CN111569967A - 微流控芯片 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种微流控芯片,包括:芯片本体,具有进样位点、出样位点及驱动力进入位点;所述进样位点、所述出样位点及所述驱动力进入位点设于所述芯片本体的同一侧,所述进样位点和所述出样位点间隔设置;微流体通道,设于所述芯片本体内部;所述微流体通道包括进样流道、出样流道及主流道,所述进样流道和所述出样流道分别与所述主流道连通,且沿所述主流道同一方向,所述进样流道和所述出样流道交替设置;定位组件。本发明技术方案,通过优化微流控芯片结构解决了传统微流控芯片结构复杂制造困难且对样品体积定量不精准的技术问题,实现了微流控芯片的批量化自动化操作。
Description
技术领域
本发明涉及微流控技术领域,特别涉及一种微流控芯片。
背景技术
微流控芯片(Microfluidic chip),通过对微通道网络内微流体的精准操纵和控制,实现整个化学和生物实验室的功能,又被成为“芯片实验室”(Lab on a chip)。微流控芯片技术(Microfluidics)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、机械等学科交替的崭新研究领域。微全分析系统(Micro total analysis system,μTAS)是指集样品处理、操纵、反应、分离和检测于一身,具有微量、高效、快速、高通量、微型化、集成化和自动化的特点的体外分析系统,同时微全分析系统内存在显著的尺度效应,如层流效应、快速传质传热效应等,使其表现出区别于宏观系统的独特优势。
体外诊断(In Vitro Diagnosis,IVD)指在人体之外,对人体样本(血液、体液、组织等)进行检测来获取临床诊断信息,为判断疾病和集体功能的产品和服务,一般包括诊断设备(仪器)和诊断试剂。微流控芯片作为一种有效的生化反应载体,对体外诊断,尤其是即时检测(Point-of-care testing,POCT)具有重要意义。目前配合微流控芯片的上样进样和样品体积定量问题是影响微流控芯片实现自动化、微量化和定量检测的主要问题。
相关技术中,对微流控芯片的上样进样方式主要包括以下几种:固液两相芯片,是将部分反应样品包被在微流控芯片腔室内部,虽然增加了额外的抗体固定步骤,但是反应过程只在固相表面进行效率较低;液相芯片储液袋,是将部分反应样品封装在芯片储液袋中,反应时,通过外力将反应样品压出或使用刺破装置刺破后通过离心装置释放,但是液相芯片储液袋容易造成液体残留现象,且较难实现数微升的微量反应样品存储;液相芯片注射泵连续上样进样,应当理解,连续上样不利于芯片批量化自动化操作且反应样品用量较大,多种样品上样时液路控制复杂;液相芯片样品针上样,其主要原理是结合正压和/或负压进样,但是采用该方法的芯片的结构较为复杂,且需增加额外的样品针清洗步骤。因此,一种所需反应样品消耗量少、对样品体积精准定量且结构简单的微流控芯片的设计迫在眉睫。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种微流控芯片,旨在解决传统微流控芯片结构复杂且对样品体积定量不精准的技术问题。
为实现上述目的,本发明提出一种微流控芯片,包括:
芯片本体,具有进样位点、出样位点及驱动力进入位点;所述进样位点、所述出样位点及所述驱动力进入位点设于所述芯片本体的同一侧,所述进样位点和所述出样位点间隔设置;
微流体通道,设于所述芯片本体内部;所述微流体通道包括进样流道、出样流道及主流道,所述进样流道和所述出样流道分别与所述主流道连通,所述进样流道和所述出样流道交替设置;所述出样流道设有多个,两相邻所述出样流道之间的所述主流道的体积为样品定量体积;
所述进样位点与所述进样流道连通,所述出样位点与所述出样流道连通;所述驱动力进入位点连通于所述微流体通道,所述驱动力进入位点用于连接驱动装置以驱动流体在所述微流体通道内的移动;
定位组件,设于所述芯片本体,用于限制微流控芯片的位置。
可选地,所述进样流道和所述出样流道分别与所述主流道成角度设置。
可选地,所述主流道的宽度为0.01~1mm。
可选地,所述主流道的截面尺寸大于所述进样流道的截面尺寸或所述出样流道的截面尺寸;和/或,
所述主流道的截面形状为矩形或梯形。
可选地,微流控芯片还包括多个功能腔室,多个所述多功能腔室设于所述进样流道或所述出样流道上,用于给进入所述微流体通道内的反应样品或反应完成后生成的废液提供容置空间。
可选地,所述进样流道包括混料流道,所述混料流道包括混料主流道、至少两个混料分流道;
所述混料主流道连通所述主流道,每一所述混料分流道对应一所述进样位点和一所述多功能腔室。
可选地,微流控芯片的尺寸为0.5~200mm;和/或,
所述多功能腔室的体积范围为0.009~1000mm3。
可选地,微流控芯片还具有拔模结构;和/或,
微流控芯片的材料为玻璃、石英、聚二甲基硅氧烷、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯和聚苯乙烯中的一种或其衍生物;和/或,
微流控芯片的驱动方式为气压驱动、电压驱动和磁场驱动中的一种。
可选地,所述定位组件包括第一定位结构,所述第一定位结构设于所述芯片本体的边缘;所述第一定位结构用于对取出过程中的微流控芯片进行定位;和/或,
所述定位组件包括第二定位件,所述第二定位件凸设于所述芯片本体的周侧,以在取出微流控芯片后,对运输过程中的微流控芯片进行定位;和/或,所述定位组件包括第三定位件,所述第三定位件凸设于所述芯片本体,以对需进入反应过程前的微流控芯片进行定位;和/或,
所述定位组件包括第四定位部,所述第四定位部位于所述微流体通道内,以对反应过程中的微流体芯片进行定位。
可选地,所述芯片主体包括依次键合的凸起层、流道层及薄膜层;
所述进样位点、所述出样位点及所述驱动力进入位点设于所述凸起层的远离所述流道层的一侧;
所述主流道设于所述流道层;所述进样流通部分设于所述流道层、另一部分设于所述凸起层,以连通所述进样位点与所述主流道;
所述进样流道部分设于所述流道层、另一部分设于所述凸起层,以连通所述进样位点与所述主流道;
所述出样流道部分设于所述流道层、另一部分设于所述凸起层,以连通所述出样位点与所述主流道;或,
所述芯片主体包括依次键合的流道层和薄膜层;
所述进样位点、所述出样位点及所述驱动力进入位点均设于所述流道层远离所述薄膜层的一侧;
所述主流道、进样流道和出样流道均设于所述流道层内;所述进样流道连通所述进样位点和所述主流道,所述出样流道连通所述出样位点和所述主流道。
相较于现有技术,本发明取得了以下有益效果:
本发明技术方案中,通过设计微流控芯片内的微流体通道结构,实现了对进样样品体积的精准定量。具体地,设置了进样位点、进样流道、主流道、出样流道及出样位点,实现了进样样品的闭环流动;同时,设置了驱动力进入位点,以自动化驱动进入微流体通道内的进样样品的流入、混匀、反应、流出等;并且,通过交替设置进样流通和出样流道,既确保了不同进样样品在主流道上的混匀、完全反应,以及在反应完成后将反应后的废液带入出样流道内,又精准定量了进样样品的体积(即两相邻出样流道的主流道的体积),在实现对样品体积精准定量的同时,大大减少了所需进样的样品的消耗量。通过设置定位组件实现了对微流控芯片的自动化批量化操作,大大降低了人工成本。并且由于定位组件的设置,大大加强了微流控芯片在自动化进程中的位置精准度,为后续样品的反应及反应后测量提供了稳定精准的环境。
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,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,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示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明一实施例中微流控芯片的爆炸图;
图2为本发明一实施例中微流控芯片的流道层的流道分布图;
图3为本发明一实施例中微流体通道中流体流动的示意图;
图4位本发明另一实施例中微流控芯片的爆炸图。
附图标号说明:
标号 | 名称 | 标号 | 名称 |
100 | 芯片本体 | 220 | 进样流道 |
200 | 微流体通道 | 230 | 出样流道 |
300 | 定位组件 | 240 | 混料流道 |
400 | 功能腔室 | 241 | 混料主流道 |
500 | 拔模结构 | 242 | 混料分流道 |
110 | 凸起层 | 310 | 第一定位结构 |
120 | 流道层 | 320 | 第二定位件 |
130 | 薄膜层 | 330 | 第三定位件 |
210 | 主流道 | 340 | 第四定位部 |
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
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的一部分实施例,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他实施例,都属于本发明保护的范围。
需要说明,若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……),则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
另外,若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述,则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其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”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
参见图1至图4,本发明提出一种微流控芯片,包括:
芯片本体100,具有进样位点、出样位点及驱动力进入位点;所述进样位点、所述出样位点及所述驱动力进入位点设于所述芯片本体100的同一侧,所述进样位点和所述出样位点间隔设置;
微流体通道200,设于所述芯片本体100内部;所述微流体通道200包括进样流道220、出样流道230及主流道210,所述进样流道220和所述出样流道230分别与所述主流道210连通,所述进样流道220和所述出样流道230交替设置;所述出样流道230设有多个,两相邻所述出样流道230之间的所述主流道210的体积为样品定量体积;
所述进样位点与所述进样流道220连通,所述出样位点与所述出样流道230连通;所述驱动力进入位点连通于所述微流体通道200,所述驱动力进入位点用于连接驱动装置以驱动流体在所述微流体通道200内的移动;
定位组件300,设于所述芯片本体100,用于限制微流控芯片的位置。
本实施例中,为了实现对不同进样样品的检测,设置了进样位点。这样可根据实际检测需要向微流控芯片加入不同的样品,大大提高了微流控芯片的普适性。为了实现对反应后的样品的浓缩、分离及检测等,设置了出样位点,以实现对反应后样品的收集。为了实现所述微流控芯片的自动化进样、自动化反应、检测等设置了驱动力进入位点,以供外力进入所述微流体通道200,从而推动流体在所述微流体通道200内的移动,实现对样品反应进程的控制。
进一步地,为了实现对进样样品体积的精准定量,设置了交替间隔设置的进样流道220和出样流道230,以及主流道210。具体地,所述进样位点、所述进样流道220、所述主流道210、所述出样流道230以及所述出样位点实现了样品的闭环流动;同时,在驱动力的作用下,实现了样品的自动化流入、混匀、反应、流出等操作,大大提高了样品检测的效率;并且,通过交替设计的所述进样流道220和所述出样流道230,既确保了不同进样样品在所述主流道210上的混匀、完全反应,以及在反应完成后将反应后的废液带入所述出样流道230内,又精准定量了进样样品的体积(即两相邻所述出样流道230的所述主流道210的体积),在实现对样品体积精准定量的同时,大大减少了所需进样的样品的消耗量。
进一步地,通过设置定位组件300实现了对微流控芯片的自动化批量化操作,大大降低了人工成本。并且由于所述定位组件300的设置,大大加强了微流控芯片在自动化进程中的位置精准度,为后续样品的反应及反应后测量提供了稳定精准的环境。
例如但不限于,在一实施例中,所述进样位点即为所述驱动力进入位点,此时可选用正压驱动装置驱动。在另一实施例中,所述出样位点即为所述驱动力进入位点,此时可选用负压驱动装置驱动。应当理解,在其他实施例中,为减小样品在所述微流体通道200内产生气泡的几率,所述驱动力进入位点还可单独设置。
可选地,所述进样流道220和所述出样流道230分别与所述主流道210成角度设置。
本实施例中,为了集成更多的进样样品的体积以方便检测,以实现最大限度的利用所述微流控芯片,将所述进样流道220/所述出样流道230与所述主流道210成角度设置,也即所述进样流道220/所述出样流道230与所述主流道210形成的平面不在同一平面上。这样,可以将所述进样位点/所述出样位点设置在所述芯片主体的正面上,在增大了所述进样位点/所述出样位点的增设点的同时,增大了不同样品的进样测量。大大提高了所述微流控芯片的适用性。
例如但不限于,所述进样流道220垂直所述主流道210设置,和/或所述出样流道230垂直所述主流道210设置。
应当理解的是,在其他实施例中,所述进样流道220和/或所述出样流道230可以与所述主流道210设置在同一水平面上。
可选地,所述主流道210的宽度为0.01~1mm。
本实施例中,同时考虑到加工精度成本,以及样品进入所述微流体通道200内的能完成完全反应,以及驱动装置对处于所述微流体通道200内的流体驱动,将所述主流道210的宽度控制在0.01~1mm之间。优选地,所述主流道210的宽度范围为0.03~0.5mm。
可选地,所述主流道210的截面尺寸大于所述进样流道220的截面尺寸或所述出样流道230的截面尺寸。
本实施例中,为了实现所述进样样品在所述主流道210的充分反应,将所述主流道210的尺寸设计得大于所述进样流道220的尺寸或者所述出样流道230的尺寸。
可选地,所述主流道210的截面形状为矩形或梯形。
本实施例中,为了方便加工,将所述主流道210设置为方体流道。例如但不限于,所述主流道210为正方体流道或者所述主流道210为梯形体流道。在其他实施例中,所述主流道210还可以是圆柱体流道。
可选地,微流控芯片还包括多个功能腔室400,多个所述多功能腔室400设于所述进样流道220或所述出样流道230上,用于给进入所述微流体通道200内的反应样品或反应完成后生成的废液提供容置空间。
本实施例中,为给样品提供一个暂时存储的空间,设置了功能腔室400。所述功能腔室400至少具有以下作用:一是,对进样样品的储存;二是,给不同进样样品提供一个混合的空间;三是,对反应后的样品(废液)的储存。所述多功能腔室400的数量大于或者等于所述进样流道220和所述出样流道230的数量的总和。也即,每一所述进样流道220上至少设置了一所述功能腔室400,每一所述出样流道230上至少设置了一所述功能腔室400。例如但不限于,每一所述进样流道220上设置了一所述功能腔室400,每一所述出样流道230上设置了一所述功能腔室400。
可选地,所述进样流道220包括混料流道240,所述混料流道240包括混料主流道241、至少两个混料分流道242;
所述混料主流道241连通所述主流道210,每一所述混料分流道242对应一所述进样位点和一所述多功能腔室400。
本实施例中,为了提高所述微流控芯片对不同需求的进样样品的适应性,设置了混料流道240。在所述混料流道240中,两种及以上不同的进样样品可以得到充分混匀。例如但不限于,所述混料流道240包括一混料主流道241,以及两个混料分流道242,对应地,两所述混料分流道242上分别设置有至少一个所述功能腔室400,两所述混料分流道242上分别设置一所述进样位点。这样,不同进样样品在取样针的作用下,可通过不同的进样位点进入所述微流控芯片的所述混料分流道242,然后进入所述功能腔室400,并通过所述混流分流道进入所述混流主流道210内进行充分混匀,再将混匀后的混料通入所述主流道210内,以与其他进样样品反应等,大大提高了所述微流控芯片对不同需求的进样样品的适应性。
可选地,微流控芯片的尺寸为0.5~200mm。
本实施例中,为最大限度节约制备芯片的原材料,降低工业化生产原材料,经大量实验检测,将所述微流控芯片的外观尺寸控制在0.5~200mm。优选地,所述微流控芯片的外观尺寸为0.5~100mm。
可选地,所述多功能腔室400的体积范围为0.009~1000mm3。
本实施例中,为同时实现对进样样品的储存,以及微流控芯片的体积限制,将所述所述多功能腔室400的体积控制在0.009~1000mm3。优选地,所述多功能腔室400的体积范围为0.125~125mm3。
可选地,微流控芯片还具有拔模结构500。
本实施例中,为方便加工,提高工业化生产效率,还在所述芯片本体100上设置了拔模结构500。例如但不限于,所述拔模结构500设于所述第三定位件330和多功能腔室400处。
可选地,微流控芯片的材料为玻璃、石英、聚二甲基硅氧烷、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯和聚苯乙烯中的一种或其衍生物。
本实施例中,为节约成本的同时,提高微流控芯片的可视度以及微流控芯片的耐用性,采用聚甲基丙烯酸甲酯作为微流控芯片的加工材料。
可选地,微流控芯片的驱动方式为气压驱动、电压驱动和磁场驱动中的一种或多种。
可选地,所述定位组件300包括第一定位结构310,所述第一定位结构310设于所述芯片本体100的边缘;所述第一定位结构310用于对取出过程中的微流控芯片进行定位。
本实施例中,为了实现所述芯片本体100在取出过程中的精准定位,设置了第一定位结构310。所述第一定位结构310为边线外形结构,设置在所述芯片本体100的周缘上。应当理解,所述第一定位结构310的特定的边线外形结构与取出装置上的边线外形结构相匹配,以在取出装置从芯片盒中取出微流控芯片时,能精准地取出所述芯片本体100,并且,对取出后的所述芯片本体100的位置能实现精准定位。例如但不限于,所述第一定位结构310为设置在所述芯片本体100的齿状结构。为加强所述微流控芯片在取出过程中的位置的精准度,所述齿状结构设有多个,多个所述齿状结构对称设置。在其他实施例中,为了方便加工,也可设置一个齿状结构。
可选地,所述定位组件300包括第二定位件320,所述第二定位件320凸设于所述芯片本体100的周侧,以在取出微流控芯片后,对运输过程中的微流控芯片进行定位。
本实施例中,为了实现所述芯片本体100在运输过程中的精准定位,设置了第二定位件320。应当理解,所述第二定位件320与运输装置上的限位结构相匹配,以在所述取出装置取出所述微流控芯片后,通过运输装置上的限位结构与所述第二定位件320配合作用,从而实现对运输过程中的微流控芯片的位置的精准定位。例如但不限于,所述第二定位件320为凸起。为加强所述微流控芯片在运输过程中的位置的精准度,所述凸起设有多个,多个所述凸起呈力对称设置。在其他实施例中,为方便加工,减小加工成本,可以设置一个凸起。
可选地,所述定位组件300包括第三定位件330,所述第三定位件330凸设于所述芯片本体100,以对需进入反应过程前的微流控芯片进行定位。
本实施例中,为了实现所述芯片本体100在进入反应前的位置的精准调控,设置了第三定位件330。应当理解,所述第三定位件330与反应前定位装置上的定位模块相匹配,以在所述运输装置将所述微流控芯片运输至指定位置时,所述反应前定位装置通过所述定位模块与所述第三定位件330之间的配合作用,而实现对所述微流控芯片的精准定位。例如但不限于,所述第三定位件330为凸设于所述芯片本体100上的定位柱。所述定位柱凸设于所述芯片本体100的正面,在运输装置将所述芯片本体100运输至指定位置时,所述反应定位装置上的定位模块与所诉第三定位件330配合作用,以实现对待反应的所述微流控芯片的位置的限定。一般地,为加强所述微流控芯片在反应前的位置的精准定位,设置了多个定位柱,多个所述定位柱呈力对称设置。在其他实施例中,为了减小成本,可以设置一个定位柱。
在一实施例中,所述第三定位件330为中空定位柱,所述中空定位柱连通所述微流体通道200,所述驱动力进入位点设于所述中空定位柱的中空部。此时,外界驱动装置通过所述中空定位柱实现与所述微流控芯片的连接。应当理解,所述外界驱动装置上设置有供所述中空定位柱插入的槽道。
在另一实施例中,所述中空定位柱的周缘还设置有台阶,以在所述外界驱动装置连接所述微流控芯片时,实现所述外界驱动装置与所述微流控芯片的密封,从而避免所述外界驱动装置在推动所述微流体通道200内的流体移动时,产生小气泡,降低样品反应的精准度。应当理解,在其他实施例中,所述外界驱动装置与所述微流控芯片之间的密封为静密封。例如但不限于,所述密封方式为密封垫密封、弹性压力密封、弹簧密封等。
可选地,所述定位组件300包括第四定位部340,所述第四定位部340位于所述微流体通道200内,以对反应过程中的微流体芯片进行定位。
本实施例中,为进一步实现所述微流体通道200的精准定位,以控制样品在所述微流控芯片内的反应进程,还设置了第四定位部340。具体地,所述第四定位部340为微流体通道200部,也即,在微流体通道200部设有荧光物质。应当理解,所述荧光物质对应设有光学检测装置与其匹配使用。以在所述反应前定位装置对所述微流控芯片进行定位后,通过所述光学检测装置对设于微流体通道200内的荧光物质的检测,进一步实现对所述微流控芯片的位置的精准定位。例如但不限于,为了精简成本,所述第四定位部340位为混料流道240部,也即仅通过对结构较特殊的混料流道240部实现对整个所述微流体通道200的精准定位。也即,仅在所述混料流道240部设置有荧光物质,然后通过所述光学检测装置对设置在所述混料流道240内的荧光物质的检测,从而实现对所述微流控芯片的精准定位。
可选地,所述芯片主体包括依次键合的凸起层110、流道层120及薄膜层130;
所述进样位点、所述出样位点及所述驱动力进入位点设于所述凸起层110的远离所述流道层120的一侧;
所述主流道210设于所述流道层120;所述进样流通部分设于所述流道层120、另一部分设于所述凸起层110,以连通所述进样位点与所述主流道210;
所述进样流道220部分设于所述流道层120、另一部分设于所述凸起层110,以连通所述进样位点与所述主流道210;
所述出样流道230部分设于所述流道层120、另一部分设于所述凸起层110,以连通所述出样位点与所述主流道210。
本实施例中,为了便于芯片本体100的加工,将所述芯片本体100设为凸起层110、流道层120以及薄膜层130。所述凸起层110主要用于与外界装置进行连接,从而实现样品的上样;具体地,所述凸起层110上设有所述进样位点、所述出样位点、所述驱动力进入位点以及功能腔室400。所述流道层120主要用于进行样品的混匀、反应;具体地,所述微流体通道200设于所述流道层120。所述薄膜层130主要用于对所述流道层120进行保护,避免流道层120遭受外界机械力损害。例如但不限于,所述薄膜层130为平滑板。
在其他实施例中,为了减少芯片本体100的装配成本,所述凸起层110与所述流道层120一体成型。
可选地,所述芯片主体包括依次键合的流道层120和薄膜层130;
所述进样位点、所述出样位点及所述驱动力进入位点均设于所述流道层120远离所述薄膜层130的一侧;
所述主流道210、进样流道220和出样流道230均设于所述流道层120内;所述进样流道220连通所述进样位点和所述主流道210,所述出样流道230连通所述出样位点和所述主流道210。
本实施例中,为了精简微流控芯片的结构,减少键合次数,设置了两层芯片结构,即流道层120和薄膜层130。应当理解,所述流道层120具有一定厚度,以使得所述进样流道220和/或所述出样流道230与所述主流道210呈角度设置可以实现。
由上,微流控芯片的工作流程为:微流控芯片储存在芯片盒中的芯片支架上,当需要使用微流控芯片时,打开芯片盒,弹出微流控芯片;然后将取出装置上的边线外形结构对准芯片本体100上的第一定位结构310,取出所述微流控芯片;再后,通过运输装置上的限位结构(也即设于所述芯片本体100周缘的凸起)对所述微流控芯片上设置的第二限位件进行位置限定,从而实现对运输过程中的所述微流控芯片的定位;再后,在运输装置将微流控芯片运输至指定位置时,通过反应前定位装置上设置的定位模块对准所述芯片本体100上的第三定位件330(也即凸设于所述芯片本体100上的定位柱),从而实现对运送至指定位置的需进行样品反应前的所述微流控芯片的位置的限定;最后,在对样品进入反应前的微流控芯片的位置进行初次定位后,为加大样品在所述微流控芯片内的反应的精准度(以便于对样品反应的量的监测,以及对反应进程的把控),通过光学检测装置对设于所述微流体通道200内的荧光物质的检测,从而实现对所述微流体通道200的精准定位。至此,则可进行样品的反应监测进程。
以上所述仅为本发明的可选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的发明构思下,利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种微流控芯片,其特征在于,包括:
芯片本体,具有进样位点、出样位点及驱动力进入位点;所述进样位点、所述出样位点及所述驱动力进入位点设于所述芯片本体的同一侧,所述进样位点和所述出样位点间隔设置;
微流体通道,设于所述芯片本体内部;所述微流体通道包括进样流道、出样流道及主流道,所述进样流道和所述出样流道分别与所述主流道连通,所述进样流道和所述出样流道交替设置;所述出样流道设有多个,两相邻所述出样流道之间的所述主流道的体积为样品定量体积;
所述进样位点与所述进样流道连通,所述出样位点与所述出样流道连通;所述驱动力进入位点连通于所述微流体通道,所述驱动力进入位点用于连接驱动装置以驱动流体在所述微流体通道内的移动;
定位组件,设于所述芯片本体,用于限制微流控芯片的位置。
2.如权利要求1所述的微流控芯片,其特征在于,所述进样流道和所述出样流道分别与所述主流道成角度设置。
3.如权利要求2所述的微流控芯片,其特征在于,所述主流道的宽度为0.01~1mm。
4.如权利要求3所述的微流控芯片,其特征在于,所述主流道的截面尺寸大于所述进样流道的截面尺寸或所述出样流道的截面尺寸;和/或,
所述主流道的截面形状为矩形或梯形。
5.如权利要求1至4任一项所述的微流控芯片,其特征在于,微流控芯片还包括多个功能腔室,多个所述多功能腔室设于所述进样流道或所述出样流道上,用于给进入所述微流体通道内的反应样品或反应完成后生成的废液提供容置空间。
6.如权利要求5所述的微流控芯片,其特征在于,所述进样流道包括混料流道,所述混料流道包括混料主流道、至少两个混料分流道;
所述混料主流道连通所述主流道,每一所述混料分流道对应一所述进样位点和一所述多功能腔室。
7.如权利要求1至4任一项所述的微流控芯片,其特征在于,微流控芯片的尺寸为0.5~200mm;和/或,
所述多功能腔室的体积范围为0.009~1000mm3。
8.如权利要求1至4任一项所述的微流控芯片,其特征在于,微流控芯片还具有拔模结构;和/或,
微流控芯片的材料为玻璃、石英、聚二甲基硅氧烷、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯和聚苯乙烯中的一种或其衍生物;和/或,
微流控芯片的驱动方式为气压驱动、电压驱动和磁场驱动中的一种。
9.如权利要求1至4任一项所述的微流控芯片,其特征在于,所述定位组件包括第一定位结构,所述第一定位结构设于所述芯片本体的边缘;所述第一定位结构用于对取出过程中的微流控芯片进行定位;和/或,
所述定位组件包括第二定位件,所述第二定位件凸设于所述芯片本体的周侧,以在取出微流控芯片后,对运输过程中的微流控芯片进行定位;和/或,
所述定位组件包括第三定位件,所述第三定位件凸设于所述芯片本体,以对需进入反应过程前的微流控芯片进行定位;和/或,
所述定位组件包括第四定位部,所述第四定位部位于所述微流体通道内,以对反应过程中的微流体芯片进行定位。
10.如权利要求9所述的微流控芯片,其特征在于,所述芯片主体包括依次键合的凸起层、流道层及薄膜层;
所述进样位点、所述出样位点及所述驱动力进入位点设于所述凸起层的远离所述流道层的一侧;
所述主流道设于所述流道层;所述进样流通部分设于所述流道层、另一部分设于所述凸起层,以连通所述进样位点与所述主流道;
所述进样流道部分设于所述流道层、另一部分设于所述凸起层,以连通所述进样位点与所述主流道;
所述出样流道部分设于所述流道层、另一部分设于所述凸起层,以连通所述出样位点与所述主流道;或,
所述芯片主体包括依次键合的流道层和薄膜层;
所述进样位点、所述出样位点及所述驱动力进入位点均设于所述流道层远离所述薄膜层的一侧;
所述主流道、进样流道和出样流道均设于所述流道层内;所述进样流道连通所述进样位点和所述主流道,所述出样流道连通所述出样位点和所述主流道。
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CN115400808A (zh) * | 2022-10-31 | 2022-11-29 | 杭州跃真生物科技有限公司 | 一种微流控芯片流量精确控制装置及方法 |
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