CN111389281A - 一种用于并行高通量纳米粒子生成的微流混合芯片盒 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于并行高通量纳米粒子生成的微流混合芯片盒,包括芯片，芯片的两个进液端口垂直于芯片侧壁设置，芯片的出液端口垂直于芯片侧壁设置；芯片内设有微混合结构，微混合结构包括：进液管道、混合管道及出液管道；混合管道是多个环形管道依次连通组成。本发明一种用于并行高通量纳米粒子生成的微流混合芯片盒，通过具有创造性的结构设计，实现更好的混合效果，同时可以多个微流混合芯片盒并行高通量使用，在保证混合效果的同时，能够有效降低昂贵样本液体的浪费，并且可以大幅度提高混合效率。

Description

一种用于并行高通量纳米粒子生成的微流混合芯片盒

技术领域

本发明属于微流混合芯片领域，尤其是涉及一种用于并行高通量纳米粒子生成的微流混合芯片盒。

背景技术

微米与纳米材料在化工、电子、医药、生物等领域具有广泛的应用，传统的微米纳米粒子合成通常采用化学搅拌合成方式，其粒子的尺寸和形貌可通过还原剂、表面活性剂、反应器皿体积、搅拌效率及反应时间等多种因素来控制。其中反应液体的混合是纳米粒子合成最关键的因素，在传统的合成装置中，一般采用液体搅拌混合方式，这种搅拌混合方式虽然较为成熟，但是其混合效率和混合均一性难以定量或精确控制，无法满足生产高质量的纳米粒子的要求。

微流控技术作为一种新兴的交叉科学技术，已经在化学、化工、生物、及物理学等诸多领域有所应用，包括有机合成、无机粒子合成、生物材料、药物合成等方面，其特点是可对微量流体进行精确控制，具有微型化、多功能化、易于集成等优点。在微纳米颗粒合成方面，采用微流控技术代替传统的合成方式已经成为目前基础研究和工业应用中的发展趋势，其中微流混合器的性能则是微流控合成技术的关键核心，决定了纳米粒子生成的质量和效率。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种用于并行高通量纳米粒子生成的微流混合芯片盒，通过具有创造性的结构设计，实现更好的混合效果，同时可以多个微流混合芯片盒并行高通量使用，在保证混合效果的同时，能够有效降低昂贵样本液体的浪费，并且可以大幅度提高混合效率。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种用于并行高通量纳米粒子生成的微流混合芯片盒，包括芯片，芯片的两个进液端口垂直于芯片侧壁设置，芯片的出液端口垂直于芯片侧壁设置；芯片内设有微混合结构，微混合结构包括：进液管道、混合管道及出液管道；混合管道是多个环形管道依次连通组成，混合管道尾部一端的出液口连接出液管道，出液管道连接出液端口；混合管道顶部一端的进液口连接两条进液管道一端，两条进液管道另一端分别对应连接两个进液端口。

进一步，芯片外设有封装盒。

进一步，进液端口与出液端口对称设置在芯片两端。

相对于现有技术，本发明一种用于并行高通量纳米粒子生成的微流混合芯片盒，具有以下优势：

本发明一种用于并行高通量纳米粒子生成的微流混合芯片盒，通过具有创造性的结构设计，能够实现更好的混合效果，同时可以多个微流混合芯片盒并行高通量使用，在保证混合效果的同时，能够有效降低昂贵样本液体的浪费，并且可以大幅度提高混合效率。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，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为本发明实施例一种用于并行高通量纳米粒子生成的微流混合芯片盒芯片示意图；

图2为本发明实施例一种用于并行高通量纳米粒子生成的微流混合芯片盒芯片俯视示意图；

图3为本发明实施例一种用于并行高通量纳米粒子生成的微流混合芯片盒芯片侧视示意图；

图4为本发明实施例一种用于并行高通量纳米粒子生成的微流混合芯片盒封装示意图；

图5为本发明实施例一种用于并行高通量纳米粒子生成的微流混合芯片盒内部结构示意图；

图6为本发明实施例一种用于并行高通量纳米粒子生成的微流混合芯片盒微混合结构示意图；

图7为本发明实施例一种用于并行高通量纳米粒子生成的微流混合芯片盒并行使用示意图。

附图标记说明：

1-进液端口；2-出液端口；3-微混合结构；4-芯片；5-封装盒。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“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的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1-7所示，一种用于并行高通量纳米粒子生成的微流混合芯片盒，包括芯片4，芯片4的两个进液端口1垂直于芯片4侧壁设置，芯片4的出液端口2垂直于芯片4侧壁设置；芯片4内设有微混合结构3，微混合结构3包括：进液管道、混合管道及出液管道；混合管道是多个环形管道依次连通组成，混合管道尾部一端的出液口连接出液管道，出液管道连接出液端口2；混合管道顶部一端的进液口连接两条进液管道一端，两条进液管道另一端分别对应连接两个进液端口1。

在现有技术条件下，常见的微流混合芯片盒其进液端口1通常设置在芯片4下表面上，进液端口1与芯片4下表面垂直设置，使用时用注射器竖直向上注射样本液体，此时由于注射器头部的空白区域会造成有气泡残留在注射器中，虽然提前人为手工操作可以驱赶注射器头部的气泡，使液体样本充满整个注射器，但这样会对价格昂贵的液体样本造成浪费。与此同时，由于进液端口1与芯片下表面成T形的垂直设置，也就无法对微流混合芯片盒进行叠加，实现多个微流混合芯片盒并行高通量使用。

如图7所示，相比现有技术，本发明公开的技术方案使进液端口1及出液端口2均垂直于于芯片4侧壁设置，也就是使进液端口1、出液端口2及芯片4处于同一平面，使用时，采用注射器垂直向下的注射方式，芯片4的平面与注射器处于同一平面，注射器抽取液体样本后，将注射器垂直向下放置，气泡自然上浮到注射内部的顶端，然后再将注射器垂直向下插入到芯片4的进液端口1，之后将注射器内部液体全部注射入进液端口1中，由于气泡是上浮到注射器顶部的，因此无需担心气泡的注入，同时也避免了人工手工操作驱赶注射器头部的气泡，造成的昂贵样本液体的浪费。

如图7所示，由于进液端口1、出液端口2及芯片4处于同一平面，有效减少了操作空间，因此可以实现多个芯片4并行高通量使用，大幅度提高了纳米粒子生成的微流混合效率。

如图6所示，本发明公开的多个环形管道依次连通的混合管道，相比现有技术中芯片4的常见管道形状具有更好的混合效果、并且在保证混合效果的同时，具有更小的流阻，同时由于管道的宽度一致，宽窄没有明显变化，因此不易为异物堵塞，混合效果的提升也可以通过单元结构的串联来实现。

如图1-4所示，芯片4外设有封装盒5。

如图1-3所示，进液端口1与出液端口2对称设置在芯片4两端。

以上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 (3)

1.一种用于并行高通量纳米粒子生成的微流混合芯片盒，其特征在于：包括芯片(4)，所述芯片(4)的两个进液端口(1)垂直于所述芯片(4)侧壁设置，所述芯片(4)的出液端口(2)垂直于所述芯片(4)侧壁设置；所述芯片(4)内设有微混合结构(3)，所述微混合结构(3)包括：进液管道、混合管道及出液管道；所述混合管道是多个环形管道依次连通组成，所述混合管道尾部一端的出液口连接所述出液管道，所述出液管道连接所述出液端口(2)；所述混合管道顶部一端的进液口连接两条所述进液管道一端，两条所述进液管道另一端分别对应连接两个所述进液端口(1)。

2.根据权利要求1所述的一种用于并行高通量纳米粒子生成的微流混合芯片盒，其特征在于：所述芯片(4)外设有封装盒(5)。

3.根据权利要求1所述的一种用于并行高通量纳米粒子生成的微流混合芯片盒，其特征在于：所述进液端口(1)与所述出液端口(2)对称设置在所述芯片(4)两端。

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