CN110918143B - 一种离心式微流控芯片的排气通道 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种微流控芯片的排气通道，包括若干设置在微流控芯片基板上的出气流道和排气流道，出气流道与各个腔室一一对应，出气流道与对应腔室连通，用于将腔室内气体排出，排气流道连通各个出气流道，用于汇集出气流道排出的气体，排气流道延伸至微流控芯片外侧，用于将内部聚集的气体排出外界；腔室内的空气由排气流道通入共同的出气流道，通过出气流道将内部聚集的空气进行排出，相对于现有技术，无需刻意地将出气孔对应基板的凹槽的位置，从而降低对微流控芯片覆膜位置精度要求，同时当覆膜位置出现偏差时，也不会导致腔室内的空气无法正常排气。
Description
技术领域
本发明属于生物蛋白分析领域，具体涉及一种离心式微流控芯片的排气通道。
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溶液检测试剂。待检测的样本与溶液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溶液进行检测，就可以得到想要的检测结果。
微流控芯片上开有若干个腔室，如离心腔室和反应腔室，在使用过程中，伴随着微流控芯片的旋转和停止，预装的溶液检测试剂和待检测样本均向着反应腔室在各个腔室之间进行转移。由于腔室中预先填充着大量空气，当溶液从一个腔室转移至另一个腔室时，若不将这部分空气从腔室中及时排出则会回导致溶液无法顺利转移到下一个腔室中。
现有的微流控芯片一般由基板和覆膜贴合而成，基板上开设有若干大小不一的凹槽形成各种腔室的主体，再将覆膜贴合在基板上、凹槽的上端，以形成各种腔室，其中在覆膜上对应基板的凹槽的位置预先开设有若干出气孔。通过出气孔将腔室内部的空气排出，但是由于若干个腔室均需要设置出气孔，因此在对微流控芯片覆膜位置精度要求高，经常由于覆膜位置偏差，导致部分出气孔无法对准对应凹槽，无法正常排气。
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离心式微流控芯片的排气通道，解决了现有技术中由于覆膜位置偏差，导致部分出气孔无法对准对应凹槽，无法正常排气的问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种离心式微流控芯片的排气通道，包括若干设置在微流控芯片基板上的出气流道和排气流道，所述出气流道与各个腔室一一对应，出气流道与对应腔室连通，用于将腔室内气体排出，所述排气流道连通各个出气流道，用于汇集出气流道排出的气体。
所述排气流道延伸至微流控芯片外侧，用于将内部聚集的气体排出外界。
进一步地，所述出气流道设置在微流控芯片基板的顶端。
进一步地，所述出气流道贯穿腔室的侧端面与腔室连通。
进一步地，所述出气流道包括第一排气部以及第二排气部，所述第一排气部位与所述第二排气部位连通，所述第一排气部与腔室连通，所述第二排气部与排气流道连通。
进一步地，所述第一排气部的进气口设置在腔室靠近微流控芯片旋转中心的一侧。
进一步地，所述第一排气部位的长度方向由腔室向靠近微流控芯片旋转中心延伸。
进一步地，所述出气流道的顶端至底端面的深度在50微米至600微米之间。
进一步地，任意两相邻出气流道的第二排气部气体流动方向与排气流道气体流动方向的夹角均同时小于或者等于90度。
进一步地，所述排气流道的出气口设置在微流控芯片基板的侧壁上。
本发明的有益效果：
本发明腔室内的空气由排气流道通入共同的出气流道，通过出气流道将内部聚集的空气进行排出，相对于现有技术，无需刻意地将出气孔对应基板的凹槽的位置，从而降低对微流控芯片覆膜位置精度要求，同时当覆膜位置出现偏差时，也不会导致腔室内的空气无法正常排气。
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是本发明实施例的整体结构示意图；
图2是本发明实施例的A处放大结构示意图。
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所示，一种离心式微流控芯片的排气通道，包括若干设置在微流控芯片基板上的出气流道1和排气流道2，出气流道1与各个腔室一一对应，出气流道1与对应腔室连通，用于将腔室内气体排出，排气流道2连通各个出气流道1，用于汇集出气流道1排出的气体；排气流道2延伸至微流控芯片外侧，用于将内部聚集的气体排出外界。
在使用过程中，伴随着微流控芯片的旋转和停止，预装的溶液检测试剂和待检测样本均向着反应腔室在各个腔室之间进行转移，由于腔室中预先填充着大量空气，当溶液从一个腔室转移至另一个腔室时，出气流道1将这部分空气从腔室中及时排出，空气从出气流道1汇集至排气流道2，通过排气流道2将内部聚集的气体排出外界，使溶液顺利转移到下一个腔室中；同时由于腔室内的空气由排气流道2通入共同的出气流道1，通过出气流道1将内部聚集的空气进行排出，相对于现有技术，无需刻意地将出气孔对应基板的凹槽的位置，从而降低对微流控芯片覆膜位置精度要求，同时当覆膜位置出现偏差时，也不会导致腔室内的空气无法正常排气。
出气流道1不局限于设置在位于腔室的微流控芯片基板顶端，也可以贯穿腔室的侧端面与腔室连通；当腔室内逐渐填充预装的溶液检测试剂或者待检测样本时，随着腔室内预装的溶液检测试剂或者待检测样本的填充，腔室内空气逐渐挤压至腔室的顶端或者侧端面，通过设置在顶端或者侧端面的出气流道1，有效对聚集在腔室液面上方的空气进行排出。
本实施例在实际加工中，优选出气流道1的顶端至底端面的深度在50微米至600微米之间，防止腔室内溶液完全填充后，多余的溶液从出气流道1溢出排气流道2内。
实施例二，在实施例一基础上，如图2所示，出气流道1包括第一排气部11以及第二排气部12，第一排气部11位与第二排气部12位连通，第一排气部11与腔室连通，第二排气部12与排气流道2连通，第一排气部11的进气口设置在腔室靠近微流控芯片旋转中心的一侧；使用时，腔室内的空气从第一排气部11的进气口进入至第二排气部12，最终流通至排气流道。
在使用过程中，伴随着微流控芯片的旋转，腔室内的空气从第一排气部11的进气口进入至第二排气部12，最终流通至排气流道，同时腔室内的溶液由于离心力作用，使得溶液首先向背离微流控芯片旋转中心的一侧的腔室位置进行聚拢，进而使得内部空气挤压至腔室靠近微流控芯片旋转中心的一侧，将出气流道1第一排气部11的进气口设置在腔室靠近微流控芯片旋转中心的一侧，有利于空气排出，同时也减少溶液从第一排气部11溢出量。
实施例三，在实施例二基础上，如图2所示，出气流道1长度方向由腔室向靠近微流控芯片旋转中心延伸，具体是出气流道1第一排气部11的长度方向由腔室向靠近微流控芯片旋转中心延伸。
在使用过程中，伴随着微流控芯片的旋转，当腔室内的溶液完全填充后，存在部分溶液溢入至出气流道1内，通过上述设计，此时进入至出气流道1内溶液由于离心力作用易重新甩出至腔室内，避免多余的溶液从出气流道1溢出排气流道2内。
实施例四，在实施例二或者实施例三基础上，如图1和图2所示，任意两相邻出气流道1的第二排气部12气体流动方向与排气流道2气体流动方向的夹角均同时小于或者等于90度，即出气流道1的第二排气部12排气方向均顺着排气流道2空气排出流动方向。
在使用过程中，伴随着微流控芯片的旋转，腔室内的空气从第一排气部11的进气口进入至第二排气部12，最终流通至排气流道，由于出气流道1的第二排气部12排气方向均顺着排气流道2空气排出流动方向，避免第二排气部12排出空气与排气流道2排出空气相冲，使第二排气部12排入至排气流道2内的空气更易排出。
实施例五，在实施例一、实施例二、实施例三或者实施例四基础上，如图1所示，排气流道2的出气口设置在微流控芯片基板的侧壁上，排气流道2中聚集的空气从微流控芯片基板侧壁上的出气口进行排出。
在对微流控芯片基板进行覆膜过程中，无需在覆膜上开设对应的排气孔，进一步降低覆膜时，覆膜位置精度要求。
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 (4)
1.一种离心式微流控芯片的排气通道，包括若干设置在微流控芯片基板上的出气流道(1)和排气流道(2)，所述出气流道(1)与各个腔室一一对应，出气流道(1)与对应腔室连通，用于将腔室内气体排出，其特征在于，所述排气流道(2)连通各个出气流道(1)，用于汇集出气流道(1)排出的气体；
所述排气流道(2)延伸至微流控芯片外侧，用于将内部聚集的气体排出外界；
所述出气流道(1)贯穿腔室的侧端面与腔室连通；
所述出气流道(1)包括第一排气部(11)以及第二排气部(12)，所述第一排气部(11)位与所述第二排气部(12)位连通，所述第一排气部(11)与腔室连通，所述第二排气部(12)与排气流道(2)连通；
所述第一排气部(11)的进气口设置在腔室靠近微流控芯片旋转中心的一侧；
任意两相邻出气流道(1)的第二排气部(12)气体流动方向与排气流道(2)气体流动方向的夹角均同时小于或者等于90度；
所述排气流道(2)的出气口设置在微流控芯片基板的侧壁上。
2.根据权利要求1所述的一种离心式微流控芯片的排气通道，其特征在于，所述出气流道(1)设置在微流控芯片基板的顶端。
3.根据权利要求1所述的一种离心式微流控芯片的排气通道，其特征在于，所述第一排气部(11)位的长度方向由腔室向靠近微流控芯片旋转中心延伸。
4.根据权利要求3所述的一种离心式微流控芯片的排气通道，其特征在于，所述出气流道1的顶端至底端面的深度在50微米至600微米之间。
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