法，阀4尺寸不完全相同。然后，将放入负载了碘化钾的滤纸5的基底1与盖板8运用实施例1方法一中混合微流体装置的封装方法即可得到该混合微流体。将未知浓度的双氧水用微量注射泵注入微流通道内2，双氧水会快速依次进入不同的侧微流腔3，腔内滤纸5上的碘化钾试剂遇到双氧水会发生变色反应，进入侧微流腔3内的双氧水体积为5μl。其颜色强度根据碘化钾浓度不同，从而被还原颜色深浅程度不同；

（2）颜色灰度处理过程：用扫描仪扫描变色后的混合微流体，用Adobe Photoshop测试八个不同颜色强度的灰度值

（3）双氧水浓度：由图8可看出，灰度值在碘化钾浓度为0.006mol/L时，灰度值等于0，当碘化钾浓度为0.01mol/L时，灰度值为49，随着碘化钾浓度的增加，灰度值会出现增加后趋于水平的现象。那是因为当碘化钾过量时，碘化钾会被氧化成单质碘，其方程式为：2H⁺+H₂0₂+2I^-=I₂+2H₂O；当双氧水过量时，不会生产单质碘，其方程式为：2KI+6H2O2=2KIO3+6H2O，因此，没有颜色变化。因此5μl的未知浓度的双氧水与5μl的碘化钾刚好反应时，碘化钾的浓度在0.006mol/L~0.01mol/L之间，然后重复上述步骤，将八组浓度范围控制在0.006mol/L~0.01mol/L之间，即可得出精确的双氧水浓度。

实施例3

一种尿液分析装置

如图9所示的一种检测尿液多种成分混合微流控装置的平面示意图，尿液从流体入口6进入微流通道2，流经侧微流腔3时，尿液通过滤纸的毛细力进入侧微流腔3和滤纸5上对应的试剂发生反应，此时的滤纸5可选用快速吸收液体的whatman4，当液体注满侧微流腔3时，这个侧微流腔3的液体也不会再进入微流通道2，微流通道2上的液体才会继续在微流通道2上继续流动，进入下一个侧微流腔3，每一个侧微流腔3中的试剂不同，结合传感器可同时精确检测不同的尿液成分。尿液分析系统的检测项目包括但不限于尿胆原、胆红素、酮体、亚硝酸盐、红细胞、白细胞酯酶、比重、PH值、蛋白质、微白蛋白、葡萄糖、抗坏血酸、肌酐、钙、尿颜色中的一种及一种以上。本例的人工操作部分仅为将微流控装置安装到尿液分析系统中，不仅避免了人工蘸取样本液体时带来的时间不确定性，还使得微流体的制备更加简单和整个操作过程更加卫生安全。

实施例4

检测汗液中电解质浓度来诊断疾病

如图10所示，侧微流腔内放置的滤纸5带有检测汗液中某种电解质的试剂，当汗液通过汗压和微流通道2毛细力的作用从流体入口进入微流通道2后，随着人体不断的出汗，微流通道2中的汗液增加，同上述流动方法，八个侧微流腔3的汗液依次是按照人体出汗的先后顺序进行收集的，我们可以根据这些按照顺序排列的侧微流腔3中测出的电解质浓度，分析人体整个出汗过程的生理健康状况。本例中的装置可以同时用来检测出汗量和电解质损失，可以很好的分析水合作用和人体的疲劳程度。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实验本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方法加以描述，但并非每个实施方法仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方法仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方法。

Claims (15)

1.一种用于自动定量分配、收集和检测的微流控装置，其特征在于：所述装置包括基底（1）、微流通道（2）、侧微流腔（3）、阀（4）、流体入口（6）、流体出口（7）和盖板（8），所述的侧微流腔（3）位于微流通道（2）一侧并与其相通，微流通道（2）和侧微流腔（3）之间是通过阀（4）连接的；所述装置还包括自动定量控制装置，所述自动定量控制装置可控制液体在流经侧微流腔处时，液体先进入侧微流腔（3），待侧微流腔（3）里的压力达到一定值时，液体停止进入侧微流腔（3），然后继续在微流通道（2）上流动。

2.根据权利要求1所述的一种自动定量分配、收集和检测的微流控装置，其特征在于：所述自动定量控制装置为多孔介质，所述的多孔介质放置在所述的侧微流腔（3）和阀（4）内。

3.根据权利要求4所述的一种自动定量分配、收集和检测的微流控装置，其特征在于：所述多孔介质为滤纸（5）或水凝胶。

4.根据权利要求4所述的一种自动定量分配、收集和检测的微流控装置，其特征在于：所述的多孔介质为带尾滤纸（5），且其尾放置在所述的阀（4）内。

5.根据权利要求1所述的一种自动定量分配、收集和检测的微流控装置，其特征在于：该装置的基底（1）和盖板（8）采用疏水性材料制成。

6.一种权利要求2-4任一项所述的自动定量分配、收集和检测的微流控装置的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

a.制备滤纸：将滤纸用刻字机刻出滤纸的形状，并根据需要滴加不同的试剂；

b.键合：将在侧微流腔内放好滤纸的基底涂一层液态医用硅橡胶后和盖板粘合，并放入干燥箱60℃加热2小时后拿出，室温放置24小时，即制成完整的该微流控装置。

7.根据权利要求1所述的一种自动定量分配、收集和检测的微流控装置，其特征在于：所述自动定量控制装置为疏水区域（9），该疏水区域（9）紧挨着侧微流腔（3），并位于其后方。

8.根据权利要求8所述的一种自动定量分配、收集和检测的微流控装置，其特征在于：该装置的基底（1）和盖板（8）为疏水材料，但经等离子处理后为部分疏水，部分亲水。

9.一种权利要求7或8所述的自动定量分配、收集和检测的微流控装置的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

a.制备疏水区域：将一定长度的掩板放置于侧微流腔（3）后的通道中，掩板可用于消除等离子处理对材料的影响；

b.键合：将在放置掩板后的盖板（8）和底板放入等离子清洗机中，处理过后，取出掩板，将盖板（8）和底板粘合，并放入干燥箱60℃加热2小时后拿出，即制成完整的该微流控装置。

10.根据权利要求1、2、3、4、5、7、8任一项所述的一种自动定量分配、收集和检测的微流控装置，其特征在于：所述的微流通道（2）上至少有一个侧微流腔（3）。

11.根据权利要求1、2、3、4、5、7、8任一项所述的一种自动定量分配、收集和检测的微流控装置，其特征在于： 所述基底（1）和盖板（8）的材料为SU-8、聚二甲基硅氧烷、聚甲基丙烯酸甲酯、聚对二甲苯和全氟聚醚中的一种或几种。

12.根据权利要求1、2、3、4、5、7、8任一项所述的一种自动定量分配、收集和检测的微流控装置，其特征在于：所述侧微流腔（3）内设置有相对应的试剂。

13.一种使用权利要求1所述的自动定量分配、收集和检测的微流控装置来检测双氧水浓度的方法，其特征在于，包括以下步骤：

a.分别取定量的八种不同浓度的碘化钾依次滴入基底（1）上八个侧微流腔（3）内；

b.将未知浓度的双氧水用微量注射泵注入微流通道（2）内，然后扫描变色后的混合微流体测试各个侧微流腔的颜色强度的灰度值；

c.重复上述a、b步骤，将碘化钾浓度控制在更精确区间之内，即可得出精确的双氧水浓度。

14.一种使用权利要求1所述的自动定量分配、收集和检测的微流控装置来进行尿液分析的方法，其特征在于，包括以下步骤：

Ⅰ.将所述微流控装置安装到尿液分析系统中；

Ⅱ.将各个所述侧微流腔（3）中放入不同试剂以检测包括但不限于尿胆原、胆红素、酮体、亚硝酸盐、红细胞、白细胞酯酶、比重、PH值、蛋白质、微白蛋白、葡萄糖、抗坏血酸、肌酐、钙、尿颜色中的一种及一种以上；

Ⅲ.将尿液从所述流体入口通入微流通道（2），流经侧微流腔（3）时，尿液进入侧微流腔和对应的试剂发生反应，结合传感器可同时精确检测不同的尿液成分。

15.一种使用权利要求1所述的自动定量分配、收集和检测的微流控装置来检测尿液中电解质浓度以诊断疾病的方法，其特征在于，包括以下步骤：

①.所述侧微流腔（3）内设置带有检测汗液中某种电解质的试剂；

②.汗液通过汗压和微流通道毛细力的作用从流体入口（6）进入微流通道，八个侧微流腔（3）的汗液依次按照人体出汗的先后顺序进行收集；

③.根据这些按照顺序排列的侧微流腔（3）中测出的电解质浓度，分析人体整个出汗过程的生理健康状况。