CN113663748B - 一种微流体芯片 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种微流体芯片，包括芯片本体以及至少两个筒体，所述芯片本体具有相对设置的第一侧和第二侧，所述芯片本体内形成有贯通至所述第一侧的多个凹槽，所述多个凹槽包括至少一个收集槽及至少两个物料槽，所述芯片本体形成有流道结构，所述流道结构包括主流道以及与所述主流道分别连通的多个支流道，所述主流道连通所述收集槽，每一所述物料槽连通有至少两个支流道，至少两个所述筒体可拆卸地连接于所述芯片本体，两个所述筒体与两个所述物料槽一一对应，每一所述筒体相对所述芯片本体可转动设置，以在转动过程中，每一所述物料槽连通对应的一所述支流道，并关闭余下的所述支流道。本发明提供的微流体芯片提高了制备效率。

Description

一种微流体芯片

技术领域

本发明涉及微流体技术领域，特别涉及一种微流体芯片。

背景技术

微流体芯片技术是把生物、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。由于一次制备过程需要多种物料参与，现有的微流体芯片中一般设置多个槽以放置待制备的多种物料，但制备过程中需严格控制物料的加入顺序，所以需要将物料准确地放置在对应的槽中，这就不可避免地在加物料入槽的过程中耗费大量时间，从而降低制备效率。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种微流体芯片，旨在解决现有的微流体芯片在加物料入槽的过程中耗费大量时间，从而降低制备效率的问题。

为实现上述目的，本发明提出的一种微流体芯片，包括：

芯片本体，具有相对设置的第一侧和第二侧，所述芯片本体内形成有贯通至所述第一侧的多个凹槽，所述多个凹槽包括至少一个收集槽及至少两个物料槽，所述芯片本体形成有流道结构，所述流道结构包括主流道以及与所述主流道分别连通的多个支流道，所述主流道连通所述收集槽，每一所述物料槽连通有至少两个支流道；以及，

至少两个筒体，可拆卸地连接于所述芯片本体，两个所述筒体与两个所述物料槽一一对应，每一所述筒体相对所述芯片本体可转动设置，以在转动过程中，每一所述物料槽连通对应的一所述支流道，并关闭余下的所述支流道。

可选地，所述芯片本体包括沿上下方向依次叠设的第一板、第二板以及膜层，所述第一板的上端面构成所述第一侧，所述第二板的下端面构成所述第二侧，多个所述凹槽依次贯穿所述第一板和第二板，所述流道结构开设于所述第二板的下端面，所述膜层盖合所述第二侧。

可选地，所述第一板的下端面设有环形凸筋，所述第二板的上端面设有环形凹槽，所述环形凸筋与所述环形凹槽配合，以使所述第一板与所述第二板相互固定。

可选地，所述环形凸筋与所述环形凹槽之间形成有配合间隙，所述配合间隙内填充有粘胶层。

可选地，所述收集槽设有一个，所述物料槽设有三个，三个所述物料槽分别为第一物料槽、第二物料槽以及第三物料槽，所述第一物料槽、所述第二物料槽、所述第三物料槽以及所述收集槽依次间隔设置在所述芯片本体上；

每一所述物料槽连接有两个所述支流道；

所述筒体设有两个，两个所述筒体分别对应所述第二物料槽和所述第三物料槽，各所述筒体的侧壁形成有导料口，各所述筒体在转动时，带动所述导料口在所述物料槽连接的两个所述支流道之间转动。

可选地，所述筒体的外侧壁设有限位凸起，所述第一板与所述第二板之间形成有与所述限位凸起相适配的限位凹槽，所述限位凸起与所述限位凹槽配合，以使所述筒体被限定在所述第一板和所述第二板之间。

可选地，所述限位凸起远离所述筒体的一端向上延伸形成有密封凸起，所述限位凹槽的侧壁上凹陷形成有与所述密封凸起相匹配的密封凹槽。

可选地，所述第一板的上端面在邻近所述筒体处设有多个定位部，多个所述定位部在所述第二侧的正投影区域一一对应落在与所述筒体对应的所述物料槽的多个所述支流道上，所述筒体的侧壁上设有一指示凸筋。

可选地，所述第一板具有安装至所述第二板的安装方向，所述芯片本体上设有导向结构，所述导向结构包括导向孔和导向柱，所述导向孔沿所述安装方向延伸设于所述第一板上，所述导向柱对应所述导向孔凸设在所述第二板上。

可选地，所述导向结构设有多个，多个所述导向结构分设在所述芯片本体的两端。

本发明的技术方案中，通过将所述筒体可转动地设置于所述芯片本体上，在所述筒体转动过程中，每一所述物料槽连通对应的一所述支流道，并关闭余下的所述支流道，也即，当需要在所述微流体芯片上进行制备，制备前可将多种物料随机分别放入多个物料槽中，制备时简单转动所述筒体，便使得每一所述物料槽连通需要的一所述支流道，从而改变物料从所述物料槽中流出的流向，进而保证多种物料最终按需要的顺序进行制备，无需在放入物料时为每一物料找准对应的物料槽，避免耗费大量时间，从而提高制备效率。

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为本发明提供的微流体芯片的一实施例的立体示意图；

图2为图1中微流体芯片的分解示意图；

图3为图1中沿A-A线的剖视图；

图4为图1中筒体的立体示意图。

附图标号说明：

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(如附图所示)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，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。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。

由于一次制备过程需要多种物料参与，现有的微流体芯片中一般设置多个并排的物料槽以放置待制备的多种物料，并且每一物料槽只能放入指定的物料以保证后期制备中各物料参加制备的顺序，所以需要将物料准确地放置在对应的物料槽中，这就不可避免地在加物料入物料槽的过程中耗费大量时间，从而降低制备效率。

鉴于此，本发明提供一种微流体芯片，图1至图4为本发明提供的微流体芯片一实施例。

请参照图1和图2，所述微流体芯片100包括芯片本体1以及至少两个筒体2，所述芯片本体1具有相对设置的第一侧11和第二侧12，所述芯片本体1内形成有贯通至所述第一侧11的多个凹槽13，所述多个凹槽13包括至少一个收集槽131及至少两个物料槽132，所述芯片本体1形成有流道结构14，所述流道结构14包括主流道141以及与所述主流道141分别连通的多个支流道142，所述主流道141连通所述收集槽131，每一所述物料槽132连通有至少两个支流道142，至少两个所述筒体2可拆卸地连接于所述芯片本体1，两个所述筒体2与两个所述物料槽132一一对应，每一所述筒体2相对所述芯片本体1可转动设置，以在转动过程中，每一所述物料槽132连通对应的一所述支流道142，并关闭余下的所述支流道142。

本发明的技术方案中，通过将所述筒体2可转动地设置于所述芯片本体1上，在所述筒体2转动过程中，每一所述物料槽132连通对应的一所述支流道142，并关闭余下的所述支流道142，也即，当需要在所述微流体芯片100上进行制备，制备前可将多种物料随机分别放入多个物料槽132中，制备时简单转动所述筒体2，便使得每一所述物料槽132连通需要的一所述支流道142，从而改变物料从所述物料槽132中流出的流向，进而保证多种物料最终按需要的顺序进行制备，无需在放入物料时为每一物料找准对应的物料槽132，避免耗费大量时间，从而提高制备效率。

请参照图2，所述芯片本体1包括沿上下方向依次叠设的第一板15、第二板16以及膜层17，所述第一板15的上端面构成所述第一侧11，所述第二板16的下端面构成所述第二侧12，多个所述凹槽13依次贯穿所述第一板15和第二板16，所述流道结构14开设于所述第二板16的下端面，所述膜层17盖合所述第二侧12，由于流道一般尺寸极小，将所述流道结构14设置在所述第二板16的下端面，便于所述流道结构14的加工。

此外，请参照图1和图2，所述第一板15的下端面设有环形凸筋151，所述第二板16的上端面设有环形凹槽161(这个部分请参照图3)，所述环形凸筋151与所述环形凹槽161配合，以使所述第一板15与所述第二板16相互固定，避免所述第一板15和所述第二板16贴合后发生错位。

进一步地，请参照图3，所述环形凸筋151与所述环形凹槽161之间形成有配合间隙，所述配合间隙内填充有粘胶层152，如此，使得所述第一板15和所述第二板16之间贴合更加牢靠。

不仅如此，请参照图1、图2和图4，所述收集槽131设有一个，所述物料槽132设有三个，三个所述物料槽132分别为第一物料槽132a、第二物料槽132b以及第三物料槽132c，所述第一物料槽132a、所述第二物料槽132b、所述第三物料槽132c以及所述收集槽131依次间隔设置在所述芯片本体1上，每一所述物料槽132连接有两个所述支流道142，所述筒体2设有两个，两个所述筒体2分别对应所述第二物料槽132b和所述第三物料槽132c，各所述筒体2的侧壁形成有导料口21，各所述筒体2在转动时，带动所述导料口21在所述物料槽132连接的两个所述支流道142之间转动，具体地，请参照图2，在所述第一物料槽132a、所述第二物料槽132b以及所述第三物料槽132c中，在物料的移动方向(自第一物料槽132a向收集槽131的方向)上，可以任意两个物料槽132中的物料先行相遇，再与剩余物料槽132中的物料相遇，如此，无论制备需要怎样的物料结合顺序，通过所述筒体2的转动均可实现，操作简单快捷。

请参照图3，所述筒体2的外侧壁设有限位凸起22，所述第一板15与所述第二板16之间形成有与所述限位凸起22相适配的限位凹槽153，所述限位凸起22与所述限位凹槽153配合，以使所述筒体2被限定在所述第一板15和所述第二板16之间，防止所述筒体2从所述芯片本体1上脱离，有助于使所述筒体2在转动时更加稳定。

进一步地，请继续参照图3，所述限位凸起22远离所述筒体2的一端向上延伸形成有密封凸起221，所述限位凹槽153的侧壁上凹陷形成有与所述密封凸起221相匹配的密封凹槽154，物料一般采用液体的形式，通过所述密封凸起221和所述密封凹槽154的配合，有助于防止漏液。

请参照图1和图4，所述第一板15的上端面在邻近所述筒体2处设有多个定位部155，多个所述定位部155在所述第二侧12的正投影区域一一对应落在与所述筒体2对应的所述物料槽132的多个所述支流道142上，所述筒体2的侧壁上设有一指示凸筋23，通过定位部155与指示凸筋23的配合，有助于为所述筒体2在转动时提供一个定位的作用，并且，所述指示凸筋23能够起到防滑的效果，便于人工操作。当然，本发明不限制所述定位部155的具体实施方式，可以是凹槽13、凸筋等。

请参照图1和图2，所述第一板15具有安装至所述第二板16的安装方向，所述芯片本体1上设有导向结构18，所述导向结构18包括导向孔181和导向柱182，所述导向孔181沿所述安装方向延伸设于所述第一板15上，所述导向柱182对应所述导向孔181凸设在所述第二板16上，有利于为所述第一板15安装至所述第二板16时导向，提高安装的效率。

进一步地，请继续参照图1和图2，所述导向结构18设有多个，多个所述导向结构18分设在所述芯片本体1的两端，如此，多个导向结构18的配合，进一步提高导向的准确性。

以上所述仅为本发明的优选实施例，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 (8)

1.一种微流体芯片，其特征在于，包括：

芯片本体，具有相对设置的第一侧和第二侧，所述芯片本体内形成有贯通至所述第一侧的多个凹槽，所述多个凹槽包括至少一个收集槽及至少两个物料槽，所述芯片本体形成有流道结构，所述流道结构包括主流道以及与所述主流道分别连通的多个支流道，所述主流道连通所述收集槽，每一所述物料槽连通有至少两个支流道；以及，

至少两个筒体，可拆卸地连接于所述芯片本体，两个所述筒体与两个所述物料槽一一对应，每一所述筒体相对所述芯片本体可转动设置，以在转动过程中，每一所述物料槽连通对应的一所述支流道，并关闭余下的所述支流道；

其中，所述芯片本体包括沿上下方向依次叠设的第一板、第二板以及膜层，所述第一板的上端面构成所述第一侧，所述第二板的下端面构成所述第二侧，多个所述凹槽依次贯穿所述第一板和第二板，所述流道结构开设于所述第二板的下端面，所述膜层盖合所述第二侧；

所述筒体的外侧壁设有限位凸起，所述第一板与所述第二板之间形成有与所述限位凸起相适配的限位凹槽，所述限位凸起与所述限位凹槽配合，以使所述筒体被限定在所述第一板和所述第二板之间。

2.如权利要求1所述的微流体芯片，其特征在于，所述第一板的下端面设有环形凸筋，所述第二板的上端面设有环形凹槽，所述环形凸筋与所述环形凹槽配合，以使所述第一板与所述第二板相互固定。

3.如权利要求2所述的微流体芯片，其特征在于，所述环形凸筋与所述环形凹槽之间形成有配合间隙，所述配合间隙内填充有粘胶层。

4.如权利要求2所述的微流体芯片，其特征在于，所述收集槽设有一个，所述物料槽设有三个，三个所述物料槽分别为第一物料槽、第二物料槽以及第三物料槽，所述第一物料槽、所述第二物料槽、所述第三物料槽以及所述收集槽依次间隔设置在所述芯片本体上；

每一所述物料槽连接有两个所述支流道；

所述筒体设有两个，两个所述筒体分别对应所述第二物料槽和所述第三物料槽，各所述筒体的侧壁形成有导料口，各所述筒体在转动时，带动所述导料口在所述物料槽连接的两个所述支流道之间转动。

5.如权利要求1所述的微流体芯片，其特征在于，所述限位凸起远离所述筒体的一端向上延伸形成有密封凸起，所述限位凹槽的侧壁上凹陷形成有与所述密封凸起相匹配的密封凹槽。

6.如权利要求1所述的微流体芯片，其特征在于，所述第一板的上端面在邻近所述筒体处设有多个定位部，多个所述定位部在所述第二侧的正投影区域一一对应落在与所述筒体对应的所述物料槽的多个所述支流道上，所述筒体的侧壁上设有一指示凸筋。

7.如权利要求1所述的微流体芯片，其特征在于，所述第一板具有安装至所述第二板的安装方向，所述芯片本体上设有导向结构，所述导向结构包括导向孔和导向柱，所述导向孔沿所述安装方向延伸设于所述第一板上，所述导向柱对应所述导向孔凸设在所述第二板上。

8.如权利要求7所述的微流体芯片，其特征在于，所述导向结构设有多个，多个所述导向结构分设在所述芯片本体的两端。

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