CN112844503B - 一种微流控装置、搅拌系统以及搅拌方法 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种微流控装置、搅拌系统以及搅拌方法，涉及生物技术领域，结构简单，制作容易，且可以防止微流控装置中的液体交叉污染。上述微流控装置包括微流控芯片、搅拌腔体、第一盖板以及搅拌器。微流控芯片包括至少两个流入微通道和至少一个流出微通道。搅拌腔体包括用于容纳待搅拌液体的搅拌腔，且搅拌腔有相对设置的第一开口和进出液口，进出液口与至少两个流入微通道以及至少一个流出微通道相连通。第一盖板覆盖第一开口，且与搅拌腔体相连接，第一盖板开设有第一安装孔。搅拌器，包括叶片与连接件，叶片设置于搅拌腔内，与连接件的第一端相连接，连接件第二端穿过第一安装孔与驱动装置可拆卸连接，驱动装置用于驱动连接件旋转。

Description

一种微流控装置、搅拌系统以及搅拌方法

技术领域

本申请涉及生物技术领域，尤其涉及一种微流控装置、搅拌系统以及搅拌方法。

背景技术

微流控芯片又称为芯片实验室(lab-on-a-chip)，是指把生物、化学和医学等领域中所涉及的样品制备、反应、分离、检测等基本操作单元集成到一块具有微米尺度微通道的芯片上，可以自动完成检测和分析的全过程。

目前，为了实现微流控芯片内液体的高效和快速混合，从而使液体之间的化学反应充分，后续检测精确，通常利用外加超声场或使液体受到声波辐射力的作用而使微流控芯片中的液体流动状态发生改变，从而实现液体混合。

然而，采用上述液体混合方式的微流控芯片装置结构复杂。因此，提供一种结构简单的微流控液体混合装置，是目前本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本申请的实施例提供一种微流控装置、搅拌系统以及搅拌方法，结构简单，制作容易，且可以防止微流控装置中的液体交叉污染。

为达到上述目的，本申请的实施例采用如下技术方案：

本申请实施例的一方面，提供一种微流控装置。该微流控装置包括微流控芯片、搅拌腔体、第一盖板以及搅拌器。其中，微流控芯片，包括至少两个流入微通道和至少一个流出微通道。搅拌腔体，包括用于容纳待搅拌液体的搅拌腔；所述搅拌腔具有相对设置的第一开口和进出液口；所述进出液口与所述至少两个流入微通道以及所述至少一个流出微通道相连通。第一盖板，覆盖所述第一开口，且与所述搅拌腔体相连接；所述第一盖板上开设有第一安装孔。搅拌器，包括叶片与连接件；所述叶片设置于所述搅拌腔内，与所述连接件的第一端相连接；所述连接件第二端穿过所述第一安装孔与驱动装置可拆卸连接，所述驱动装置用于驱动所述连接件旋转。这样一来，通过将微流控装置中微流控搅拌装置和微流控芯片设置成一体结构，实现对待搅拌液体的混合均匀处理，结构简单。且搅拌工作过程中，驱动装置20始终不与待搅拌液体接触，保证了驱动装置不会被污染，可多次重复利用，节约成本，进而也避免了微流控芯片中液体的交叉污染。

可选的，连接件包括：第一转轴，穿过第一安装孔，且靠近叶片的一端作为连接件的第一端；连接板，作为连接件的第二端，与第一转轴远离叶片的一端相连接；连接板在第一盖板上的垂直投影完全覆盖第一安装孔。这样一来，简化设备，方便操作。

可选的，搅拌装置还包括：第二盖板，包括上盖和第一侧壁；上盖设置于第一盖板远离搅拌腔体的一侧，第一侧壁绕上盖的一周设置，且与上盖和第一盖板连接；第二盖板上开设有第二安装孔；其中，第二安装孔在第一盖板上的垂直投影位于连接板在第一盖板上垂直投影的范围内。这样一来，减小了驱动装置与微流控搅拌装置分离时第二转轴的运动距离。

可选的，搅拌腔体包括：第一腔体，为圆柱体，且具有与圆柱体同心的第一圆柱孔；第二腔体，为长方体，与第一腔体相连接，并具有第二圆柱孔和圆锥孔；第二圆柱孔靠近第一圆柱孔设置，且与第一圆柱孔和圆锥孔相连通。这样一来，在搅拌腔体的高度一定的情况下，进一步增大了搅拌腔的容积，提高了检测效率。

可选的，第一圆柱孔远离第二腔体的一侧开口作为第一开口；圆锥孔远离第一腔体的一侧开口作为进出液口。

可选的，搅拌装置还包括：第一粘接层，位于第一盖板和搅拌腔体之间，用于将第一盖板和搅拌腔体相连接；第二粘接层，位于第一侧壁远离上盖的一侧和第一盖板之间，用于将第一侧壁和第一盖板相连接；第三粘接层，位于连接板和第一转轴远离叶片的一侧之间，用于将连接板和第一转轴相连接。这样一来，实现了微流控搅拌装置的相互连接。

可选的，搅拌装置还包括至少一个垫圈，垫圈设置于第一盖板和连接板之间，且垫圈上开设有第三安装孔；第三安装孔在第一盖板上的垂直投影，位于连接板在第一盖板上的垂直投影内，且至少覆盖第一安装孔。这样一来，可以实现对待搅拌液体高效、快速的均匀混合。

可选的，第一安装孔的直径范围为1～10mm。

本申请实施例的另一方面，提供一种搅拌系统。该搅拌系统包括上述任一项的微流控搅拌装置，驱动装置包括驱动器和第二转轴；第二转轴的一端与驱动器相连接，另一端与连接板可拆卸连接；驱动器用于带动第二转轴做旋转动作，进而带动搅拌器在搅拌腔内运动；搅拌系统还包括第四粘接层，位于连接件远离叶片的一侧和第二转轴之间，用于将连接件和第二转轴相连接，这样一来可以降低成本；或者第二转轴靠近连接板的一侧和连接板靠近驱动器的一侧通过磁性相吸，这样一来，可以实现第二转轴和连接板之间的定位连接。

本申请实施例的另一方面，提供一种搅拌方法。该搅拌方法应用于如上述任一项的微流控装置，该搅拌方法包括：将搅拌器的连接件穿过第一盖板的第一安装孔；将搅拌器的叶片置于待搅拌液体中，并将第一盖板覆盖第一开口，且与搅拌腔体相连接；微流控芯片中的至少两个微流控通道中的液体，分别由进出液口向搅拌腔内注入，形成待搅拌液体，并将驱动装置与连接件可拆卸连接；其中，叶片与搅拌腔体的底部之间的垂直距离与待搅拌液体的高度之比α满足：0.3≤α≤0.6；搅拌器在驱动装置的驱动下，对待搅拌液体进行搅拌形成混合液体；将混合液体由进出液口排出，并流入微流控芯片中的至少一个流出微通道将驱动装置与连接件分离。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，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获得其他的附图。

图1a为本申请实施例提供的一种搅拌系统的平面示意图；

图1b为图1a所示的搅拌系统沿J-J′线并垂直纸面方向的截面图；

图2为本申请实施例提供的一种搅拌系统的结构示意图；

图3为图2所示的搅拌系统的分解示意图；

图4为本申请实施例提供的一种搅拌腔体的结构示意图；

图5为图4所示的搅拌腔体沿E-E′方向的剖面示意图；

图6为图4所示的搅拌腔体沿E-E′方向的截面示意图；

图7为图2所示的搅拌系统沿F-F′方向的截面示意图；

图8为本申请实施例提供的一种搅拌系统工作时的截面示意图；

图9为本申请实施例提供的一种第二转轴和连接件之间的连接示意图；

图10为图9所示的第二转轴和连接件断开的示意图；

图11为本申请实施例提供的另一种第二转轴和连接件之间的连接示意图；

图12为本申请实施例提供的一种搅拌系统不工作时的截面示意图；

图13为本申请实施例提供的一种搅拌系统工作时的截面示意图；

图14为本申请实施例提供的另一种搅拌系统不工作时的截面示意图；

图15为本申请实施例提供的另一种搅拌系统的结构示意图；

图16为图15所示的搅拌系统的分解示意图；

图17为图15所示的搅拌系统沿G-G′方向的截面示意图；

图18为本申请实施例提供的另一种搅拌系统的结构示意图；

图19为本申请实施例提供的另一种搅拌系统的截面示意图；

图20为本申请实施例提供的一种驱动装置和微流控搅拌装置分离前的截面示意图；

图21为本申请实施例提供的一种驱动装置和微流控搅拌装置分离后的截面示意图；

图22为本申请实施例提供的另一种搅拌系统的结构示意图；

图23为图22所示的搅拌系统的分解示意图；

图24为图22所示的搅拌系统沿I-I′方向的截面示意图；

图25为图22中的微流控搅拌装置的截面示意图；

图26为本申请实施例提供的一种搅拌系统的截面示意图。

附图标记：

01-微流控芯片；02-搅拌系统；03-微流控装置；04-流出微通道；05、06-流入微通道；10-微流控搅拌装置；20-驱动装置；21-驱动器；22-第二转轴；11-搅拌腔体；12-第一盖板；13-搅拌器；14-垫圈；15-第二盖板；111-第一腔体；112-第二腔体；113-搅拌腔；114-第二侧壁；115-第一开口；116-进出液口；117-活塞；131-叶片；132-连接件；1321-第一转轴；1322-连接板；151-上盖；152-第一侧壁；L1-第一粘接层；L2-第二粘接层；L3-第三粘接层；L4-第四粘接层；K1-第一安装孔；K2-第二安装孔；K3-第三安装孔。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

以下，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。

此外，本申请中，“左”、“右”、“上”以及“下”等方位术语是相对于附图中的部件示意置放的方位来定义的，应当理解到，这些方向性术语是相对的概念，它们用于相对于的描述和澄清，其可以根据附图中部件所放置的方位的变化而相应地发生变化。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，“连接”可以是直接接触相连接，也可以通过中间媒介间接非接触相连接。

微流控芯片是指把生物、化学和医学等领域中所涉及的样品制备、反应、分离、检测等基本操作单元集成到一块具有微米尺度微通道的芯片上，并且可以自动完成检测和分析的全过程。在本申请的一些实施例中，为了能够使微流控芯片01上的流出微通道04中液体之间的化学反应充分，以便后续检测精确，如图1a所示，提供了一种搅拌系统02。利用搅拌系统02对来自流入微通道05和流入微通道06中的不同液体(待搅拌液体)进行高效和快速混合，随后将混合均匀的液体流入微流控芯片01的流出微通道04中，进行后续的检测和分析操作。

具体的，如图1a所示，搅拌系统02包括微流控装置03和驱动装置20。上述微流控装置03包括微流控芯片01，其中，如图1a所示微流控芯片01包括流出微通道04、流入微通道05和流入微通道06。

需要说明的是，本申请不对流出微通道04的个数进行具体的限定，以下实施例为了方便说明，均以微流控芯片01中包括一条为例进行解释说明。本申请微流控芯片01中至少包括两条流入微通道，以下实施例为了方便说明，均以微流控芯片01中包括两条流入微通道05和06为例进行解释说明。

在此基础上，如图1b(图1b为图1a沿J-J′线并垂直纸面的截面图)所示，上述微流控装置03还包括微流控搅拌装置10，其中可以看出，微流控芯片01和微流控搅拌装置10为一体结构。

以下为了简化附图，便于说明，在后续附图中微流控装置03均不体现微流控芯片01，仅对微流控装置03中的微流控搅拌装置10的相关结构和搅拌方法进行具体的解释说明。

在此基础上，如图2所示，本申请实施例提供了一种搅拌系统02，该搅拌系统02可以包括微流控搅拌装置10和驱动装置20。其中，驱动装置20可以包括驱动器21和第二转轴22。驱动器21和第二转轴22相连接，并且驱动器21可以带动第二转轴22做旋转动作。微流控搅拌装置10和第二转轴21相连接，在第二转轴22做旋转动作时，对应的，可以实现微流控搅拌装置10中的搅拌动作。

需要说明的是，上述驱动器21可以包括马达、步进电机等可以带动第二转轴22做旋转搅拌动作的驱动件，本申请对此不做具体的限定。本申请对驱动器21与第二转轴22的连接方式也不做具体的限定。本申请实施例对第二转轴22在其旋转平面上的横截面形状也不做具体的限定。以下为了方便说明，均以第二转轴22在其旋转平面上的横截面为圆形为例进行解释说明。

以下，为了具体说明微流控搅拌装置10如何在第二转轴22的带动下实现搅拌动作，将图2所示的微流控搅拌装置10拆开展示并进行详细的说明。

微流控搅拌装置10的具体组成结构如图3所示，该微流控搅拌装置10可以包括搅拌腔体11、第一盖板12和搅拌器13。

其中，搅拌腔体11如图4所示，包括第一腔体111和第二腔体112。示例的，上述第一腔体111为圆柱体结构，第二腔体112为长方体结构，第一腔体111与第二腔体112相连接。

此外，如图5(图5为图4所示的搅拌腔体11沿E-E′方向的剖面图)所示，上述搅拌腔体11具有第二侧壁114和容纳待搅拌液体的搅拌腔113。需要说明的是，本申请不对搅拌腔113的容积V进行具体限定，示例的，100uL≤V≤5mL。其中，V小于100uL时，对搅拌系统各个组件之间的制备工艺精度要求过高，误差较大，V大于5mL时，使得包括有微流控搅拌装置10的微流控芯片01体积过大，不方便携带。

以下为了进一步详细说明搅拌腔体11的内部结构，将搅拌腔体11沿图4所示的E-E′方向的截面图(如图6所示)展示出来。

其中，如图6所示，当第一腔体111为圆柱体时，第一腔体111具有与圆柱体同心的第一圆柱孔A。此时，该第一圆柱孔A远离第二腔体112的一侧开口作为第一开口115，该第一开口115的直径为D1。当第二腔体112为长方体时，第二腔体112内部具有第二圆柱孔B和圆锥孔C，其中，第二圆柱孔B靠近第一圆柱孔A设置，且与第一圆柱孔A和圆锥孔C相连通。此时，上述圆锥孔C远离第一腔体111的一侧开口作为进出液口116，该进出液口116的直径为D2。其中，搅拌工作开始时，待搅拌液体从进出液口116流入搅拌腔体11内，待搅拌工作结束后，混合均匀后的液体从进出液口116流出。

这样一来，通过在搅拌腔11的底部设置圆锥孔C，使得进出液口116的直径D2显著减小，进而使进出液口116与微流控芯片01的微尺度的微通道04(如图1b所示)相连接。

需要说明的是，本申请不对第一开口的直径D1、进出液口的直径D2和搅拌腔11的高度H1进行具体的限定，示例的，第一开口的直径D1可以为12mm，搅拌腔11的高度H1可以为20mm，进出液口的直径D2的取值范围为：0.1mm≤D2≤3mm。当进出液口的直径D2小于0.1mm时，对各个部件之间的生产精度要求较高，成本较高，当进出液口的直径D2大于3mm时，无法与微通道04相连接。

需要说明的是，上述关于第二腔体112具有第二圆柱孔B和圆锥孔C的论述，仅是一个示例，这样设置的原因是为了在搅拌腔体11的高度H1一定的情况下，进一步增大搅拌腔113的容积V，从而容纳更多的待搅拌液体，提高微流控芯片01的检测效率和检测结果的可靠性。

在本申请的另外一些实施例中，为了简化制备工艺，第二腔体112可以仅具有一个圆锥孔C。

在此基础上，如图7(图7为图2沿F-F′方向的截面图)所示，第一盖板12设置于上述第一开口115上，并和搅拌腔体11相连接，且在该第一盖板12上开设第一安装孔K1。此时，因为第一盖板12的存在，可以使得搅拌腔113中的待搅拌液体在搅拌过程中不会溅落在搅拌腔体11的外部，同时也避免了外界环境中的污染物进入搅拌腔113中，对待搅拌液体造成污染。

需要说明的是，第一盖板12的第一安装孔K1可以为圆形结构，且第一安装孔K1的直径D3的范围为：1mm≤D3≤10mm。当D3小于1mm时，对工艺要求较高，成本较高，当D3大于10mm，容易造成待搅拌溶液的污染。

搅拌器13可以包括叶片131和连接件132，示例的，如图7所示，连接件132为杆状，且该连接件132的第一端(下端)与叶片131相连接，连接件132的第二端(上端)穿过第一安装孔K1与驱动器20的第二转轴22可拆卸连接。其中，叶片131位于搅拌腔113内。

需要说明的是，本申请不对叶片131的具体形状进行限定，根据实际需求而定。

基于上述对搅拌系统02结构的介绍，以下对搅拌系统02的工作过程进行解释说明。

当搅拌系统02不工作时，如图7所示，连接件132的上端与第二转轴22的断开。

当搅拌系统S工作时，如图8所示，连接件132的上端首先与第二转轴22相连接。这样一来，当驱动器21旋转运动后，可以带动第二转轴22旋转，进而带动连接件132旋转，同时带动叶片131在搅拌腔113内对待搅拌液体进行搅拌，从而实现液体的搅拌混合处理。

当搅拌完成后，将连接件132的上端与第二转轴22分离，恢复至图7的状态，并将驱动装置20复位，等待下一次搅拌动作的开始。

这样一来，通过将微流控装置03中微流控搅拌装置10和微流控芯片01设置成一体结构，实现对待搅拌液体的混合均匀处理，结构简单。且搅拌工作过程中，驱动装置20始终不与待搅拌液体接触，保证了驱动装置20不会被污染，可多次重复利用，节约成本，进而也避免了微流控芯片01中液体的交叉污染。

需要说明是，上述在微流控搅拌装置10将待搅拌液体混合均匀所需要的叶片的转速、搅拌时间以及温度等工艺参数，本申请不做具体的限定，根据实际需求而定。

需要说明的是，微流控搅拌装置10在搅拌操作结束前，如图8所示，需要将进出液口116密封，具体的密封方式本申请不做具体的限定，示例的，可以利用图8所示的活塞117进行密封，或者，可以利用图1a所示的开关阀M3处于关闭状态时进行密封。在搅拌操作之后，将活塞117或者开关阀M3打开，便于搅拌均匀的液体流出。

在本申请的实施例中，上述第二转轴22和连接件132的上端可拆卸连接的方式可以有多种。

示例的，在本申请的一些实施例中，当搅拌系统02工作时，如图9所示，连接件132的上端和第二转轴22可以通过第四粘接层L4相连接。当搅拌系统02工作结束后，如图10所示，将连接件132的上端和第二转轴22分离。

需要说明的是，本申请实施例不对第四粘接层L4的具体材料进行限定，示例的，第四粘接层L4可以为弱粘性双面胶，弱粘性双面胶黏性较低，且成本低廉。本申请实施例对于第四粘接层L4是制备在连接件132的上端还是第二转轴22上，还是连接件132的上端和第二转轴22上全部都制备不做具体的限定。

另外，在本申请的另一些实施例中，连接件132的上端和第二转轴22可拆卸连接可以包括磁性相吸，示例的，如图11所示，连接件132的上端和第二转轴22为极性相反的磁铁，连接件132的上端为S极，第二转轴22为N级。也可以，连接件132的上端为N极，第二转轴22为S级。或者，连接件132的上端为铁，第二转轴22为磁铁，又或者，连接件132的上端为磁铁，第二转轴22为铁。当搅拌系统02工作时，连接件132的上端和第二转轴22磁性相吸相连接，当搅拌系统02工作结束后，将连接件132的上端和第二转轴22分离。这样一来，可以实现第二转轴22和连接件132之间的定位连接。

在本申请的一些实施例中，如图12所示，当搅拌器13的长度H2大于叶片131接触第二侧壁114的位置与进出液口115之间的距离H3时，可以看出，在搅拌系统02工作之前，连接件132的上端在连接板12远离搅拌腔11的一侧突出。如此一来，便于在搅拌系统02工作开始时，如图13所示，将第二转轴22和搅拌器13相连接。

另外，当搅拌器13的长度H2小于等于叶片131接触第二侧壁114的位置与进出液口113之间的距离H3时，如图14所示，搅拌器13会掉落在搅拌腔113内，当搅拌系统02工作时，无法将第二转轴22和连接件132的上端相连接。

在本申请的一些实施例中，如图15所示，为了方便操作，微流控搅拌装置10还包括连接板1322。

以下为了详细说明，将图15的微流控搅拌装置10拆开(如图16所示)展示。

如图16所示，上述连接件132可以包括第一转轴1321和连接板1322。其中，将第一转轴1321靠近叶片131的一端作为连接件132的第一端，将连接板1322作为连接件132的第二端。

需要说明的是，上述连接板1322可以为圆形结构，直径为D4，如图17所示(图17为图15沿G-G方向的截面图)，其中，连接板1322的直径D4大于第一安装孔K1的直径D3。

这样一来，通过在连接件132中加入连接板1322，使得搅拌器13包括有连接板1322的一端架在第一盖板12上，以便于在搅拌系统02工作时，第二转轴22和连接件132相连接，保证了操作的可靠性。

在此基础上，为了实现对搅拌腔体11中的待搅拌液体高效、快速的混合均匀，在本申请的一些实施例中，如图17所示，在搅拌系统02工作时，叶片131远离第一盖板12的一侧与进出液口116所在平面之间的间距H4与待搅板液体的高度H8之间的比值α的范围可以为：0.3≤α≤0.6。当α小于0.3或者大于0.6时，叶片131均无法对搅拌腔体11中的待搅拌液体提供良好的搅拌效果。

在此基础上，为了使叶片131与进出液口116之间的间距H4处于上述α的取值范围内，在本申请的一些实施例中，如图18所示，微流控搅拌装置10还包括至少一个垫圈14，且垫圈14上开设有第三安装孔K3。该垫圈14设置于第一盖板12和连接板1322之间。

需要说明的是，如图19所示，第三安装孔K3可以为圆形，直径为D5，其中，第三安装孔K3的直径D5大于第一安装孔K1的直径D3，这样才能保证第一转轴1321顺利穿过第三安装孔K3，同时，第三安装孔K3的直径D5小于连接板1322的直径D4，这样可以保证垫圈14起到垫高的作用。

这样一来，通过垫圈14的垫高设计，可以使得叶片131与进出液口113之间的间距H2满足上述α的取值范围，从而实现对搅拌腔体11中的液体进行高效、快速的均匀混合。

需要说明的是，本申请实施例不对垫圈14的个数和材质进行具体的限定，只需要使得在微流控搅拌装置10还包括垫圈14时，叶片131与进出液口113之间的间距H4满足上述α的取值范围即可。

当搅拌系统02工作结束后，将驱动装置20和微流控搅拌装置10分离时，如图20所示，驱动装置20需要带动搅拌器13运动一段距离H5，此时，该距离H5为第一转轴1321的长度。其次，如图21所示，驱动装置20与搅拌器13分离，搅拌器13落回至微流控搅拌腔体10中。

需要说明的是，为了能够将第二转轴22和搅拌器13分离，如图20所示，叶片131的最大长度D6大于第一安装孔K1的直径D3。

为了减小驱动装置20和微流控搅拌装置10分离时，驱动装置20的运动距离H5，在本申请的一些实施例中，如图22所示，搅拌系统02的微流控搅拌装置10还包括第二盖板15。

为了便于说明，将图22中的的微流控搅拌装置10(如图23所示)分解开来。

如图23所示，上述第二盖板15可以包括上盖151和第一侧壁152。上盖151设置于第一盖板12远离搅拌腔体11的一侧，且上盖151上开设有第二安装孔K2。第一侧壁152围绕上盖151一周设置，且与上盖151和第一盖板12相连接。

需要说明的是，如图24(图24为图22沿I-I′方向的截面图)所示，第二安装孔K2可以为圆形，直径为D7，其中，第二安装孔K2的直径D7小于连接板1322的直径D4，这样一来，可以使得第二转轴22与连接件1322分离时，将连接板1322卡在上盖151上。并且第二安装孔K2的直径D7大于第二转轴22的直径D8，这样一来，可以使得第二转轴22穿过第二安装孔K2与连接件1322相连接。

需要说明的是，本申请实施例不对第二盖板12和上盖151的形成材质和厚度进行具体的限定。

这样一来，在搅拌系统02工作结束后，驱动器20的第二转轴21与连接板1322分离时，由于上盖151将连接板1322卡在第一盖板12和上盖151之间，可以显著减小第二转轴22的运动距离。

需要说明的是，为了减小第二转轴21的运动距离，如图25所示，第一盖板12和上盖151之间的间距H7小于第一转轴1321的长度H6。需要说明的是，上盖151和第一侧壁152可以为一体结构，采用模具浇铸而成，或者，上盖151和第一侧壁152也可以通过粘接层相连接。

以下，以第二转轴22和连接件132之间以第四粘接层L4相连接，以及第二盖板15的上盖151和第一侧壁152为一体结构为例，对各个部件之间的连接方式进行解释说明。

如图26所示，在本申请的一些实施例中，第一粘接层L1位于第一盖板12和搅拌腔体11之间，将第一盖板12和搅拌腔体11相连接。第二粘接层L2位于第二盖板15和第一盖板12之间，将第二盖板15和第一盖板12相连接。第二粘接层L3位于连接板1322和第一转轴1321之间，将连接板1322和第一转轴1321相连接。

需要说明的是，第一粘结层L1、第二粘结层L2、第三粘结层L3的形成材料可以相同，也可以不同，示例的，为了降低成本，上述粘结层的材料可以为双面胶或者胶水等。

值得注意的是，不论第一粘结层L1、第二粘结层L2、第三粘结层L3的材料如何选择，为了保证驱动装置20和微流控搅拌装置10能够完全分离，第四粘接层L4的粘贴力要小于第一粘结层L1、第二粘结层L2、第三粘结层L3的粘贴力。

同样的，在本申请的另一些实施例中，当第二转轴22和连接件132的连接板1322之间磁性相吸相连接时，第二转轴22和连接板1322之间的磁力需要小于第一粘结层L1、第二粘结层L2、第三粘结层L3的粘贴力。

以下对微流控装置03的搅拌方式进行解释说明。

在本申请的一些实施例中，如图3和图7所示，首先将搅拌搅拌器13的连接件132的上端穿过第一盖板12的第一安装孔K1，并固定搅拌器13的一端露出第一盖板12的表面。接着将搅拌器13的叶片131置于待搅板液体中，并将第一盖板12通过第一粘接层L1(如图26所示)与搅拌腔体11相连接。接着，并结合图1a，打开开关阀M1和M2，关闭开关阀M3，将微流控芯片01的流入微通道05和流入微通道06中的不同液体注入搅拌腔11内，形成待搅拌液体。待搅拌液体形成后，关闭开关阀M1和M2，并将驱动装置20与连接件132可拆卸连接，此时，控制叶片131与搅拌腔体11的底部之间的垂直距离H4与待搅拌液体的高度H8之比α满足：0.3≤α≤0.6。这样，搅拌器13在驱动装置20的驱动下，对待搅拌液体进行搅拌形成混合液体。搅拌工作结束后，打开开关阀M3，将混合液体由进出液口116排出，并流入微流控芯片01中的流出微通道04。最后，将驱动装置20和连接件132分离。

在本申请的另一些实施例中，当微流控搅拌装置10(如图16所示)包括连接板1322时，当将连接件132的第一转轴1321远离叶片的一端穿过第一盖板12的第一安装孔K1之后，第一转轴1321远离叶片的一端通过第三粘接层L3(如图26所示)与连接板1322相连接，然后再将第一盖板12通过第一粘接层L1与搅拌腔体11相连接。这样一来，可以通过连接板1322将搅拌器13架在第一盖板12上，便于后续驱动装置20和微流控搅拌装置10相连接。

在本申请的另一些实施例中，当微流控搅拌装置10(如图18所示)包括至少一个垫圈14时，在第一转轴1321穿过第一盖板12的第一安装孔K1之后，第一转轴1321和连接板1322相连接之前，微流控搅拌装置10的组装过程还包括，将第一转轴1321穿过垫圈14的第三安装孔K3。这样一来，可以通过垫圈14的垫高作用，使叶片131处于最佳的搅拌位置。

在本申请的另一些实施例中，当微流控搅拌装置10(如图22所示)包括第二盖板15时，在第一盖板12和搅拌腔体11相连接之后，微流控搅拌装置10的组装过程还包括，将第二盖板15通过第二粘接层L2(如图26所示)与第一盖板12相连接。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种微流控装置，其特征在于，包括：

微流控芯片，包括至少两个流入微通道和至少一个流出微通道；以及，

微流控搅拌装置，所述微流控搅拌装置包括搅拌腔体、第一盖板、搅拌器、以及第二盖板；其中，

所述搅拌腔体包括用于容纳待搅拌液体的搅拌腔；所述搅拌腔具有相对设置的第一开口和进出液口；所述进出液口与所述至少两个流入微通道以及所述至少一个流出微通道相连通；

所述第一盖板覆盖所述第一开口，且与所述搅拌腔体相连接；所述第一盖板上开设有第一安装孔；

所述搅拌器包括叶片与连接件；所述叶片设置于所述搅拌腔内，与所述连接件的第一端相连接；所述连接件第二端穿过所述第一安装孔与驱动装置可拆卸连接，所述驱动装置用于驱动所述连接件旋转；所述连接件包括第一转轴和连接板；所述第一转轴穿过所述第一安装孔，且靠近所述叶片的一端作为所述连接件的第一端；所述连接板作为所述连接件的第二端，与所述第一转轴远离所述叶片的一端相连接；所述连接板在所述第一盖板上的垂直投影完全覆盖所述第一安装孔；

所述第二盖板包括上盖和第一侧壁；所述上盖设置于所述第一盖板远离所述搅拌腔体的一侧，所述第一侧壁绕所述上盖的一周设置，且与所述上盖和所述第一盖板相连接；所述第二盖板上开设有第二安装孔；其中，所述第二安装孔在所述第一盖板上的垂直投影位于所述连接板在所述第一盖板上垂直投影的范围内。

2.根据权利要求1所述的微流控装置，其特征在于，所述搅拌腔体包括：

第一腔体，为圆柱体，且具有与所述圆柱体同心的第一圆柱孔；

第二腔体，为长方体，与所述第一腔体相连接，并具有第二圆柱孔和圆锥孔；所述第二圆柱孔靠近所述第一圆柱孔设置，且与所述第一圆柱孔和所述圆锥孔相连通。

3.根据权利要求2所述的微流控装置，其特征在于，

所述第一圆柱孔远离所述第二腔体的一侧开口作为所述第一开口；

所述圆锥孔远离所述第一腔体的一侧开口作为所述进出液口。

4.根据权利要求1所述的微流控装置，其特征在于，所述微流控搅拌装置还包括：

第一粘接层，位于所述第一盖板和所述搅拌腔体之间，用于将所述第一盖板和所述搅拌腔体相连接；

第二粘接层，位于所述第一侧壁远离所述上盖的一侧和所述第一盖板之间，用于将所述第一侧壁和所述第一盖板相连接；

第三粘接层，位于所述连接板和所述第一转轴远离所述叶片的一侧之间，用于将所述连接板和所述第一转轴相连接。

5.根据权利要求1所述的微流控装置，其特征在于，所述微流控搅拌装置还包括至少一个垫圈，

所述垫圈设置于所述第一盖板和所述连接板之间，且所述垫圈上开设有第三安装孔；所述第三安装孔在所述第一盖板上的垂直投影，位于所述连接板在所述第一盖板上的垂直投影内，且至少覆盖所述第一安装孔。

6.根据权利要求1所述的微流控装置，其特征在于，所述第一安装孔的直径范围为1～10mm。

7.一种搅拌系统，其特征在于，包括如权利要求1-6任一项所述的微流控装置，

所述驱动装置包括驱动器和第二转轴；

所述第二转轴的一端与所述驱动器相连接，另一端与所述连接板可拆卸连接；

所述驱动器用于带动所述第二转轴做旋转动作，进而带动所述搅拌器在所述搅拌腔内运动；

所述搅拌系统还包括第四粘接层，位于所述连接件远离所述叶片的一侧和所述第二转轴之间，用于将所述连接件和所述第二转轴相连接；或者所述第二转轴靠近所述连接板的一侧和所述连接板靠近所述驱动器的一侧通过磁性相吸。

8.一种应用于如权利要求1-6任一项所述的微流控装置的搅拌方法，其特征在于，所述搅拌方法包括：

将所述搅拌器的所述连接件中的所述第一转轴穿过所述第一盖板的所述第一安装孔；

将所述搅拌器的所述叶片置于所述待搅拌液体中，并将所述第一盖板覆盖所述第一开口，且与所述搅拌腔体相连接；

所述微流控芯片中的所述至少两个微流控通道中的液体，分别由所述进出液口向所述搅拌腔内注入，形成所述待搅拌液体，并将所述驱动装置与所述连接件可拆卸连接；其中，所述叶片与所述搅拌腔体的底部之间的垂直距离与所述待搅拌液体的高度之比α满足：0.3≤α≤0.6；

所述搅拌器在所述驱动装置的驱动下，对所述待搅拌液体进行搅拌形成混合液体；

将所述混合液体由所述进出液口排出，并流入所述微流控芯片中的所述至少一个流出微通道；

将所述驱动装置与所述连接件分离，在分离过程中，所述第二盖板的所述上盖将所述连接板卡在所述第一盖板和所述上盖之间。

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