CN110732357B - 一种微流控芯片的样本分流管路 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种微流控芯片的样本分流管路，包括第一储液端、若干第二储液端以及与第二储液端一一对应的分流槽，分流槽与第二储液端连通，第二储液端相对于分流槽远离微流控芯片的旋转中心，若干分流槽首尾连通，分流槽包括：缓冲单元，缓冲单元与第二储液端入口连通；进液端，进液端连通第一储液端与缓冲单元；以及，出液端，出液端设置在缓冲单元上远离缓冲单元与第二储液端入口连通处的一端；利用分流槽实现对离心仓依次进行添加样本，只有上一个离心仓填充完全后，多余的样本才会对下一个离心仓进行填充，从而保证各个定量离心仓样本足量，同时相对于现有技术，减少总体样本的提供量。

Description

一种微流控芯片的样本分流管路
技术领域
本发明属于生物蛋白分析领域，具体涉及一种微流控芯片的样本分流管路。
背景技术
微流控芯片指的是将化学和生物等领域中所涉及的样本制备、反应、分离、检测等基本操作单元集成到一块很小的芯片上，由微通道形成网络，以可控流体贯穿整个系统，用以实现常规化学或生物实验室的各种功能。目前为了提高检测的精度，微流控芯片的检测试剂通常为按一定比例预装的液体检测试剂。待检测的样本与液体检测试剂在反应腔室内混匀、并进行充分的免疫反应之后，再利用不同类型的光学分析仪对反应腔室内的液体进行检测，就可以得到想要的检测结果。
目前，微流控芯片上的样本储存腔室与若干定量离心仓之间直接通过直通槽的形式进行连通，当微流控芯片进行旋转离心时，样本储存腔室内的样本液在离心力作用进入至定量反应腔室内。由于需要将定量反应腔室内的空气全部排出才能使样本液填充满定量反应腔室，而在微流控芯片高速旋转时，样本液在直通槽内的流速非常快，因此部分定量离心仓内的空气未全部排出时样本液已经沿直通槽流走，导致不能按预设量向定量离心仓内输送样本液，现有为了保证各个定量离心仓样本足量，则需要提供更多的样本，从而造成耗费的样本量大。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种微流控芯片的样本分流管路，解决了现有技术中不能保证各个定量离心仓样本足量，或者需要提供更多的样本，从而造成耗费的样本量大的问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种微流控芯片的样本分流管路，包括第一储液端、若干第二储液端以及与第二储液端一一对应的分流槽，所述分流槽与所述第二储液端连通，所述第二储液端相对于所述分流槽远离微流控芯片的旋转中心，若干所述分流槽首尾连通，所述分流槽包括：缓冲单元，所述缓冲单元与所述第二储液端入口连通；进液端，所述进液端连通所述第一储液端与所述缓冲单元；以及，出液端，所述出液端设置在所述缓冲单元上远离所述缓冲单元与所述第二储液端入口连通处的一端。
进一步地，所述出液端设置在所述缓冲单元底部。
进一步地，所述出液端沿样本流动方向呈缩口状。
进一步地，所述缓冲单元还包括缓冲入口部，所述缓冲入口部与所述第二储液端的入口连通。
进一步地，所述缓冲入口部相对于第二储液端靠近微流控芯片旋转中心，所述缓冲入口部沿靠近微流控芯片旋转中心的方向呈扩口状。
进一步地，所述第二储液端呈长细口状。
进一步地，所述样本分流管路的一端还设置有样本仓，所述样本仓与所述第一储液端连通；所述样本仓相对于所述分流槽靠近微流控芯片旋转中心。
进一步地，所述样本分流管路还包括出样流道，所述出样流道一端连通分流槽的出液端，另一端连通分流槽的进液端。
进一步地，所述样本分流管路远离所述样本仓的一端还设置有余液收集腔，所述余液收集腔用于储存从所述分流管路中流出的多余样本液。
本发明的有益效果：
本发明利用分流槽实现对离心仓依次进行添加样本，只有上一个离心仓填充完全后，多余的样本才会对下一个离心仓进行填充，从而保证各个定量离心仓样本足量，同时相对于现有技术，减少总体样本的提供量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例一的整体结构示意图；
图2是本发明实施例一的立体剖视结构示意图；
图3是本发明实施例二的立体剖视结构示意图；
图4是本发明实施例三的整体结构示意图；
图5是本发明实施例三的立体剖视结构示意图；
图6是本发明实施例三的立体剖视结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一，如图1和图2所示，一种微流控芯片的样本分流管路，包括第一储液端、若干第二储液端2以及与第二储液端2一一对应的分流槽3，所述分流槽3与所述第二储液端2连通，所述第二储液端2相对于所述分流槽3远离微流控芯片的旋转中心，若干所述分流槽3首尾连通，所述分流槽3包括：缓冲单元31，所述缓冲单元31与所述第二储液端2入口连通；进液端32，所述进液端32连通所述第一储液端与所述缓冲单元31；以及，出液端33，所述出液端33设置在所述缓冲单元31上远离所述缓冲单元31与所述第二储液端2入口连通处的一端。
本发明实施例一提供的样本分流管路，在使用时，随着微流控芯片的转动，由于离心力的作用，第一储液端内的样本液向远离旋转中心的方向流动从进液端32的底部进入进液端32，并通过进液端32流入缓冲单元31内。由于离心力的方向始终远离旋转中心的，因此流入缓冲单元31内的样本液会优先向第二储液端2内汇集，分流槽3的缓冲单元31的样本进一步甩入至第二储液端2内，直至从第二储液端2甩入至离心仓4，完成对离心仓4进行添加样本。同时缓冲单元31内的部分样本液在后续来自进液端32内的样本液的挤压下向出液端33流动，并逐渐流动至出液端33的顶部，由于芯片高速旋转，出液端33内的样本液所受的离心力较大，即样本液相对于出液端33内壁的压力较大，因此出液端33内的样本液与出液端33内壁之间的摩擦力以及分子力较大，这个作用力与样本液的所受的重力是反向的，且大于重力，因此样本液的自重无法使其在出液端33内自由下落，即出液端33起到了阻止样本液继续往下流动。随着微流控芯片的转动，第一储液端内的样本将离心仓4、第二储液端2和缓冲单元31逐步完全填充，在离心力的作用下，第一储液端内的样本液继续往远离旋转中心的方向流动，进而将样本液挤入出液端33内，并通过出液端33流动至下一个分流槽3的进液端32，重复上述液体的流动过程。
与现有技术相比，本发明利用分流槽3实现对离心仓4进行添加样本，只有离心仓4填充完全后，多余的样本才会从分流槽3出液端33溢出，保证各个离心仓4样本足量，减少整体样本的提供量。
本实施例一出液端33设置在所述缓冲单元31底部，出液端33沿样本流动方向呈缩口状，这种形状的出液端33使离心力在出液端内壁上的分力为垂直于内壁的第一分力和沿平行于内壁从出液端33底端指向顶端的第二分力，因此可以在离心力的作用下进一步阻止样本液自由下落。
本实施例一缓冲单元31还包括缓冲入口部310，所述缓冲入口部310与所述第二储液端2的入口连通，缓冲单元31内的溶液从缓冲入口部310甩入至第二储液端2内，优选缓冲入口部310相对于第二储液端2靠近微流控芯片旋转中心，所述缓冲入口部310沿靠近微流控芯片旋转中心的方向呈扩口状，使缓冲单元31内的溶液更便于流入至第二储液端2。
本实施例一第二储液端2呈长细口状，使离心仓4与分流槽3区分开，同时减少第二储液端2内泻留的溶液量，从而减少整体的溶液总量。
实施例二，如图3所示，在实施例一基础上，样本分流管路还包括出样流道5，通过出样流道5将相邻的分流槽3之间进行连通，具体为出样流道5一端连通上一个分流槽3的出液端33，另一端连通下一个分流槽3的进液端32，实现相邻的分流槽3之间进行连通。
本发明实施例二提供的样本分流管路，在使用时，随着微流控芯片的转动，上一个分流槽3多余的样本从出液端33溢出，通过出样流道5流动至下一个分流槽3的进液端32，进入至下一个分流槽3内，同理，下一个分流槽3的缓冲单元31的样本进一步甩入至第二储液端2内，直至从第二储液端2甩入至离心仓4，最终所有离心仓4均填充满样本，进而保证了分流槽3之间的连通性，使上一个分流槽3中多余的样本依次对下一个离心仓4进行填充。
实施例三，如图4至图6所示，在实施例二的基础上，样本分流管路还包括样本仓6，样本仓6相对于所述分流槽3靠近微流控芯片旋转中心，样本仓6与首个分流槽3进液端32对应的第一储液端进行连通。
样本分流管路还包括余液收集腔7，余液收集腔7设置在样本分流管路远离所述样本仓6的一端，余液收集腔7与末尾分流槽3的出液端33进行连通，本实施例三优选余液收集腔7设置在样本分流管路远离所述样本仓6的一端。
使用时，随着微流控芯片的转动，由于离心力的作用，样本仓6内的样本，甩入至首个分流槽3进液端32对应的第一储液端，用于对第一储液端内补充样本量，第一储液端内的样本甩入至首个分流槽3的缓冲单元31内，直至到离心仓4内，完成样本仓6对离心仓4进行添加样本，随着微流控芯片的转动，第一储液端内的样本将离心仓4、第二储液端2和分流槽3逐步完全填充，只有当分流槽3填充完全后，多余的样本从分流槽3出液端33溢出，进入至下一个分流槽3内，对下一个分流槽3对应的离心仓4进行填充，直至离心仓4完全填充，多余的样本从末尾分流槽3的出液端33溢出，流入至余液收集腔7内，余液收集腔7对多余的样本进行收集。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (7)

1.一种微流控芯片的样本分流管路，包括第一储液端、若干第二储液端（2）以及与第二储液端（2）一一对应的分流槽（3），所述分流槽（3）与所述第二储液端（2）连通，所述第二储液端（2）相对于所述分流槽（3）远离微流控芯片的旋转中心，其特征在于，若干所述分流槽（3）首尾连通，所述分流槽（3）包括：缓冲单元（31），所述缓冲单元（31）与所述第二储液端（2）入口连通；进液端（32），所述进液端（32）连通所述第一储液端与所述缓冲单元（31）；以及，出液端（33），所述出液端（33）设置在所述缓冲单元（31）上远离所述缓冲单元（31）与所述第二储液端（2）入口连通处的一端；
所述出液端（33）设置在所述缓冲单元（31）底部；
所述样本分流管路还包括出样流道（5），所述出样流道（5）一端连通分流槽（3）的出液端（33），另一端连通分流槽（3）的进液端（32）。
2.根据权利要求1所述的一种微流控芯片的样本分流管路，其特征在于，所述出液端（33）沿样本流动方向呈缩口状。
3.根据权利要求1任一所述的一种微流控芯片的样本分流管路，其特征在于，所述缓冲单元（31）还包括缓冲入口部（310），所述缓冲入口部（310）与所述第二储液端（2）的入口连通。
4.根据权利要求3所述的一种微流控芯片的样本分流管路，其特征在于，所述缓冲入口部（310）相对于第二储液端（2）靠近微流控芯片旋转中心，所述缓冲入口部（310）沿靠近微流控芯片旋转中心的方向呈扩口状。
5.根据权利要求4所述的一种微流控芯片的样本分流管路，其特征在于，所述第二储液端（2）呈长细口状。
6.根据权利要求1所述的一种微流控芯片的样本分流管路，其特征在于，所述样本分流管路的一端还设置有样本仓（6），所述样本仓（6）与所述第一储液端连通；所述样本仓（6）相对于所述分流槽（3）靠近微流控芯片旋转中心。
7.根据权利要求6所述的一种微流控芯片的样本分流管路，其特征在于，所述样本分流管路远离所述样本仓（6）的一端还设置有余液收集腔（7），所述余液收集腔（7）用于储存从所述分流管路中流出的多余样本液。
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