CN110665551B - 一种基于紫外激光掩模刻蚀的微流控芯片结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种基于紫外激光掩模刻蚀的微流控芯片结构，包括上层片基和下层片基；微流控芯片经由上层片基和下层片基共同组成。当研究人员通过使用本申请文件所设计的微流控芯片完成核酸检测后，研究人员可将两组夹紧式断裂装置放置于本申请文件所设计的微流控芯片前后两端，并给予压力，使得两组夹紧式断裂装置向内夹紧，这时两组夹紧式断裂装置中的等腰三角形凸起块将给予上层片基前后两端面所开设的第一等腰三角形缺口结构压力，在等腰三角形凸起块的作用力下，第一等腰三角形缺口结构部位同纵向激光切口结构开裂，从而断裂开保留相对于上层片基底端面基于紫外激光掩模刻蚀的微型沟道部位的上层片基区域，使得微通道破损无法再次使用。

Description

一种基于紫外激光掩模刻蚀的微流控芯片结构
技术领域
本发明属于微流控芯片技术领域，更具体地说，特别涉及一种基于紫外激光掩模刻蚀的微流控芯片结构。
背景技术
微流控芯片技术是把生物、化学、医学分析过程的样品制备、反应、分离、检测等基本操作单元集成到一块微米尺度的芯片上，自动完成分析全过程。由于它在生物、化学、医学等领域的巨大潜力，已经发展成为一个生物、化学、医学、流体、电子、材料、机械等学科交叉的崭新研究领域。
例如申请号：201821113168.3公开了一种微流控芯片，涉及微流控芯片技术领域，用于解决现有的微流控芯片检测结果的输出需要依赖扫描仪、显色处理装置等较大设备的技术问题而发明。该微流控芯片，包括芯片本体，芯片本体包括加样区、均开设于芯片本体内部的第一密封腔、第二密封腔、连通流道以及结果输出流道，连通流道的第一端与加样区相连通，第二端与第二密封腔相连通，第一密封腔位于连通流道上，结果输出流道与第二密封腔相连通，并且结果输出流道位于芯片本体的可见区域内。
基于上述专利的检索，以及结合现有技术中的设备发现，现有用于核酸检测等高灵敏度为特点的样品检侧时，如果微流控芯片为二次重复使用，其微流控芯片内必会残留少量上次检测时的样品，因以高灵敏度为特点，故哪怕残留的DNA只有几个拷贝也可以检测出来，导致后续检测结果不精确；但因用于核酸检测等高灵敏度为特点的样品检侧的微流控芯片价格昂贵，导致不法商人钻取漏洞，将已经使用完毕后的微流控芯片二次包装售卖重复使用，因研究人员无法肉眼直接判别，导致在核酸检测等高灵敏度为特点的样品检侧时，其检测结果不精确；如果采用击打破碎等方式对已经使用完毕后的微流控芯片进行防重新利用，其因击打破损将会产生大量的破碎残屑，存在安全隐患且不易清理。
于是，有鉴于此，针对现有的结构及缺失予以研究改良，提供一种基于紫外激光掩模刻蚀的微流控芯片结构，以期达到更具有更加实用价值性的目的。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种基于紫外激光掩模刻蚀的微流控芯片结构，以解决因用于核酸检测等高灵敏度为特点的样品检侧的微流控芯片价格昂贵，导致不法商人钻取漏洞，将已经使用完毕后的微流控芯片二次包装售卖重复使用，因研究人员无法肉眼直接判别，导致在核酸检测等高灵敏度为特点的样品检侧时，其检测结果不精确的问题。
本发明基于紫外激光掩模刻蚀的微流控芯片结构的目的与功效，由以下具体技术手段所达成：
一种基于紫外激光掩模刻蚀的微流控芯片结构，包括上层片基、纵向激光切口结构、第一等腰三角形缺口结构、圆形限位凹槽、矩形通孔、第二等腰三角形缺口结构、矩形缺口结构、夹紧式断裂装置收纳槽、微通道、限位轴钉、夹紧式断裂装置、矩形条块、等腰三角形凸起块、圆形限位柱、微型圆形通孔和下层片基；
微流控芯片经由上层片基和下层片基共同组成，且上层片基底端面基于紫外激光掩模刻蚀的微型沟道与下层片基顶端面基于紫外激光掩模刻蚀的微型沟道共同形成微通道；所述上层片基顶端面纵向中间部位基于激光切割开设有一处所述纵向激光切口结构，且纵向激光切口结构未完全贯通上层片基，其保留相对于上层片基底端面基于紫外激光掩模刻蚀的微型沟道部位；所述上层片基前端面及后端面相对于纵向激光切口结构部位均开设有一处贯通上层片基顶端面及底端面的第一等腰三角形缺口结构；所述上层片基前端面及后端面相邻于第一等腰三角形缺口结构左右两侧均开设有一处所述圆形限位凹槽；所述上层片基顶端面左半部呈前后对称状共开设有两处所述夹紧式断裂装置收纳槽，且该两处所述夹紧式断裂装置收纳槽均远离上层片基底端面基于紫外激光掩模刻蚀的微型沟道区域。
进一步的，所述夹紧式断裂装置收纳槽经由矩形通孔、第二等腰三角形缺口结构、矩形缺口结构共同构成，其中矩形通孔贯穿上层片基顶端面及底端面，而第二等腰三角形缺口结构开设于矩形通孔内端长侧面中间部位，且该处长侧面相邻于第二等腰三角形缺口结构左右两侧均开设有一处所述矩形缺口结构。
进一步的，两处所述夹紧式断裂装置收纳槽内均收纳有一组所述夹紧式断裂装置，且夹紧式断裂装置经由矩形条块、等腰三角形凸起块、圆形限位柱、微型圆形通孔共同组成。
进一步的，所述矩形条块尺寸与矩形通孔尺寸相一致，且矩形条块长侧端面中间部位设置有与第二等腰三角形缺口结构尺寸相一致的等腰三角形凸起块，并且该处长侧端面相邻于等腰三角形凸起块左右两侧均设置有一根直径和长度与矩形缺口结构宽度和长度相一致的圆形限位柱。
进一步的，所述矩形条块顶端面中心部位开设有一处贯穿矩形条块顶端面及底端面的微型圆形通孔，且微型圆形通孔直径为三毫米。
进一步的，所述上层片基前端面及后端面各所开设的两处所述圆形限位凹槽相互之间的间距均与夹紧式断裂装置收纳槽中两根所述圆形限位柱相互之间的间距相一致。
进一步的，所述圆形限位凹槽直径与圆形限位柱直径相一致，但圆形限位凹槽的深度大于圆形限位柱的长度。
进一步的，所述夹紧式断裂装置收纳槽中等腰三角形凸起块的顶角与第一等腰三角形缺口结构顶角相一致，但等腰三角形凸起块底边长度大于第一等腰三角形缺口结构底边长度。
进一步的，所述上层片基和下层片基四处边缘夹角部位之间均共同固定连接有一根所述限位轴钉。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
当研究人员通过使用本申请文件所设计的微流控芯片完成核酸检测后，为了避免不法分子钻取漏洞重新利用该使用完毕的微流控芯片进行二次贩卖，研究人员可将两组夹紧式断裂装置放置于本申请文件所设计的微流控芯片前后两端，并给予压力，使得两组夹紧式断裂装置向内夹紧，这时两组夹紧式断裂装置中的等腰三角形凸起块将给予上层片基前后两端面所开设的第一等腰三角形缺口结构压力，在等腰三角形凸起块的作用力下，第一等腰三角形缺口结构部位同纵向激光切口结构开裂，从而断裂开保留相对于上层片基底端面基于紫外激光掩模刻蚀的微型沟道部位的上层片基区域，使得微通道破损无法再次使用。
本申请文件所设计的纵向激光切口结构未完全贯通上层片基，其保留相对于上层片基底端面基于紫外激光掩模刻蚀的微型沟道部位，故当通过等腰三角形凸起块的作用力将第一等腰三角形缺口结构部位同纵向激光切口结构开裂后，其开裂部位面积小，故不会造成破碎残屑，与传统的击打破碎防重新利用方式相比，不会出现因大量破碎残屑存在安全隐患且不易清理情况的发生。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1是本发明的俯视结构示意图。
图2是本发明的图1中A-A局部剖视结构示意图。
图3是本发明的图1中B-B局部剖视结构示意图。
图4是本发明的主视结构示意图。
图5是本发明的图1中夹紧式断裂装置拆除状态下结构示意图。
图6是本发明的夹紧式断裂装置轴视结构示意图。
图中，部件名称与附图编号的对应关系为：
1、上层片基；101、纵向激光切口结构；102、第一等腰三角形缺口结构； 103、圆形限位凹槽；104、矩形通孔；105、第二等腰三角形缺口结构；106、矩形缺口结构；107、夹紧式断裂装置收纳槽；2、微通道；3、限位轴钉；4、夹紧式断裂装置；401、矩形条块；402、等腰三角形凸起块；403、圆形限位柱； 404、微型圆形通孔；5、下层片基；
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。
如附图1至附图6所示：
本发明提供一种基于紫外激光掩模刻蚀的微流控芯片结构，包括上层片基 1、纵向激光切口结构101、第一等腰三角形缺口结构102、圆形限位凹槽103、矩形通孔104、第二等腰三角形缺口结构105、矩形缺口结构106、夹紧式断裂装置收纳槽107、微通道2、限位轴钉3、夹紧式断裂装置4、矩形条块401、等腰三角形凸起块402、圆形限位柱403、微型圆形通孔404和下层片基5；
微流控芯片经由上层片基1和下层片基5共同组成，且上层片基1底端面基于紫外激光掩模刻蚀的微型沟道与下层片基5顶端面基于紫外激光掩模刻蚀的微型沟道共同形成微通道2；所述上层片基1顶端面纵向中间部位基于激光切割开设有一处所述纵向激光切口结构101，且纵向激光切口结构101未完全贯通上层片基1，其保留相对于上层片基1底端面基于紫外激光掩模刻蚀的微型沟道部位；所述上层片基1前端面及后端面相对于纵向激光切口结构101部位均开设有一处贯通上层片基1顶端面及底端面的第一等腰三角形缺口结构102；所述上层片基1前端面及后端面相邻于第一等腰三角形缺口结构102左右两侧均开设有一处所述圆形限位凹槽103；所述上层片基1顶端面左半部呈前后对称状共开设有两处所述夹紧式断裂装置收纳槽107，且该两处所述夹紧式断裂装置收纳槽107均远离上层片基1底端面基于紫外激光掩模刻蚀的微型沟道区域。
其中，所述夹紧式断裂装置收纳槽107经由矩形通孔104、第二等腰三角形缺口结构105、矩形缺口结构106共同构成，其中矩形通孔104贯穿上层片基1 顶端面及底端面，而第二等腰三角形缺口结构105开设于矩形通孔104内端长侧面中间部位，且该处长侧面相邻于第二等腰三角形缺口结构105左右两侧均开设有一处所述矩形缺口结构106。
其中，两处所述夹紧式断裂装置收纳槽107内均收纳有一组所述夹紧式断裂装置4，且夹紧式断裂装置4经由矩形条块401、等腰三角形凸起块402、圆形限位柱403、微型圆形通孔404共同组成。
其中，所述矩形条块401尺寸与矩形通孔104尺寸相一致，且矩形条块401 长侧端面中间部位设置有与第二等腰三角形缺口结构105尺寸相一致的等腰三角形凸起块402，并且该处长侧端面相邻于等腰三角形凸起块402左右两侧均设置有一根直径和长度与矩形缺口结构106宽度和长度相一致的圆形限位柱403。
其中，所述矩形条块401顶端面中心部位开设有一处贯穿矩形条块401顶端面及底端面的微型圆形通孔404，且微型圆形通孔404直径为三毫米，研究人员可通过针等尖锐物插入夹紧式断裂装置4中贯穿矩形条块401顶端面及底端面的微型圆形通孔404内，从而将两组夹紧式断裂装置4分别从两处夹紧式断裂装置收纳槽107内拔出。
其中，所述上层片基1前端面及后端面各所开设的两处所述圆形限位凹槽 103相互之间的间距均与夹紧式断裂装置收纳槽107中两根所述圆形限位柱403 相互之间的间距相一致。
其中，所述圆形限位凹槽103直径与圆形限位柱403直径相一致，但圆形限位凹槽103的深度大于圆形限位柱403的长度，两组夹紧式断裂装置4放置于本申请文件所设计的微流控芯片前后两端，并将各自两组夹紧式断裂装置4 中两根圆形限位柱403分别对准上层片基1前后两端面所开设的圆形限位凹槽 103并插入，以限位住夹紧式断裂装置4位置。
其中，所述夹紧式断裂装置收纳槽107中等腰三角形凸起块402的顶角与第一等腰三角形缺口结构102顶角相一致，但等腰三角形凸起块402底边长度大于第一等腰三角形缺口结构102底边长度，两组夹紧式断裂装置4中的等腰三角形凸起块402将给予上层片基1前后两端面所开设的第一等腰三角形缺口结构102压力，因上层片基1顶端面纵向中间部位基于激光切割开设有一处纵向激光切口结构101，且纵向激光切口结构101未完全贯通上层片基1，其保留相对于上层片基1底端面基于紫外激光掩模刻蚀的微型沟道部位，故在等腰三角形凸起块402的作用力下，第一等腰三角形缺口结构102部位同纵向激光切口结构101开裂，从而断裂开保留相对于上层片基1底端面基于紫外激光掩模刻蚀的微型沟道部位的上层片基1区域，使得微通道2破损无法再次使用。
其中，所述上层片基1和下层片基5四处边缘夹角部位之间均共同固定连接有一根所述限位轴钉3，故当上层片基1断裂后，通过四根限位轴钉3的设置，其也不会发生脱离现象。
本实施例的具体使用方式与作用：
当研究人员通过使用本申请文件所设计的微流控芯片完成核酸检测等高灵敏度为特点的样品检侧时后，为了避免不法分子钻取漏洞重新利用该使用完毕的微流控芯片进行二次贩卖，研究人员可通过针等尖锐物插入夹紧式断裂装置4 中贯穿矩形条块401顶端面及底端面的微型圆形通孔404内，从而将两组夹紧式断裂装置4分别从两处夹紧式断裂装置收纳槽107内拔出，然后分别将两组夹紧式断裂装置4放置于本申请文件所设计的微流控芯片前后两端，并将各自两组夹紧式断裂装置4中两根圆形限位柱403分别对准上层片基1前后两端面所开设的圆形限位凹槽103并插入，以限位住夹紧式断裂装置4位置，这时研究人员双手可共同夹持住两组夹紧式断裂装置4并给予压力，使得两组夹紧式断裂装置4向内夹紧，这时两组夹紧式断裂装置4中的等腰三角形凸起块402 将给予上层片基1前后两端面所开设的第一等腰三角形缺口结构102压力，因上层片基1顶端面纵向中间部位基于激光切割开设有一处纵向激光切口结构 101，且纵向激光切口结构101未完全贯通上层片基1，其保留相对于上层片基 1底端面基于紫外激光掩模刻蚀的微型沟道部位，故在等腰三角形凸起块402的作用力下，第一等腰三角形缺口结构102部位同纵向激光切口结构101开裂，从而断裂开保留相对于上层片基1底端面基于紫外激光掩模刻蚀的微型沟道部位的上层片基1区域，使得微通道2破损无法再次使用；
因纵向激光切口结构101未完全贯通上层片基1，其保留相对于上层片基1 底端面基于紫外激光掩模刻蚀的微型沟道部位，故当通过等腰三角形凸起块402 的作用力将第一等腰三角形缺口结构102部位同纵向激光切口结构101开裂后，其开裂部位面积小，故不会造成破碎残屑，且上层片基1和下层片基5四处边缘夹角部位之间均共同固定连接有一根限位轴钉3，故当上层片基1断裂后，通过四根限位轴钉3的设置，其也不会发生脱离现象。
本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (7)

1.一种基于紫外激光掩模刻蚀的微流控芯片结构，其特征在于：该基于紫外激光掩模刻蚀的微流控芯片结构包括上层片基、纵向激光切口结构、第一等腰三角形缺口结构、圆形限位凹槽、矩形通孔、第二等腰三角形缺口结构、矩形缺口结构、夹紧式断裂装置收纳槽、微通道、限位轴钉、夹紧式断裂装置、矩形条块、等腰三角形凸起块、圆形限位柱、微型圆形通孔和下层片基；
微流控芯片经由上层片基和下层片基共同组成，且上层片基底端面基于紫外激光掩模刻蚀的微型沟道与下层片基顶端面基于紫外激光掩模刻蚀的微型沟道共同形成微通道；所述上层片基顶端面纵向中间部位基于激光切割开设有一处所述纵向激光切口结构，且纵向激光切口结构未完全贯通上层片基，其保留相对于上层片基底端面基于紫外激光掩模刻蚀的微型沟道部位；所述上层片基前端面及后端面相对于纵向激光切口结构部位均开设有一处贯通上层片基顶端面及底端面的第一等腰三角形缺口结构；所述上层片基前端面及后端面相邻于第一等腰三角形缺口结构左右两侧均开设有一处所述圆形限位凹槽；所述上层片基顶端面左半部呈前后对称状共开设有两处所述夹紧式断裂装置收纳槽，且该两处所述夹紧式断裂装置收纳槽均远离上层片基底端面基于紫外激光掩模刻蚀的微型沟道区域；
两处所述夹紧式断裂装置收纳槽内均收纳有一组所述夹紧式断裂装置，且夹紧式断裂装置经由矩形条块、等腰三角形凸起块、圆形限位柱、微型圆形通孔共同组成；
所述夹紧式断裂装置收纳槽中等腰三角形凸起块的顶角与第一等腰三角形缺口结构顶角相一致，但等腰三角形凸起块底边长度大于第一等腰三角形缺口结构底边长度。
2.根据权利要求1所述基于紫外激光掩模刻蚀的微流控芯片结构，其特征在于：所述夹紧式断裂装置收纳槽经由矩形通孔、第二等腰三角形缺口结构、矩形缺口结构共同构成，其中矩形通孔贯穿上层片基顶端面及底端面，而第二等腰三角形缺口结构开设于矩形通孔内端长侧面中间部位，且该处长侧面相邻于第二等腰三角形缺口结构左右两侧均开设有一处所述矩形缺口结构。
3.根据权利要求1所述基于紫外激光掩模刻蚀的微流控芯片结构，其特征在于：所述矩形条块尺寸与矩形通孔尺寸相一致，且矩形条块长侧端面中间部位设置有与第二等腰三角形缺口结构尺寸相一致的等腰三角形凸起块，并且该处长侧端面相邻于等腰三角形凸起块左右两侧均设置有一根直径和长度与矩形缺口结构宽度和长度相一致的圆形限位柱。
4.根据权利要求1所述基于紫外激光掩模刻蚀的微流控芯片结构，其特征在于：所述矩形条块顶端面中心部位开设有一处贯穿矩形条块顶端面及底端面的微型圆形通孔，且微型圆形通孔直径为三毫米。
5.根据权利要求1所述基于紫外激光掩模刻蚀的微流控芯片结构，其特征在于：所述上层片基前端面及后端面各所开设的两处所述圆形限位凹槽相互之间的间距均与夹紧式断裂装置收纳槽中两根所述圆形限位柱相互之间的间距相一致。
6.根据权利要求1所述基于紫外激光掩模刻蚀的微流控芯片结构，其特征在于：所述圆形限位凹槽直径与圆形限位柱直径相一致，但圆形限位凹槽的深度大于圆形限位柱的长度。
7.根据权利要求1所述基于紫外激光掩模刻蚀的微流控芯片结构，其特征在于：所述上层片基和下层片基四处边缘夹角部位之间均共同固定连接有一根所述限位轴钉。
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