CN110857743B - 用于微流控芯片的液流导向阀及微流控芯片 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于微流控芯片的液流导向阀及微流控芯片。其中，用于微流控芯片的液流导向阀包括：转动件，其内设有导流通道，且设有与所述导流通道对应的第一导流孔和第二导流孔；所述第一导流孔用于将所述导流通道与所述转动件外部的第一液流通道连通；所述第二导流孔用于将所述导流通道与所述转动件外部的第二液流通道连通；以及定位件，用于将所述转动件限位于芯片本体，且允许所述转动件相对于所述芯片本体转动，以使所述第一导流孔可选择性地与所述芯片本体内的不同的第一液流通道连通，所述第二导流孔始终与所述芯片本体内的同一第二液流通道连通。本发明通过简单的旋转转动体即可实现液流的导向功能，操作方便，能够提高工作效率。

Description

用于微流控芯片的液流导向阀及微流控芯片
技术领域
本发明涉及微流控检测领域，尤其涉及一种用于微流控芯片的液流导向阀及微流控芯片。
背景技术
微流控芯片技术由于其高集成性、强自动化特性，越来越多地应用于临床检测项目的POCT(point-of-care testing，即时检验)化。然而，一般的完整生化反应，尤其是核酸及免疫检测，若需要达到一定的检测性能，则需要将完整的反应流程在芯片上进行重现。但另一方面，完整的反应流程由包括样本在内的多种液体参与反应，整个反应过程中涉及大量的液体定向、依序的流动控制。因此，针对核酸及免疫反应的微流控芯片，需要引入一种可以根据需求，对样本、试剂以及废液进行流动控制的阀门组件。该阀门组件需满足以下要求：1)加工简单，可实现大规模的工业化量产；2)易于集成，与芯片组合难度小；3)可实现不同试剂的精确释放及导流；4)操作简单，易于实现。
发明内容
本发明的其中一个目的是提出一种操作方便的用于微流控芯片的液流导向阀及微流控芯片。
本发明的一些实施例提供了一种用于微流控芯片的液流导向阀，其包括：转动件，其内设有导流通道，且设有与所述导流通道对应的第一导流孔和第二导流孔；所述第一导流孔用于将所述导流通道与所述转动件外部的第一液流通道连通；所述第二导流孔用于将所述导流通道与所述转动件外部的第二液流通道连通；以及定位件，用于将所述转动件限位于芯片本体，且允许所述转动件相对于所述芯片本体转动，以使所述第一导流孔可选择性地与所述芯片本体内的不同的第一液流通道连通，所述第二导流孔始终与所述芯片本体内的同一第二液流通道连通。
可选地，所述转动件包括：主体，其上设有用于形成导流通道的凹槽；以及背板，设于所述主体，与所述凹槽配合形成所述导流通道，所述第一导流孔和所述第二导流孔设于所述背板。
可选地，所述定位件内设有通孔，所述通孔包括第一通孔部和第二通孔部，所述第一通孔部的尺寸小于所述第二通孔部的尺寸；所述转动件包括第一部位和第二部位；所述第一部位的尺寸小于所述第一通孔部的尺寸，所述第一部位依次穿过所述第二通孔部和所述第一通孔部；所述第二部位的尺寸大于所述第一通孔部的尺寸，小于第二通孔部的尺寸，所述第二部位位于所述第二通孔部内。
可选地，所述转动件为圆形，所述第二导流孔设于所述转动件的圆心处。
可选地，所述导流通道自所述第二导流孔向所述转动件的径向延伸。
可选地，所述第二导流孔位于所述转动件的中心处。
可选地，所述第一导流孔位于所述定位件用于将所述转动件压向所述芯片本体的部位的下方。
可选地，所述转动件与所述定位件之间设有垫片。
可选地，所述转动件设有第一透光孔，所述第一透光孔位于所述第一导流孔的一侧。
可选地，所述转动件设有器械配合部，所述器械配合部用于与转动所述转动件的器械相配合，以利于转动所述转动件。
可选地，所述转动件的周向间隔设有多个滑块，所述滑块与所述定位件接触滑动，以减少所述转动件转动过程中与所述定位件之间的摩擦。
本发明的一些实施例提供了一种微流控芯片，其包括芯片本体和上述的用于微流控芯片的液流导向阀，所述定位件固定于所述芯片本体。
可选地，所述芯片本体内设有至少两条第一液流通道，各所述第一液流通道均配置第一液流孔和第二液流孔，所述第一液流孔用于将所述第一液流通道与所述导流通道连通，所述第二液流孔用于将所述第一液流通道与试剂存储仓、废液仓或次级试剂反应仓连通。
可选地，所述转动件在转动过程中，所述导流通道的第一导流孔可选择性地与其中一条所述第一液流通道的第一液流孔对正。
可选地，所述第一液流孔和所述第二液流孔均设于所述芯片本体的同一表面。
可选地，所述芯片本体内设有第二液流通道，所述芯片本体设有第三液流孔和第四液流孔，所述第三液流孔用于将所述第二液流通道与所述导流通道连通，所述第四液流孔用于将所述第二液流通道与主级试剂反应仓连通。
可选地，所述第三液流孔与所述第二导流孔对正。
可选地，各所述第一液流通道的第一液流孔围绕所述第二液流通道的第三液流孔设置，且各所述第一液流孔与所述第三液流孔的距离相等。
可选地，所述第三液流孔和所述第四液流孔均设于所述芯片本体的同一表面。
可选地，所述导流通道的第一导流孔的一侧设有第一透光孔，各所述第一液流通道的第一液流孔的一侧设有第二透光孔，在所述第一导流孔与其中一第一液流孔对正的状态下，所述第一透光孔与该第一液流孔一侧的第二透光孔对正透光，可被光传感器检测到，以用于监控及校准所述转动件的位置。
可选地，所述定位件与所述芯片本体的固定方式为胶粘、卡扣连接或螺纹锁紧。
可选地，微流控芯片包括定位环，所述定位环与所述芯片本体一体成型，所述定位件与所述定位环螺纹连接。
可选地，所述液流导向阀的中心处与所述芯片本体的阀区设有相互配合的定位结构，以对所述液流导向阀安装于所述芯片本体进行定位。
基于上述技术方案，本发明至少具有以下有益效果：
在一些实施例中，用于微流控芯片的液流导向阀包括转动件和定位件，定位件用于将转动件限位于芯片本体，且允许转动件相对于芯片本体转动，以使第一导流孔可选择性地与芯片本体内的不同的第一液流通道连通，第二导流孔始终与芯片本体内的同一第二液流通道连通。通过简单的旋转转动体即可实现液流的导向功能，操作方便，能够提高工作效率。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1(a)为本发明一些实施例提供的转动件的俯视示意图；
图1(b)为本发明一些实施例提供的转动件的仰视示意图；
图2为本发明一些实施例提供的用于微流控芯片的液流导向阀与芯片本体组装后的示意图；
图3为本发明一些实施例提供的用于微流控芯片的液流导向阀与芯片本体的爆炸示意图；
图4(a)为本发明一些实施例提供的用于微流控芯片的液流导向阀与芯片本体组装后的关闭状态的俯视示意图；
图4(b)为本发明一些实施例提供的用于微流控芯片的液流导向阀与芯片本体组装后的开启状态的俯视示意图；
图5(a)为本发明一些实施例提供的用于微流控芯片的液流导向阀与芯片本体组装后的关闭状态的剖视示意图；
图5(b)为本发明一些实施例提供的用于微流控芯片的液流导向阀与芯片本体组装后的开启状态的剖视示意图；
图6为本发明一些实施例提供的用于微流控芯片的液流导向阀与芯片本体组装后，转动件旋转连通不同液流通道的示意图；
图7为本发明一些实施例提供的用于微流控芯片的液流导向阀设置垫片后与芯片本体组合的爆炸示意图；
图8为本发明一些实施例提供的用于微流控芯片的液流导向阀设置垫片后与芯片本体组合的剖视示意图；
图9为本发明一些实施例提供的用于微流控芯片的液流导向阀与芯片本体之间设置定位结构的剖视示意图；
图10为本发明一些实施例提供的用于微流控芯片的液流导向阀与设置有定位环的芯片本体的爆炸示意图；
图11为本发明一些实施例提供的用于微流控芯片的液流导向阀与设置有定位环的芯片本体组装后的剖视示意图；
图12(a)为本发明一些实施例提供的用于微流控芯片的液流导向阀与芯片本体设置透光孔后的关闭状态示意图；
图12(b)为本发明一些实施例提供的用于微流控芯片的液流导向阀与芯片本体设置透光孔后的开启状态示意图；
图13为本发明一些实施例提供的用于微流控芯片的液流导向阀的转动件上设置滑块的示意图。
附图中标号：
1-转动件；11-导流通道；111-第一导流孔；112-第二导流孔；12-主体；121-凹槽；122-定位孔；13-背板；14-第一部位；15-第二部位；16-器械配合部；17-第一透光孔；18-滑块；
2-定位件；21-通孔；
3-芯片本体；31-第一液流通道；311-第一液流孔；312-第二液流孔；32-第二液流通道；321-第三液流孔；322-第四液流孔；
4-垫片；
5-定位环；
6-定位结构；
A-关闭状态；B-第一条第一液流通道的连通状态；C-第二条第一液流通道的连通状态；D-第三条第一液流通道的连通状态；E-第四条第一液流通道的连通状态；F-第五条第一液流通道的连通状态。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对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的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
本公开提供的用于微流控芯片的液流导向阀具有管路连通及液流导向功能。
在一些实施例中，如图1(a)、图1(b)所示，用于微流控芯片的液流导向阀包括转动件1。转动件1内设有导流通道11(如图5(b)所示)。转动件1上还设有与导流通道11对应的第一导流孔111和第二导流孔112(如图3所示)。
第一导流孔111用于将导流通道11与转动件1外部的第一液流通道31连通。即：第一导流孔111的第一端与导流通道11连通，第一导流孔111的第二端用于与转动件1的外部的第一液流通道31连通。
第二导流孔112用于将导流通道11与转动件1外部的第二液流通道32连通。即：第二导流孔112的第一端与导流通道11连通，第二导流孔112的第二端用于与转动件1的外部的第二液流通道32连通。
在一些实施例中，如图2所示，用于微流控芯片的液流导向阀包括定位件2，定位件2用于将转动件1限位于芯片本体3，且允许转动件1相对于芯片本体3转动，以使第一导流孔111可选择性地与芯片本体3内的不同的第一液流通道31连通，第二导流孔112始终与芯片本体3内的同一第二液流通道32连通。
上述实施例中，定位件2相对于芯片本体3不动，转动件1在定位件2与芯片本体3之间可以随意转动。
在一些实施例中，转动件1与定位件2结合，通过简单的旋转转动体1即可实现液流的导向功能，操作方便，能够提高工作效率。液流导向阀与芯片本体3配合，可选择性的使微流控芯片的多个试剂存储仓、废液仓、次级试剂反应仓与主级试剂反应仓连通，易于操控。
在一些实施例中，如图13所示，转动件1的周向间隔设有多个滑块18，滑块18与定位件2接触滑动，以减少转动件1转动过程中与定位件2之间的摩擦。
可选地，转动件1的周向可以设置两个或两个以上滑块18。
可选地，转动件1为圆形，定位件2为圆环，转动件1的直径可较定位件2的内径略小，转动件1的周向向外侧延伸出三个或三个以上的凸起，即滑块18。转动件1的中心至滑块18边缘的距离等于定位件2的内半径。采用该方案，可显著地降低转动件1旋转时由转动件1的外侧边缘与定位件2的内边缘的摩擦所带来的摩擦阻力。
在一些实施例中，如图3所示，转动件1包括主体12，主体12上设有用于形成导流通道11的凹槽121(如图1(b)所示)。
在一些实施例中，如图3所示，转动件1包括背板13，背板13设于主体12。可选地，背板13与主体12以贴合的方式相结合。背板13与凹槽121配合形成导流通道11，第一导流孔111和第二导流孔112设于背板13。
在一些实施例中，背板13可以为密封圈。可选地，背板13为一圆形薄片状橡胶材质结构。背板13的材质可选为聚四氟乙烯等摩擦力小、耐磨损、耐腐蚀的有机高分子合成材料。
在一些实施例中，主体12与背板13通过胶粘进行键合，背板13上设有定位孔122(如图1(b)、图3所示)，通过定位销与定位孔122的配合完成背板13的定位，以确保液路的畅通。
在一些实施例中，如图3所示，定位件2内设有通孔21，通孔21包括第一通孔部和第二通孔部，第一通孔部的尺寸小于第二通孔部的尺寸。
如图1(a)所示，转动件1包括第一部位14和第二部位15；第一部位14的尺寸小于第一通孔部的尺寸。第一部位14依次穿过第二通孔部和第一通孔部；第二部位15的尺寸大于第一通孔部的尺寸，小于第二通孔部的尺寸，第二部位15位于第二通孔部内。
如图1(a)所示，转动件1设有器械配合部16，器械配合部16用于与转动该转动件1的器械相配合，以利于转动该转动件1。
在一些实施例中，器械配合部16设置成凹状结构或凸状结构，以与用于转动该转动件1的器械上的凸状结构或凹状结构相配合。可选地，凹状结构为一字型、十字星、星形等可实现紧固配合的形状。
如图7、图8所示，为保证转动件1旋转的顺畅，以及液流导向阀在各个方位的密封，可在转动件1及定位件2之间设置垫片4。
可选地，垫片4为圆环形，采用聚四氟乙烯等材料制成，聚四氟乙烯具有自润滑特性，聚四氟乙烯等的低摩擦力及形变特性，可大幅降低转动件1与定位件2之间的摩擦系数，且提升二者间的密封性。
在一些实施例中，转动件1为圆形，第二导流孔112设于转动件1的圆心处。可选地，与其配套的定位件2也是圆形。
在一些实施例中，导流通道11自第二导流孔112向转动件1的径向延伸。
在一些实施例中，转动件1不限于圆形，第二导流孔112位于转动件1的中心处。
在一些实施例中，第一导流孔111位于定位件2用于将转动件1压向芯片本体3的部位的下方，以提高液流导向阀与芯片本体3之间的密封性。
在一些实施例中，转动件1设有第一透光孔17，第一透光孔17位于第一导流孔111的一侧。
相关现有技术中的微流控芯片系统缺乏高效、低成本及结构简单的液流导向阀，本公开的液流导向阀可简单实现一反应仓与多试剂仓的分别连接和快速切换。同时，该液流导向阀工作原理简单，通过简单的管路设计，即可与任意类型的芯片本体进行整合，泛用性强。另一方面，本公开的液流导向阀结构简单，可通过开模快速成型，批量生产，大幅降低了芯片的生产与应用成本。
一些实施例提供的微流控芯片，其包括芯片本体3和上述任一实施例中的用于微流控芯片的液流导向阀，液流导向阀的定位件2固定于芯片本体3。通过独立设计的液流导向阀与微流控芯片的芯片本体3整合，从而发挥液流导向阀的液流导通及流向指引的功能。液流导向阀通过简单的旋转，即可实现液流的导通与断开。
在一些实施例中，芯片本体3内设有至少两条第一液流通道31，各第一液流通道31均配置第一液流孔311和第二液流孔312，第一液流孔311用于将第一液流通道31与导流通道11连通，第二液流孔312用于将第一液流通道31与试剂存储仓、废液仓或次级试剂反应仓连通。
在一些实施例中，转动件1在转动过程中，导流通道11的第一导流孔111可选择性地与其中一条第一液流通道31的第一液流孔311对正。各条第一液流通道31间的切换通过液流导向阀的转动件1的旋转完成，可实现主级试剂反应仓分别与多个试剂存储仓，或者废液仓、或者次级试剂反应仓的连通，操作方便，提高工作效率。且可以通过后续试剂对导流通道11和主级试剂反应仓进行反复冲洗，可大幅降低前序试剂的残留，保证反应结果的准确可靠。
如图3所示，第一液流孔311和第二液流孔312均设于芯片本体3的同一表面。
如图5(a)、图5(b)所示，芯片本体3内设有第二液流通道32，芯片本体3设有第三液流孔321和第四液流孔322，第三液流孔321用于将第二液流通道32与导流通道11连通，第四液流孔322用于将第二液流通道32与主级试剂反应仓连通。
需要说明的是，本公开中的液流导向阀可将试剂储存仓内的试剂引至主级试剂反应仓，也可将主级试剂反应仓内的试剂引至次级试剂反应仓，还可将主级试剂反应仓内的试剂引至废液仓，但不限于上述引流导通关系。
在一些实施例中，第三液流孔321与第二导流孔112连通。进一步地，第三液流孔321与第二导流孔112对正。
如图4(a)、图5(a)所示，液流导向阀在关闭状态下，导流通道11的第一导流孔111不与任何一条第一液流通道31的第一液流孔311连通，导流通道11的第二导流孔112始终与第二液流通道32的第三液流孔321连通。
如图4(b)、图5(b)所示，液流导向阀在开启状态下，导流通道11的第一导流孔111与多条第一液流通道31中的一条第一液流通道31的第一液流孔311连通，导流通道11的第二导流孔112始终与第二液流通道32的第三液流孔321连通。
如图6所示，在一些实施例中，芯片本体3内设有五条第一液流通道31，通过旋转液流导向阀至对应的第一液流通道31，即可实现该第一液流通道31的连通。具体可以实现：关闭状态A；第一条第一液流通道的连通状态B；第二条第一液流通道的连通状态C，第三条第一液流通道的连通状D；第四条第一液流通道的连通状态E；第五条第一液流通道的连通状态F。
在一些实施例中，各第一液流通道31的第一液流孔311围绕第二液流通道32的第三液流孔321设置，且各第一液流孔311与第三液流孔321的距离相等。
在一些实施例中，第三液流孔321和第四液流孔322均设于芯片本体3的同一表面。
在一些实施例中，定位件2与芯片本体3的固定方式为胶粘。可选地，定位件2通过紫外胶、AB胶或强力胶实现与芯片本体3表面的键合。
如图12(a)、图12(b)所示，导流通道11的第一导流孔111的一侧设有第一透光孔17，各第一液流通道31的第一液流孔311的一侧设有第二透光孔，在第一导流孔111与其中一第一液流孔311对正的状态下，第一透光孔17与该第一液流孔311一侧的第二透光孔对正透光，可被光传感器检测到，以用于监控及校准阀门的位置。
如图12(a)所示，液流导向阀关闭状态下，第一导流孔111不与任何第一液流孔311对正，第一透光孔17不与任何一个第二透光孔对正，不会透光。
如图12(b)所示，液流导向阀开启状态下，第一导流孔111与其中一第一液流孔311对正，第一透光孔17与该第一液流孔311一侧的第二透光孔对正，可实现从整体芯片底部至上部的透光，通过配合光电感受器，可对液流导向阀精确定位，对阀门的位置进行实时监测，据此对旋转的角度进行微调，防止转动件1的旋转角度错误导致液体释放错误，提高连通效率。
在一些实施例中，可以通过为液流导向阀和芯片本体3设置外壳及遮光盖，仅将这些透光孔露出。然后在仪器内配备一系列的光电传感器或光电定位装置，即可在液流导向阀旋转的时候，液流导向阀上的透光孔与芯片本体3上的透光孔的对准或偏移，对液流导向阀的开启位置进行实时的监控或校准。
由光电感应完成液流导向阀的开启位置的定位，对仪器电机要求更低，同时定位精度也高于通过伺服电机进行阀门的旋转定位。
在一些实施例中，定位件2与芯片本体3的固定方式为卡扣连接。
可选地，芯片本体3上设置一组卡扣，液流导向阀压入后，通过卡扣的弹性形变将液流导向阀卡死在芯片本体3上。
在一些实施例中，定位件2与芯片本体3的固定方式为螺纹锁紧。
如图10、图11所示，微流控芯片包括定位环5，定位环5与芯片本体3一体成型，定位件2与定位环5螺纹连接。
通过螺纹数对液流导向阀的松紧程度进行定量安装，同时整体的安装稳定性优于胶粘，也更利于将之形成自动化组装线，便于后期芯片的自动化组装。
可选地，在芯片本体3上，以第三液流孔321为圆心，转动件1直径为内径，设置一个不高于转动件1的圆环状凸起作为定位环5。
如图9所示，为便于液流导向阀与芯片本体3的配合定位，液流导向阀的中心处与芯片本体3用于安装液流导向阀的阀区设有相互配合的定位结构6，以对液流导向阀安装于芯片本体3进行定位。
在一些实施例中，定位结构6为可以为凹凸配合结构。
可选地，液流导向阀的中心处设置成向下凸起的曲面，对应的，芯片本体3设置为向下凹入的曲面。通过向下凸起的曲面与向下凹入的曲面的配合，实现液流导向阀与芯片本体3的定位。利用液流导向阀及芯片本体3本身的配合进行高精度的配合对齐，大大提高了后续组装的精度、芯片的成品率及芯片的生产效率。同时，小结构间的压力及形变更有助于中央主管道的密封，对于芯片的试剂检测性能具备巨大提升。
在一些现有技术中，旋转阀门的设计，由于结构较为复杂，内部管路岔道较多，与其配套的芯片相应的连接管路也极为复杂。这带来了两个方面的不利影响。首先，复杂的立体管路设计为加工制作增加了难度，降低了成品率，大幅提高了制造成本；其次，过多的拐角及连接，提高了液体试剂流动时的死体积，增强了携带污染，导致难以实现有效的清洗，最终导致核酸检测由于蛋白质污染产生假阴性，或免疫检测结果由于清洗不彻底导致的假阳性。
而本公开中的液流导向阀则通过大幅减少管道数量，提高阀门运作效率，从而将导流通道减少到一条。在整个反应过程中，导流通道将受到后续洗液的反复冲洗，同时由于管路简单，并不会发生大量的试剂残留，因此大大地降低了反应物残留的污染影响后续实验的现象。反应效率高，检测结果准确，阴性背景值较其他旋转阀设计更低。
需要说明的是，微流控芯片配备的试剂存储仓、主级试剂反应仓、次级试剂反应仓和废液仓等可根据实验及设计需要自行调整增加。
下面列举液流导向阀和微流控芯片的一些具体实施例。
在一具体实施例中，转动件1包括圆形的第一部位14和圆形的第二部位15。第一部位14的直径D＝17mm，厚4mm。其上正中央有一梯形卡槽作为器械配合部16。梯形卡槽的一端宽2.3mm，另一端宽1.7mm。第一部位14的直径23mm，厚2.4mm。
转动件1包括主体12和背板13，从主体12靠近背板13的一侧向内挖入一深0.4mm，直径20mm的沉孔。沉孔中心至近圆周部设计有一条深0.5mm的凹槽121，凹槽121一端位于沉孔中心，半径0.5mm，凹槽121全长8.5mm。凹槽121另一端亦设计为0.5mm半径的半圆。在与凹槽121延伸方向垂直的直径方向，于圆心两侧二分之一半径处各设置一定位孔122，定位孔122用于穿设定位销以对背板13定位。
背板13为直径20mm，厚度0.5mm的聚四氟乙烯薄片。于圆心处及距圆心7.5mm处各开一直径1mm通孔作为液流孔。在与液流孔连线垂直方向，于圆心两侧二分之一半径处同样各开两个通孔作为定位孔。
定位件2的总体直径26mm，厚5mm。中央设通孔，第一通孔部的直径17mm。第二通孔部的直径23mm，深度2.5mm。
在一具体实施例中，芯片本体3的整体尺寸为26mm*42mm*4mm。其上设置有一条与液流导向阀直接连通的第二液流通道32，及一条通过液流导向阀与第二液流通道32连通的第一液流通道31。第一液流孔311与第三液流孔321相距7.5mm。
图9所示的带定位结构6的芯片本体3，其曲面半径为4mm，曲面角82°。
图10所示的带定位环5的芯片本体3，其定位环5的内径为23mm，外径为26mm，厚度2.3mm，外侧面带有螺纹。对应的，定位件2的内径为26mm，外径29mm，内侧带有与定位环5的外螺纹对应的螺纹以实现锁紧。
在另一具体实施例中，芯片本体3的整体尺寸为38mm*42mm*4mm。其上设置有一条与液流导向阀直接连通的第二液流通道32，及五条通过液流导向阀与第二液流通道32连通的第一液流通道31。五条第一液流通道31的第一液流孔311分布于距离第二液流通道32的第三液流孔7.5mm的圆周上。
图12(a)和图12(b)所示的带透光孔的芯片本体3，则为在同一圆周上，在原有的第一液流通道31的第一液流孔311侧方12°位置，设置一个透光孔。相应的，转动件1上导流通道11的第一导流孔111的一侧的对应设置设有透光孔。
图7所示的垫片4，其内径17mm，外径23mm，厚度0.5mm。
在本发明的描述中，需要理解的是，使用“第一”、“第二”、“第三”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对上述零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (23)

1.一种用于微流控芯片的液流导向阀，其特征在于，包括：
转动件(1)，其内设有导流通道(11)，且设有与所述导流通道(11)对应的第一导流孔(111)和第二导流孔(112)；所述第一导流孔(111)用于将所述导流通道(11)与所述转动件(1)外部的第一液流通道(31)连通；所述第二导流孔(112)用于将所述导流通道(11)与所述转动件(1)外部的第二液流通道(32)连通；以及
定位件(2)，用于将所述转动件(1)限位于芯片本体(3)，且允许所述转动件(1)相对于所述芯片本体(3)转动，所述定位件(2)相对于所述芯片本体(3)不动，所述转动件(1)在所述定位件(2)与所述芯片本体(3)之间转动，以使所述第一导流孔(111)可选择性地与所述芯片本体(3)内的不同的第一液流通道(31)连通，所述第二导流孔(112)始终与所述芯片本体(3)内的同一第二液流通道(32)连通。
2.如权利要求1所述的用于微流控芯片的液流导向阀，其特征在于，所述转动件(1)包括：
主体(12)，其上设有用于形成导流通道(11)的凹槽(121)；以及
背板(13)，设于所述主体(12)，与所述凹槽(121)配合形成所述导流通道(11)，所述第一导流孔(111)和所述第二导流孔(112)设于所述背板(13)。
3.如权利要求1所述的用于微流控芯片的液流导向阀，其特征在于，
所述定位件(2)内设有通孔(21)，所述通孔(21)包括第一通孔部和第二通孔部，所述第一通孔部的尺寸小于所述第二通孔部的尺寸；
所述转动件(1)包括第一部位(14)和第二部位(15)；所述第一部位(14)的尺寸小于所述第一通孔部的尺寸，所述第一部位(14)依次穿过所述第二通孔部和所述第一通孔部；所述第二部位(15)的尺寸大于所述第一通孔部的尺寸，小于第二通孔部的尺寸，所述第二部位(15)位于所述第二通孔部内。
4.如权利要求1所述的用于微流控芯片的液流导向阀，其特征在于，所述转动件(1)为圆形，所述第二导流孔(112)设于所述转动件(1)的圆心处。
5.如权利要求4所述的用于微流控芯片的液流导向阀，其特征在于，所述导流通道(11)自所述第二导流孔(112)向所述转动件(1)的径向延伸。
6.如权利要求1所述的用于微流控芯片的液流导向阀，其特征在于，所述第二导流孔(112)位于所述转动件(1)的中心处。
7.如权利要求6所述的用于微流控芯片的液流导向阀，其特征在于，所述第一导流孔(111)位于所述定位件(2)用于将所述转动件(1)压向所述芯片本体(3)的部位的下方。
8.如权利要求1所述的用于微流控芯片的液流导向阀，其特征在于，所述转动件(1)与所述定位件(2)之间设有垫片(4)。
9.如权利要求1所述的用于微流控芯片的液流导向阀，其特征在于，所述转动件(1)设有第一透光孔(17)，所述第一透光孔(17)位于所述第一导流孔(111)的一侧。
10.如权利要求1所述的用于微流控芯片的液流导向阀，其特征在于，所述转动件(1)设有器械配合部(16)，所述器械配合部(16)用于与转动所述转动件(1)的器械相配合，以利于转动所述转动件(1)。
11.如权利要求1所述的用于微流控芯片的液流导向阀，其特征在于，所述转动件(1)的周向间隔设有多个滑块(18)，所述滑块(18)与所述定位件(2)接触滑动，以减少所述转动件(1)转动过程中与所述定位件(2)之间的摩擦。
12.一种微流控芯片，其特征在于，包括芯片本体(3)和如权利要求1～11任一项所述的用于微流控芯片的液流导向阀，所述定位件(2)固定于所述芯片本体(3)。
13.如权利要求12所述的微流控芯片，其特征在于，所述芯片本体(3)内设有至少两条第一液流通道(31)，各所述第一液流通道(31)均配置第一液流孔(311)和第二液流孔(312)，所述第一液流孔(311)用于将所述第一液流通道(31)与所述导流通道(11)连通，所述第二液流孔(312)用于将所述第一液流通道(31)与试剂存储仓、废液仓或次级试剂反应仓连通。
14.如权利要求13所述的微流控芯片，其特征在于，所述转动件(1)在转动过程中，所述导流通道(11)的第一导流孔(111)可选择性地与其中一条所述第一液流通道(31)的第一液流孔(311)对正。
15.如权利要求13所述的微流控芯片，其特征在于，所述第一液流孔(311)和所述第二液流孔(312)均设于所述芯片本体(3)的同一表面。
16.如权利要求13所述的微流控芯片，其特征在于，所述芯片本体(3)内设有第二液流通道(32)，所述芯片本体(3)设有第三液流孔(321)和第四液流孔(322)，所述第三液流孔(321)用于将所述第二液流通道(32)与所述导流通道(11)连通，所述第四液流孔(322)用于将所述第二液流通道(32)与主级试剂反应仓连通。
17.如权利要求16所述的微流控芯片，其特征在于，所述第三液流孔(321)与所述第二导流孔(112)对正。
18.如权利要求16所述的微流控芯片，其特征在于，各所述第一液流通道(31)的第一液流孔(311)围绕所述第二液流通道(32)的第三液流孔(321)设置，且各所述第一液流孔(311)与所述第三液流孔(321)的距离相等。
19.如权利要求16所述的微流控芯片，其特征在于，所述第三液流孔(321)和所述第四液流孔(322)均设于所述芯片本体(3)的同一表面。
20.如权利要求13所述的微流控芯片，其特征在于，所述导流通道(11)的第一导流孔(111)的一侧设有第一透光孔(17)，各所述第一液流通道(31)的第一液流孔(311)的一侧设有第二透光孔，在所述第一导流孔(111)与其中一第一液流孔(311)对正的状态下，所述第一透光孔(17)与该第一液流孔(311)一侧的第二透光孔对正透光，可被光传感器检测到，以用于监控及校准所述转动件(1)的位置。
21.如权利要求12所述的微流控芯片，其特征在于，所述定位件(2)与所述芯片本体(3)的固定方式为胶粘、卡扣连接或螺纹锁紧。
22.如权利要求12所述的微流控芯片，其特征在于，包括定位环(5)，所述定位环(5)与所述芯片本体(3)一体成型，所述定位件(2)与所述定位环(5)螺纹连接。
23.如权利要求12所述的微流控芯片，其特征在于，所述液流导向阀的中心处与所述芯片本体(3)的阀区设有相互配合的定位结构(6)，以对所述液流导向阀安装于所述芯片本体(3)进行定位。
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