CN109821667A - 一种便携式手动高速血液离心装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及医学辅助设备技术领域,具体为一种便携式手动高速血液离心装置,该装置包括两个手柄、圆形转动盘及穿过该盘的两根细线,所述圆形转动盘又包括微流体芯片圆盘和由两个相同的圆盘重叠组成这两种形式。当血液样本装在微流体芯片圆盘的通道内,或者装在毛细管内并经中空塑料吸管固定在两个相同圆盘之间后,操作人员手握手柄向左右拉伸两根细绳使得圆形转动盘高速旋转2‑3分钟后即可得到血液分离样本。本发明具有结构简单、体积小、易操作、易维护、便于携带、成本低廉、高转速、样本分离效果好等优点。
Description
技术领域
本发明涉及医学辅助设备技术领域,具体为一种便携式手动高速血液离心装置。
背景技术
毛细管血液离心机应用于临床医学、生物化学等领域,能够测定血液中血细胞比积值、微量血液和微量溶液的分离等。常见的商业用途血液离心机采用微机控制、直流无刷电机驱动,体积庞大且整机功率较大,需要进行精密操作,适合在医院等固定环境下使用,检测成本较高。同时血液离心机需要高速甚至超高速转动,由于动力作用容易导致离心机的转轴出现震荡甚至歪斜,导致转轴受力不平衡,加快转轴疲劳破坏,缩短仪器使用寿命,影响检测工作效率和进度。
目前来看,市面上的血液离心机普遍存在以下三大缺点:第一、需要用电力进行驱动,利用轴承等机械传动装置,因此体积较大,不方便携带;第二、转速有限,难以达到较高的有效离心力;第三、成本较高而且质量参差不齐,无法大规模批量化生产和推广使用。
发明内容
针对上述的问题,本发明一种便携式手动高速血液离心装置,通过在圆形转动盘上设置样本检测管,并用两根细线穿过圆形转动盘与两根手柄连接,待样本检测管装满血液检测标本后由检测人员握住手柄向左右拉伸细线,使得圆形转动盘处于高速或超高速旋转状态,旋转2-3分钟后血液检测标本分离完成,然后将样本检测管放在显微镜下观察即可。本发明具有结构简单、无需电力驱动、体积小、易操作、易维护、便于携带、成本低廉、样本分离时间短等优点,可批量化生产和大规模推广使用,有效解决了上述问题。
本发明采用的技术方案:
一种便携式手动高速血液离心装置,其特征在于:包括圆形转动盘(10),所述圆形转动盘(10)的中心位置设置有两个穿线孔,每一个所述穿线孔内均穿设有一根细线,两根所述细线的一端线头连接在第一手柄(1)的中部,两根所述细线的另一端线头连接在第二手柄(7)的中部,所述圆形转动盘(10)上沿半径方向设置有N根样本检测管(11)。
为了保持圆形转动盘旋转时受力平衡,N优选为偶数且样本检测管围绕着圆形转动盘的圆心对称分布,所述细线包括尼龙线、钢丝线、碳素线、棉线、蚕丝线、涤纶线、 锦纶线、腈纶线、涤棉尼龙线、包芯尼龙线,所述手柄为圆柱形且长度为20cm-40cm为佳。
进一步的,所述圆形转动盘(10)为微流体芯片圆盘(8),所述微流体芯片圆盘(8)中间设置有中心圆盘(12),所述中心圆盘(12)上设置有两个相同的所述穿线孔,所述微流体芯片圆盘(8)上沿半径方向设置有N条微流体通道(9),所述微流体通道(9)形成所述样本检测管(11),所述微流体通道(9)一端与所述中心圆盘(12)连接形成封闭端,所述微流体通道(9)的另一端为开口端,当注射血液样本进入所述微流体通道(9)后再用环氧树脂密封开口端,所述微流体芯片圆盘(8)的材料为聚二甲基硅氧烷。
开口端涂上环氧树脂后静置30分钟,待环氧树脂干燥和凝固即可。
进一步的,所述圆形转动盘(10)由两个相同的转动圆盘组成,分别为第一转动圆盘(4)和第二转动圆盘(5),每个所述转动圆盘的中间均设置有两个相同的所述穿线孔,所述第一转动圆盘(4)和第二转动圆盘(5)为重叠设置且两个转动圆盘中间的两个所述穿线孔一一对应,两个所述转动圆盘通过M个尼龙搭扣(2)固定夹紧,两个所述转动圆盘之间固定设置有N根所述样本检测管(11),所述样本检测管(11)为高强度中空塑料吸管(6),每根所述高强度中空塑料吸管(6)内装有一根毛细管(3),每根所述高强度中空塑料吸管(6)和毛细管(3)的一端为开口端,另一端为封闭端,所述开口端用环氧树脂密封。
将血液检测样本装入毛细管,再把毛细管放入中空塑料吸管内,所述中空塑料吸管和毛细管的开口端均用环氧树脂密封,然后再用胶水将中空塑料吸管固定在两个转动圆盘盘面之间即可。
进一步的,所述微流体芯片圆盘(8)的制备步骤如下:
(1)选择光刻胶:选择负性SU-8光刻胶作为制作光刻胶模板的材料;
(2)选择硅基片:根据所需制作微流体芯片圆盘的面积挑选出同样大小的圆形硅基片;
硅基片为圆形这就决定了制作出来的微流体芯片也为圆形。
(3)清洗硅基片:经SPM、DHF、SC-1、SC-2、烘烤共五个步骤对圆形硅基片进行清洗,所述SPM是指将浓度为98%的H2S04和浓度为30%的H202按4:1的重量比混合,在120℃-150℃的条件下对圆形硅基片表面进行清洗;所述DHF是指用稀释HF溶液在20℃-25℃的条件下去除圆形硅基片表面的金属层和氧化层,HF:H20的重量比配置为1:200;所述SC-1是指将NH3`H20、H202、H20按照1:1:5的重量比混合,再加入表面活性剂四甲基氢氧化铵TMAH和鳌合剂乙二胺四乙酸溶液EDTA,其中TMAH的浓度为2.38%,占H20使用量的0.2%,EDTA使用量为100mg/L,然后在80℃的条件下清洗圆形硅基片10分钟,去除颗粒和金属污染物;所述SC-2是指将HCL 、H202 、H20按照1:1:5的重量比混合,在70℃的条件下清洗圆形硅基片10分钟,去除金属杂质;所述烘烤是指将清洗后的圆形硅基片放在高温热板烘烤,去除圆形硅基片表面的水分;
(3)涂胶:使用匀胶机在烘烤后干燥的圆形硅基片上旋涂一层厚度均匀的负性SU-8光刻胶膜,厚度为120微米,旋涂结束后静置40-50分钟;
(4)前烘:将圆形硅基片与烘箱内65℃的热板充分接触,加热5分钟后再逐渐将烘箱温度升温至95℃,然后每隔8分钟,将圆形硅基片取出并冷却到室温并用金属探针触碰光刻胶胶体,若胶体表面没有粘性则前烘结束,若胶体表面还有粘性则继续放入烘箱烘干直至胶体表面没有粘性为止;
(5)光刻:将圆形硅基片放入光刻机托盘中心,在负性SU-8光刻胶表面覆盖上一层掩膜版,再运用接触式光刻技术对负性SU-8光刻胶进行紫外曝光,所述光刻机波长为365nm;
掩膜版不透明部分的宽度、长度即决定了微流体通道的宽度、长度。
(6)后烘:将光刻后的圆形硅基片放入烘箱内再次烘干,烘箱温度为65℃,加热5分钟后再逐步升温至95℃,加热10-15分钟后制成顶面凹凸相间的光刻胶模板;
(7)制作微流体芯片圆盘:将聚二甲基硅氧烷与固化剂按10:1的重量比缓慢搅拌后混合成聚二甲基硅氧烷混合物,再将该混合物放入真空箱内排除聚二甲基硅氧烷内部的气泡,然后把聚二甲基硅氧烷混合物倾倒在步骤(6)所制得的光刻胶模板顶面上,然后放入50℃的真空烘箱内烘烤24小时,待聚二甲基硅氧烷混合物固化为具有韧性的透明弹性体后取出冷却至室温,最后将聚二甲基硅氧烷混合物与光刻胶模板顶面剥离,制得聚二甲基硅氧烷面板即PDMS面板,所述PDMS面板与光刻胶模板顶面齿合的那一面同样为凹凸相间;
当PDMS面板的凹凸面与光刻胶模板顶面的凹凸面正好相反,光刻胶模板顶面的凹面即为PDMS面板的凸面,光刻胶模板顶面的凸面即为PDMS面板的凹面。同时为了防止剥离时PDMS面板与光刻胶模板过于黏连,导致光刻胶模板被损坏,聚二甲基硅氧烷混合物倾倒前,将全氟四氢辛基硅烷F13-TCS气化并冷却均匀附着在SU-8光刻胶模板表面形成抗粘层。
先将聚甲基丙烯酸甲酯与固化剂按5:1的重量比充分混合后放入85℃-95℃烘箱内烘干6-8小时,取出后固化成聚甲基丙烯酸甲酯面板即PMMA面板;
将PMMA面板覆盖在PDMS面板的凹凸面上,在65℃条件下将两块面板紧密压制而贴合成微流体芯片圆盘。
微流体芯片成本极为低廉,平均每块微流体芯片仅为几分钱,完全可以一次性使用。
进一步的,所述圆形转动盘(10)中心的两个所述穿线孔相距2mm-20mm,每个所述穿线孔的直径为2mm-5mm。
进一步的,所述细线长度为0.2m-1m,细线直径为0.1mm-0.4mm。
进一步的,所述圆形转动盘(10)厚度为0.3mm-2mm,直径为5cm-20cm。
圆形转动盘的转速由圆形转动盘的厚度、直径、细线的长度以及操作者所施加的外力共同决定,圆形转动盘的最大转动速度范围为10000rpm-100000rpm,涵盖目前市面上的常速离心机、高速离心机、超高速离心机这三种机型的速度范围。
进一步的,1≤N≤20。
进一步的,每条所述微流体通道(9)容纳血液样本10微升-30微升。
进一步的,每根所述毛细管(3)容纳血液样本20微升-50微升。
本发明工作原理:通过操作人员的双手有规律有节奏的左右拉伸细线,在细线缠绕、展开、反向缠绕、再展开如此反复循环的过程中使得圆形转动盘正向、反向高速旋转,从而产生分离血液样本所需的离心力。首先,操作人员将两根细线分别穿过圆形转动盘中心的两个穿线孔,两根细线的两端分别固定在左右两个手柄上,而且固定在同一个手柄上的两根细线的线头也连接在一起,操作人员用手握住左右两个手柄后开始沿水平方向往复拉动细线,细线发生正向缠绕后圆形转动盘开始不断正向转动,在细线正向缠绕阶段手柄的施加力将圆形转动盘加速到最大旋转速度,然后圆形转动盘暂时停止转动,接着手柄重新施加作用力,细线开始展开,圆形转动盘开始不断反向转动,细线完全展开后开始反向缠绕,圆形转动盘继续反向转动直至其加速到最大旋转速度为止,此时圆形转动盘又暂时停止转动,然后细线又开始展开,圆形转动盘又开始不断正向转动,细线完全展开后又开始正向缠绕,圆形转动盘继续正向转动直至其加速到最大旋转速度为止,接着又开始重复上述反向转动的过程,圆形转动盘旋转的整个过程就是如此反复循环进行。
其实就是沿水平方向往复拉动细线的过程中,细线不断形成螺旋状,这是驱动圆形转动盘正向、反向高速旋转的关键因素。当细线螺旋超过一个限定值时,细线会在原来的基础上再形成一个螺旋,细线在形成螺旋过程中不断积聚能量,积聚的能量越多,圆形转动盘转得越快。固定在圆形转动盘上的样本检测管同样被带动高速转动,因此在较大离心力的作用下,样本检测管里的血液样本完成高纯度分离。
综上所述,由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果:
本发明一种便携式手动高速血液离心装置,具有结构简单、无需电力驱动、无复杂机械传动装置、体积小、易操作、易维护、高转速、便于携带、成本低廉、可随时随地组装、样本分离时间短等优点,有效解决了目前血液离心机体积大、只能依靠电力驱动、机械结构复杂、造价高昂、不方便携带和维修等缺点,因此本发明可批量化生产,具有大规模推广应用的前景。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实例或现有技术中的技术方案,下面将对实施实例或现有技术描述中所需要的附图做简单地介绍,显然,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实例,对于本领域普通技术人员来说,在不付出创造性的前提下,还可以根据这些附图获得其他附图。
图1 一种便携式手动高速血液离心装置结构图;
图2 圆形转动盘为微流体芯片圆盘的便携式手动高速血液离心装置结构图;
图3微流体芯片圆盘正面图;
图4 由两个相同转动圆盘组成的圆形转动盘的便携式手动高速血液离心装置结构图;
图5 第二转动圆盘正面图;
图6 第一转动圆盘正面图;
图7微流体芯片制作流程图;
附图中,1-第一手柄、2-尼龙塔扣、3-毛细管、4-第一转动圆盘、5-第二转动圆盘、6-中空塑料吸管、7-第二手柄、8-微流体芯片圆盘、9-微流体通道、10-圆形转动盘、11-样本检测管、12-中心圆盘。
具体实施方式
下面将结合本发明实例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,均属于本发明保护的范围。
实施例1:
一种便携式手动高速血液离心装置,如图1所示,包括圆形转动盘10,所述圆形转动盘10的中心位置设置有两个穿线孔,每一个所述穿线孔内均穿设有一根细线,两根所述细线的一端线头连接在第一手柄1的中部,两根所述细线的另一端线头连接在第二手柄7的中部,所述圆形转动盘10上沿半径方向设置有N根样本检测管11;所述圆形转动盘10中心的两个穿线孔相距2mm-20mm,每个穿线孔的直径为2mm-5mm,所述细线长度为0.2m-1m,细线直径为0.1mm-0.4mm,所述圆形转动盘10厚度为0.3mm-2mm,直径为5cm-20cm,所述N=4;
如图2、图3所示,所述圆形转动盘10为微流体芯片圆盘8,所述微流体芯片圆盘8中间设置有中心圆盘12,所述中心圆盘12上设置有两个相同的所述穿线孔,所述微流体芯片圆盘8上沿半径方向设置有N条微流体通道9,所述微流体通道9形成所述样本检测管11,所述微流体通道9一端与所述中心圆盘12连接形成封闭端,所述微流体通道9的另一端为开口端,当注射血液样本进入所述微流体通道9后再用环氧树脂密封开口端,所述微流体芯片圆盘8的材料为聚二甲基硅氧烷,每条所述微流体通道9容纳血液样本10微升-30微升。
如图7所示,所述微流体芯片圆盘8的制备步骤如下:
(1)选择光刻胶:选择负性SU-8光刻胶作为制作光刻胶模板的材料;
(2)选择硅基片:根据所需制作微流体芯片圆盘的面积挑选出同样大小的圆形硅基片;
(3)清洗硅基片:经SPM、DHF、SC-1、SC-2、烘烤共五个步骤对圆形硅基片进行清洗,所述SPM是指将浓度为98%的H2S04和浓度为30%的H202按4:1的重量比混合,在120℃-150℃的条件下对圆形硅基片表面进行清洗;所述DHF是指用稀释HF溶液在20℃-25℃的条件下去除圆形硅基片表面的金属层和氧化层,HF:H20的重量比配置为1:200;所述SC-1是指将NH3`H20、H202、H20按照1:1:5的重量比混合,再加入表面活性剂四甲基氢氧化铵TMAH和鳌合剂乙二胺四乙酸溶液EDTA,其中TMAH的浓度为2.38%,占H20使用量的0.2%,EDTA使用量为100mg/L,然后在80℃的条件下清洗圆形硅基片10分钟,去除颗粒和金属污染物;所述SC-2是指将HCL 、H202 、H20按照1:1:5的重量比混合,在70℃的条件下清洗圆形硅基片10分钟,去除金属杂质;所述烘烤是指将清洗后的圆形硅基片放在高温热板烘烤,去除圆形硅基片表面的水分;
(3)涂胶:使用匀胶机在烘烤后干燥的圆形硅基片上旋涂一层厚度均匀的负性SU-8光刻胶膜,厚度为120微米,旋涂结束后静置40-50分钟;
(4)前烘:将圆形硅基片与烘箱内65℃的热板充分接触,加热5分钟后再逐渐将烘箱温度升温至95℃,然后每隔8分钟,将圆形硅基片取出并冷却到室温并用金属探针触碰光刻胶胶体,若胶体表面没有粘性则前烘结束,若胶体表面还有粘性则继续放入烘箱烘干直至胶体表面没有粘性为止;
(5)光刻:将圆形硅基片放入光刻机托盘中心,在负性SU-8光刻胶表面覆盖上一层掩膜版,再运用接触式光刻技术对负性SU-8光刻胶进行紫外曝光,所述光刻机波长为365nm;
(6)后烘:将光刻后的圆形硅基片放入烘箱内再次烘干,烘箱温度为65℃,加热5分钟后再逐步升温至95℃,加热10-15分钟后制成顶面凹凸相间的光刻胶模板;
(7)制作微流体芯片圆盘:将聚二甲基硅氧烷与固化剂按10:1的重量比缓慢搅拌后混合成聚二甲基硅氧烷混合物,再将该混合物放入真空箱内排除聚二甲基硅氧烷内部的气泡,然后把聚二甲基硅氧烷混合物倾倒在步骤(6)所制得的光刻胶模板顶面上,然后放入50℃的真空烘箱内烘烤24小时,待聚二甲基硅氧烷混合物固化为具有韧性的透明弹性体后取出冷却至室温,最后将聚二甲基硅氧烷混合物与光刻胶模板顶面剥离,制得聚二甲基硅氧烷面板即PDMS面板,所述PDMS面板与光刻胶模板顶面齿合的那一面同样为凹凸相间;
先将聚甲基丙烯酸甲酯与固化剂按5:1的重量比充分混合后放入85℃-95℃烘箱内烘干6-8小时,取出后固化成聚甲基丙烯酸甲酯面板即PMMA面板;
将PMMA面板覆盖在PDMS面板的凹凸面上,在65℃条件下将两块面板紧密压制而贴合成微流体芯片圆盘。
本实施例中,细线为尼龙线,线直径为0.2mm,线长度为0.2m,手柄为PVC管,长度为20cm,微流体芯片圆盘直径为16cm,厚度为1mm,圆盘的最大转速为40000rpm,用注射器将20微升血液样本注射入微流体通道,旋转2分钟后将微流体芯片圆盘放在显微镜下观察分离后的血液样本即可。
实施例2:
一种便携式手动高速血液离心装置,如图1所示,包括圆形转动盘10,所述圆形转动盘10的中心位置设置有两个穿线孔,每一个所述穿线孔内均穿设有一根细线,两根所述细线的一端线头连接在第一手柄1的中部,两根所述细线的另一端线头连接在第二手柄7的中部,所述圆形转动盘10上沿半径方向设置有N根样本检测管11;所述圆形转动盘10中心的两个穿线孔相距2mm-20mm,每个穿线孔的直径为2mm-5mm;所述细线长度为0.2m-1m,细线直径为0.1mm-0.4mm;所述圆形转动盘10厚度为0.3mm-2mm,直径为5cm-20cm;所述样本检测管N的范围为1≤N≤20;
如图4、图5、图6所示,所述圆形转动盘10由两个相同的转动圆盘组成,分别为第一转动圆盘4和第二转动圆盘5,每个所述转动圆盘的中间均设置有两个相同的所述穿线孔,所述第一转动圆盘4和第二转动圆盘5为重叠设置且两个转动圆盘中间的两个所述穿线孔一一对应,两个所述转动圆盘通过M个尼龙搭扣2固定夹紧,两个所述转动圆盘之间固定设置有N根所述样本检测管11,所述样本检测管11为高强度中空塑料吸管6,每根所述高强度中空塑料吸管6内装有一根毛细管3,每根所述高强度中空塑料吸管6和毛细管3的一端为开口端,另一端为封闭端,所述开口端用环氧树脂密封;每根所述毛细管3容纳血液样本20微升-50微升。
本实施例中,N=6,细线为棉线,线直径为0.3mm,线长度为0.4m,手柄为圆柱木棍,长度为25cm,第一转动圆盘和第二转动圆盘直径均为15cm,厚度为0.6mm,圆盘的最大转速为30000rpm,每根毛细管装25微升的血液检测样本,把毛细管分别放入6根高强度中空塑料吸管,毛细管和吸管开口端均用环氧树脂密封,然后用胶水将6根高强度中空塑料吸管固定在第一转动圆盘和第二转动圆盘之间,6根高强度中空塑料吸管围绕着圆盘圆心呈对称分布,旋转3分钟后取出6根毛细管放在显微镜下观察分离后的血液样本即可。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种便携式手动高速血液离心装置,其特征在于:包括圆形转动盘(10),所述圆形转动盘(10)的中心位置设置有两个穿线孔,每一个所述穿线孔内均穿设有一根细线,两根所述细线的一端线头连接在第一手柄(1)的中部,两根所述细线的另一端线头连接在第二手柄(7)的中部,所述圆形转动盘(10)上沿半径方向设置有N根样本检测管(11)。
2.根据权利要求1所述的一种便携式手动高速血液离心装置,其特征在于:所述圆形转动盘(10)为微流体芯片圆盘(8),所述微流体芯片圆盘(8)中间设置有中心圆盘(12),所述中心圆盘(12)上设置有两个相同的所述穿线孔,所述微流体芯片圆盘(8)上沿半径方向设置有N条微流体通道(9),所述微流体通道(9)形成所述样本检测管(11),所述微流体通道(9)一端与所述中心圆盘(12)连接形成封闭端,所述微流体通道(9)的另一端为开口端,当注射血液样本进入所述微流体通道(9)后再用环氧树脂密封开口端,所述微流体芯片圆盘(8)的材料为聚二甲基硅氧烷。
3.根据权利要求1所述的一种便携式手动高速血液离心装置,其特征在于:所述圆形转动盘(10)由两个相同的转动圆盘组成,分别为第一转动圆盘(4)和第二转动圆盘(5),每个所述转动圆盘的中间均设置有两个相同的所述穿线孔,所述第一转动圆盘(4)和第二转动圆盘(5)为重叠设置且两个转动圆盘中间的两个所述穿线孔一一对应,两个所述转动圆盘通过M个尼龙搭扣(2)固定夹紧,两个所述转动圆盘之间固定设置有N根所述样本检测管(11),所述样本检测管(11)为高强度中空塑料吸管(6),每根所述高强度中空塑料吸管(6)内装有一根毛细管(3),每根所述高强度中空塑料吸管(6)和毛细管(3)的一端为开口端,另一端为封闭端,所述开口端用环氧树脂密封。
4.根据权利要求2所述的一种便携式手动高速血液离心装置,其特征在于,所述微流体芯片圆盘(8)的制备步骤如下:
(1)选择光刻胶:选择负性SU-8光刻胶作为制作光刻胶模板的材料;
(2)选择硅基片:根据所需制作微流体芯片圆盘的面积挑选出同样大小的圆形硅基片;
(3)清洗硅基片:经SPM、DHF、SC-1、SC-2、烘烤共五个步骤对圆形硅基片进行清洗,所述SPM是指将浓度为98%的H2S04和浓度为30%的H202按4:1的重量比混合,在120℃-150℃的条件下对圆形硅基片表面进行清洗;所述DHF是指用稀释HF溶液在20℃-25℃的条件下去除圆形硅基片表面的金属层和氧化层,HF:H20的重量比配置为1:200;所述SC-1是指将NH3`H20、H202、H20按照1:1:5的重量比混合,再加入表面活性剂四甲基氢氧化铵TMAH和鳌合剂乙二胺四乙酸溶液EDTA,其中TMAH的浓度为2.38%,占H20使用量的0.2%,EDTA使用量为100mg/L,然后在80℃的条件下清洗圆形硅基片10分钟,去除颗粒和金属污染物;所述SC-2是指将HCL 、H202 、H20按照1:1:5的重量比混合,在70℃的条件下清洗圆形硅基片10分钟,去除金属杂质;所述烘烤是指将清洗后的圆形硅基片放在高温热板烘烤,去除圆形硅基片表面的水分;
(3)涂胶:使用匀胶机在烘烤后干燥的圆形硅基片上旋涂一层厚度均匀的负性SU-8光刻胶膜,厚度为120微米,旋涂结束后静置40-50分钟;
(4)前烘:将圆形硅基片与烘箱内65℃的热板充分接触,加热5分钟后再逐渐将烘箱温度升温至95℃,然后每隔8分钟,将圆形硅基片取出并冷却到室温并用金属探针触碰光刻胶胶体,若胶体表面没有粘性则前烘结束,若胶体表面还有粘性则继续放入烘箱烘干直至胶体表面没有粘性为止;
(5)光刻:将圆形硅基片放入光刻机托盘中心,在负性SU-8光刻胶表面覆盖上一层掩膜版,再运用接触式光刻技术对负性SU-8光刻胶进行紫外曝光,所述光刻机波长为365nm;
(6)后烘:将光刻后的圆形硅基片放入烘箱内再次烘干,烘箱温度为65℃,加热5分钟后再逐步升温至95℃,加热10-15分钟后制成顶面凹凸相间的光刻胶模板;
(7)制作微流体芯片圆盘:将聚二甲基硅氧烷与固化剂按10:1的重量比缓慢搅拌后混合成聚二甲基硅氧烷混合物,再将该混合物放入真空箱内排除聚二甲基硅氧烷内部的气泡,然后把聚二甲基硅氧烷混合物倾倒在步骤(6)所制得的光刻胶模板顶面上,然后放入50℃的真空烘箱内烘烤24小时,待聚二甲基硅氧烷混合物固化为具有韧性的透明弹性体后取出冷却至室温,最后将聚二甲基硅氧烷混合物与光刻胶模板顶面剥离,制得聚二甲基硅氧烷面板即PDMS面板,所述PDMS面板与光刻胶模板顶面齿合的那一面同样为凹凸相间;
先将聚甲基丙烯酸甲酯与固化剂按5:1的重量比充分混合后放入85℃-95℃烘箱内烘干6-8小时,取出后固化成聚甲基丙烯酸甲酯面板即PMMA面板;
将PMMA面板覆盖在PDMS面板的凹凸面上,在65℃条件下将两块面板紧密压制而贴合成微流体芯片圆盘。
5.根据权利要求1所述的一种便携式手动高速血液离心装置,其特征在于:所述圆形转动盘(10)中心的两个所述穿线孔相距2mm-20mm,每个所述穿线孔的直径为2mm-5mm。
6.根据权利要求1所述的一种便携式手动高速血液离心装置,其特征在于:所述细线长度为0.2m-1m,细线直径为0.1mm-0.4mm。
7.根据权利要求1所述的一种便携式手动高速血液离心装置,其特征在于:所述圆形转动盘(10)厚度为0.3mm-2mm,直径为5cm-20cm。
8.根据权利要求1所述的一种便携式手动高速血液离心装置,其特征在于:1≤N≤20。
9.根据权利要求2所述的一种便携式手动高速血液离心装置,其特征在于:每条所述微流体通道(9)容纳血液样本10微升-30微升。
10.根据权利要求3所述的一种便携式手动高速血液离心装置,其特征在于:每根所述毛细管(3)容纳血液样本20微升-50微升。
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