CN114653268A - 一种微珠振动式气动微流控样品处理模块 - Google Patents
一种微珠振动式气动微流控样品处理模块 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114653268A CN114653268A CN202210277619.1A CN202210277619A CN114653268A CN 114653268 A CN114653268 A CN 114653268A CN 202210277619 A CN202210277619 A CN 202210277619A CN 114653268 A CN114653268 A CN 114653268A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- layer
- reagent
- permanent magnet
- micro
- reagent mixing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Abstract
一种微珠振动式气动微流控样品处理模块,涉及一种气动微流控样品处理模块。本发明是要解决目前生物医学分析及检测过程中微量生物试剂混合操作难度高、混合效率低的技术问题。本发明通过改变气动控制腔的容积来改变永磁体与微珠的垂直距离,进而实现导磁体和微珠的受迫振动,从而达到生物试剂快速均匀混合的目的。本发明为一种微珠振动式气动微流控样品处理模块,其结构尺寸小,对生物医学样品不构成破坏,不仅具有较高的混合效率,而且易于模块化集成。
Description
技术领域
本发明涉及一种气动微流控样品处理模块。
背景技术
微量样品和试剂的混合是很多生物医学检测和化学分析过程中必不可少的环节,以往生物或化学的分析和检测,例如提取样本DNA、药物筛选、临床病症分析等,主要由人工完成,而由于操作过程的繁杂性,完成全部的操作需要过多的人力和时间成本。生物化学自动化工作站的出现虽然提高了分析的效率,但操作复杂,成本高。因此耗材少、检测快、集成化程度高的微流控装置体现出了越来越明显的优势,在蛋白质检测、核酸研究、细胞培养、微流体混合等方面发挥了越来越大的作用,具有广阔的应用前景。其中微流控混合技术作为微流控装置的重要组成部分,对生物试剂混合、生物催化等生物化学装置的研发有着重要意义。
目前微流控混合主要分为被动式混合与主动式混合。被动式混合单纯利用流道几何形状的变化或流体特性产生混合效果。由于除驱动流体流动的力外不借助其他外力,因此被动式混合效率低下,且流道的设计复杂。主动式混合则借助磁力、电场力、声场力等外力进行混合。常用的主动式微混合器有叶片式搅拌器、磁力搅拌微混合器、气泡引发的声场微混合器、超声振动微混合器等。叶片式搅拌器通常尺寸较大,叶片的旋转容易造成生物医学样品的破坏;磁力搅拌微混合器利用外部旋转磁场驱动模块中的微磁力搅拌棒进行溶液混合,有利于提高混合效率,但旋转磁场的施加会增加模块集成的难度,目前微磁力搅拌棒结构尺寸比较大,不适合微量样品的混合处理;气泡引发的声场微混合器借助声场引发的稳定循环流,使得引入待混合溶液的一系列符合要求的气泡在固体表面产生震动,从而实现球形对流,加速混合。但气泡在溶液中的位置会严重影响引发的流场和混合程度;超声振动微混合器利用超声波辐射装置激发的超声波使模块中的振动膜振动,从而实现不同的试剂混合。但超声波会使局部温度升高,导致生物样品变性。
发明内容
本发明是要解决目前生物医学分析及检测过程中微量生物试剂混合操作难度高、混合效率低的技术问题,而提供一种微珠振动式气动微流控样品处理模块。
本发明的微珠振动式气动微流控样品处理模块是由试剂混合层下部1、支撑层2、永磁体层3、薄膜层4、气动控制层5、试剂混合层上部6、永磁体7、导磁体8和微珠9组成;
所述的试剂混合层下部1固定在试剂混合层上部6的下部,试剂混合层下部1的上表面中心处设置第一凹槽1-1,试剂混合层上部6的下表面中心处设置向上的第二凹槽6-1,第一凹槽1-1和第二凹槽6-1的尺寸完全相同且上下对称设置,第一凹槽1-1和第二凹槽6-1共同形成试剂混合腔;试剂混合层下部1的下表面设置一个水平的进液流道1-2,进液流道1-2的一端与试剂混合腔连通;试剂混合层上部6的上部侧壁上设置水平的出液流道1-3,出液流道1-3的一端与试剂混合腔连通;进液流道1-2与出液流道1-3分别设置在试剂混合腔的两侧;
所述的试剂混合层下部1固定在支撑层2上,支撑层2的上表面中心处均匀固定多个柱状的导磁体8,每个导磁体8的上方固定一个微珠9,导磁体8位于试剂混合腔中,微珠9位于试剂混合腔的上部;支撑层2、微珠9和导磁体8的固定方法为:准备一个上表面带多个盲孔的亚克力板,向盲孔中注入铁粉与液态硅胶等质量比的混合试剂,填满盲孔后向亚克力板上倒入液态硅胶,保温后脱离亚克力板,导磁体8就与支撑层2连接在一起,利用硅橡胶粘合剂将微珠9和导磁体8的自由端粘结,再使用硅胶将微珠9和导磁体8连接处的外沿固定,保温后即完成;
所述永磁体层3的中心为一个通孔结构形成永磁体层容腔3-1,永磁体层3固定在支撑层2的下表面且固定在薄膜层4的上表面,永磁体7设置在永磁体层容腔3-1中且固定在薄膜层4的上表面,永磁体7的边缘与永磁体层容腔3-1的内侧壁之间留有空隙,永磁体7的上表面与支撑层2之间留有空隙;在永磁体层3中设置有两个排气孔3-2,每个排气孔3-2的一端与外界连通,另一端与永磁体层容腔3-1连通,两个排气孔3-2均与永磁体层容腔3-1相切且成中心点对称分布;
薄膜层4固定在气动控制层5上表面,气动控制层5上表面的中心处设置凹槽形成气动控制腔5-5;所述的气动控制层5的底部均匀设置竖直向上的进气口5-3、出气口5-4、试剂进口5-1和试剂出口5-2,试剂进口5-1和试剂出口5-2对称布置,进气口5-3和出气口5-4对称布置,试剂进口5-1和试剂出口5-2的连线与进气口5-3和出气口5-4的连线垂直;试剂进口5-1的顶端延伸到试剂混合层下部1中且与进液流道1-2远离试剂混合腔的一端顶端连通;试剂出口5-2的顶端延伸到试剂混合层上部6中且与出液流道1-3远离试剂混合腔的一端顶端连通;进气口5-3和出气口5-4的顶端均在薄膜层4的下方;水平设置的进气流道5-6的一端与进气口5-3的顶端连通,另一端与气动控制腔5-5连通,水平设置的出气流道5-7的一端与出气口5-4的顶端连通,另一端与气动控制腔5-5连通。
本发明的微珠振动式气动微流控样品处理模块的使用方法以及工作原理为:
一、进液:
试剂进口5-1与模块外部的多个微泵相连(每个微泵负责输送一种待混合试剂),多个微泵每隔T秒向试剂混合腔内注入固定总体积的多种待混合试剂的混合液,为确保试剂每次都能充满试剂混合腔,进液流道1-2低于出液流道1-3;
二、振动混合:
由于初始状态时微珠9与永磁体7距离较远,二者之间的引力几近于0;气体控制层5的进气口5-3与外部的气泵相连,向进气口5-3中通入气体,使气动控制腔5-5内具有一定的气压,气压使与气动控制腔5-5接触的薄膜层4变形向上鼓,带动永磁体7向上运动,排气孔3-2自动进行排气,当永磁体7运动至支撑层2底部时,微珠9受到永磁体7的磁力作用压迫导磁体8的上部向下弯曲,从而使得微珠9迅速向下运动,并对支撑层2底部产生一定程度的振动冲击(导磁体8的材质使得其可以在外力下进行弯曲,且能撤掉外力后复位);
进气口5-3停止通气,永磁体7的重力使自身与薄膜层4恢复初始位置;由于微珠9与永磁体7的距离增大,磁力减弱,微珠9也回到原位置(导磁体8复位变为竖直状态);
气体控制层5的进气口5-3与外部的气泵相连,通过定时开关实现气体通断的自动控制;可预先设定在T秒内气体通断N次,由于周期性的在进气口5-3处通断气体,微珠9便可实现上下往复运动,进而实现生物试剂快速振动混合的目的;
三、排液:
经过T秒的振动混合,试剂混合腔内的生物试剂已混合充分,之后微泵每隔T秒再向试剂混合腔内注入固定体积的待混合生物试剂进行混合,已混合完成的生物试剂依次经出液流道1-3和试剂出口5-2排出。
本发明通过改变气动控制腔5-5的容积来改变永磁体7与微珠9的垂直距离,进而实现导磁体8和微珠9的受迫振动,从而达到生物试剂快速均匀混合的目的。
本发明为一种微珠振动式气动微流控样品处理模块,其结构尺寸小,对生物医学样品不构成破坏,不仅具有较高的混合效率,而且易于模块化集成。
附图说明
图1为具体实施方式一的微珠振动式气动微流控样品处理模块的爆炸示意图;
图2为具体实施方式一的微珠振动式气动微流控样品处理模块的俯视图;
图3为图2的B-B剖面图;
图4为图2的A-A剖面图。
具体实施方式
具体实施方式一:本实施方式为一种微珠振动式气动微流控样品处理模块,如图1-图4所示,具体是由试剂混合层下部1、支撑层2、永磁体层3、薄膜层4、气动控制层5、试剂混合层上部6、永磁体7、导磁体8和微珠9组成;
所述的试剂混合层下部1固定在试剂混合层上部6的下部,试剂混合层下部1的上表面中心处设置第一凹槽1-1,试剂混合层上部6的下表面中心处设置向上的第二凹槽6-1,第一凹槽1-1和第二凹槽6-1的尺寸完全相同且上下对称设置,第一凹槽1-1和第二凹槽6-1共同形成试剂混合腔;试剂混合层下部1的下表面设置一个水平的进液流道1-2,进液流道1-2的一端与试剂混合腔连通;试剂混合层上部6的上部侧壁上设置水平的出液流道1-3,出液流道1-3的一端与试剂混合腔连通;进液流道1-2与出液流道1-3分别设置在试剂混合腔的两侧;
所述的试剂混合层下部1固定在支撑层2上,支撑层2的上表面中心处均匀固定多个柱状的导磁体8,每个导磁体8的上方固定一个微珠9,导磁体8位于试剂混合腔中,微珠9位于试剂混合腔的上部;支撑层2、微珠9和导磁体8的固定方法为:准备一个上表面带多个盲孔的亚克力板,向盲孔中注入铁粉与液态硅胶等质量比的混合试剂,填满盲孔后向亚克力板上倒入液态硅胶,保温后脱离亚克力板,导磁体8就与支撑层2连接在一起,利用硅橡胶粘合剂将微珠9和导磁体8的自由端粘结,再使用硅胶将微珠9和导磁体8连接处的外沿固定,保温后即完成;
所述永磁体层3的中心为一个通孔结构形成永磁体层容腔3-1,永磁体层3固定在支撑层2的下表面且固定在薄膜层4的上表面,永磁体7设置在永磁体层容腔3-1中且固定在薄膜层4的上表面,永磁体7的边缘与永磁体层容腔3-1的内侧壁之间留有空隙,永磁体7的上表面与支撑层2之间留有空隙;在永磁体层3中设置有两个排气孔3-2,每个排气孔3-2的一端与外界连通,另一端与永磁体层容腔3-1连通,两个排气孔3-2均与永磁体层容腔3-1相切且成中心点对称分布;
薄膜层4固定在气动控制层5上表面,气动控制层5上表面的中心处设置凹槽形成气动控制腔5-5;所述的气动控制层5的底部均匀设置竖直向上的进气口5-3、出气口5-4、试剂进口5-1和试剂出口5-2,试剂进口5-1和试剂出口5-2对称布置,进气口5-3和出气口5-4对称布置,试剂进口5-1和试剂出口5-2的连线与进气口5-3和出气口5-4的连线垂直;试剂进口5-1的顶端延伸到试剂混合层下部1中且与进液流道1-2远离试剂混合腔的一端顶端连通;试剂出口5-2的顶端延伸到试剂混合层上部6中且与出液流道1-3远离试剂混合腔的一端顶端连通;进气口5-3和出气口5-4的顶端均在薄膜层4的下方;水平设置的进气流道5-6的一端与进气口5-3的顶端连通,另一端与气动控制腔5-5连通,水平设置的出气流道5-7的一端与出气口5-4的顶端连通,另一端与气动控制腔5-5连通。
本实施方式的微珠振动式气动微流控样品处理模块的使用方法以及工作原理为:
一、进液:
试剂进口5-1与模块外部的多个微泵相连(每个微泵负责输送一种待混合试剂),多个微泵每隔T秒向试剂混合腔内注入固定总体积的多种待混合试剂的混合液,为确保试剂每次都能充满试剂混合腔,进液流道1-2低于出液流道1-3;
二、振动混合:
由于初始状态时微珠9与永磁体7距离较远,二者之间的引力几近于0;气体控制层5的进气口5-3与外部的气泵相连,向进气口5-3中通入气体,使气动控制腔5-5内具有一定的气压,气压使与气动控制腔5-5接触的薄膜层4变形向上鼓,带动永磁体7向上运动,排气孔3-2自动进行排气,当永磁体7运动至支撑层2底部时,微珠9受到永磁体7的磁力作用压迫导磁体8的上部向下弯曲,从而使得微珠9迅速向下运动,并对支撑层2底部产生一定程度的振动冲击(导磁体8的材质使得其可以在外力下进行弯曲,且能撤掉外力后复位);
进气口5-3停止通气,永磁体7的重力使自身与薄膜层4恢复初始位置;由于微珠9与永磁体7的距离增大,磁力减弱,微珠9也回到原位置(导磁体8复位变为竖直状态);
气体控制层5的进气口5-3与外部的气泵相连,通过定时开关实现气体通断的自动控制;可预先设定在T秒内气体通断N次,由于周期性的在进气口5-3处通断气体,微珠9便可实现上下往复运动,进而实现生物试剂快速振动混合的目的;
三、排液:
经过T秒的振动混合,试剂混合腔内的生物试剂已混合充分,之后微泵每隔T秒再向试剂混合腔内注入固定体积的待混合生物试剂进行混合,已混合完成的生物试剂依次经出液流道1-3和试剂出口5-2排出。
本实施方式通过改变气动控制腔5-5的容积来改变永磁体7与微珠9的垂直距离,进而实现导磁体8和微珠9的受迫振动,从而达到生物试剂快速均匀混合的目的。
本实施方式提供一种微珠振动式气动微流控样品处理模块,其结构尺寸小,对生物医学样品不构成破坏,不仅具有较高的混合效率,而且易于模块化集成。
具体实施方式二:本实施方式与具体实施方式一不同的是:所述的微珠9为导磁材料。其他与具体实施方式一相同。
具体实施方式三:本实施方式与具体实施方式二不同的是:所述的微珠9的材质为轴承钢。其他与具体实施方式二相同。
具体实施方式四:本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是:所述的永磁体7为永磁铁。其他与具体实施方式一至三之一相同。
具体实施方式五:本实施方式与具体实施方式四不同的是:所述的永磁体7的材质为钕铁硼或铝镍钴。其他与具体实施方式四相同。
具体实施方式六:本实施方式与具体实施方式一不同的是:所述的试剂混合层下部1和试剂混合层上部6的材质均为PDMS、PMMA、硅胶、有机塑料或玻璃材料。其他与具体实施方式一相同。
具体实施方式七:本实施方式与具体实施方式一不同的是:所述的支撑层2的材质为PDMS、PMMA、硅胶、有机塑料或玻璃材料。其他与具体实施方式一相同。
具体实施方式八:本实施方式与具体实施方式一不同的是:所述的永磁体层3的材质为PDMS、PMMA、硅胶、有机塑料或玻璃材料。其他与具体实施方式一相同。
具体实施方式九:本实施方式与具体实施方式一不同的是:所述的薄膜层4的材质为PDMS、PMMA、硅胶、有机塑料或玻璃材料。其他与具体实施方式一相同。
具体实施方式十:本实施方式与具体实施方式一不同的是:所述的气动控制层5的材质为PDMS、PMMA、硅胶、有机塑料或玻璃材料。其他与具体实施方式一相同。
用以下试验对本发明进行验证:
试验一:本试验为一种微珠振动式气动微流控样品处理模块,如图1-图4所示,具体是由试剂混合层下部1、支撑层2、永磁体层3、薄膜层4、气动控制层5、试剂混合层上部6、永磁体7、导磁体8和微珠9组成;
所述的微珠9的材质为高精密轴承钢;所述的永磁体7的材质为铝镍钴(圆形);所述的试剂混合层下部1和试剂混合层上部6的材质均为硅胶;所述的支撑层2的材质为硅胶;所述的永磁体层3的材质为硅胶;所述的薄膜层4的材质为硅胶;所述的气动控制层5的材质为硅胶;
所述的试剂混合层下部1固定在试剂混合层上部6的下部,试剂混合层下部1的上表面中心处设置第一凹槽1-1,试剂混合层上部6的下表面中心处设置向上的第二凹槽6-1,第一凹槽1-1和第二凹槽6-1的尺寸完全相同且上下对称设置,第一凹槽1-1和第二凹槽6-1共同形成试剂混合腔(圆形);试剂混合层下部1的下表面设置一个水平的进液流道1-2,进液流道1-2的一端与试剂混合腔连通;试剂混合层上部6的上部侧壁上设置水平的出液流道1-3,出液流道1-3的一端与试剂混合腔连通;进液流道1-2与出液流道1-3分别设置在试剂混合腔的两侧;
所述的试剂混合层下部1固定在支撑层2上,支撑层2的上表面中心处均匀固定多个圆柱状的导磁体8,每个导磁体8的上方固定一个微珠9,导磁体8位于试剂混合腔中,微珠9位于试剂混合腔的上部;支撑层2、微珠9和导磁体8的固定方法为:准备一个上表面带多个盲孔的亚克力板,向盲孔中注入铁粉与液态硅胶等质量比的混合试剂,填满盲孔后向亚克力板上倒入液态硅胶,保温后脱离亚克力板,导磁体8就与支撑层2连接在一起,利用硅橡胶粘合剂将微珠9和导磁体8的自由端粘结,再使用硅胶将微珠9和导磁体8连接处的外沿固定,保温后即完成;
所述永磁体层3的中心为一个通孔结构形成永磁体层容腔3-1,永磁体层3固定在支撑层2的下表面且固定在薄膜层4的上表面(用硅橡胶粘合剂),永磁体7设置在永磁体层容腔3-1中且固定在薄膜层4的上表面,永磁体7的边缘与永磁体层容腔3-1的内侧壁之间留有空隙,永磁体7的上表面与支撑层2之间留有空隙;在永磁体层3中设置有两个排气孔3-2,每个排气孔3-2的一端与外界连通,另一端与永磁体层容腔3-1连通,两个排气孔3-2均与永磁体层容腔3-1相切且成中心点对称分布;
薄膜层4固定在气动控制层5上表面,气动控制层5上表面的中心处设置凹槽形成气动控制腔5-5(圆形);所述的气动控制层5的底部均匀设置竖直向上的进气口5-3、出气口5-4、试剂进口5-1和试剂出口5-2,试剂进口5-1和试剂出口5-2对称布置,进气口5-3和出气口5-4对称布置,试剂进口5-1和试剂出口5-2的连线与进气口5-3和出气口5-4的连线垂直;试剂进口5-1的顶端延伸到试剂混合层下部1中且与进液流道1-2远离试剂混合腔的一端顶端连通;试剂出口5-2的顶端延伸到试剂混合层上部6中且与出液流道1-3远离试剂混合腔的一端顶端连通;进气口5-3和出气口5-4的顶端均在薄膜层4的下方;水平设置的进气流道5-6的一端与进气口5-3的顶端连通,另一端与气动控制腔5-5连通,水平设置的出气流道5-7的一端与出气口5-4的顶端连通,另一端与气动控制腔5-5连通;
所有硅胶和硅胶材料之间的固定都是先放到等离子清洗机里处理表面,之后就能粘合(健合)。
本试验的微珠振动式气动微流控样品处理模块的使用方法以及工作原理为:
一、进液:
试剂进口5-1与模块外部的多个微泵相连(每个微泵负责输送一种待混合试剂),多个微泵每隔T秒向试剂混合腔内注入固定总体积的多种待混合试剂的混合液,为确保试剂每次都能充满试剂混合腔,进液流道1-2低于出液流道1-3;
二、振动混合:
由于初始状态时微珠9与永磁体7距离较远,二者之间的引力几近于0;气体控制层5的进气口5-3与外部的气泵相连,向进气口5-3中通入气体,使气动控制腔5-5内具有一定的气压,气压使与气动控制腔5-5接触的薄膜层4变形向上鼓,带动永磁体7向上运动,排气孔3-2自动进行排气,当永磁体7运动至支撑层2底部时,微珠9受到永磁体7的磁力作用压迫导磁体8的上部向下弯曲,从而使得微珠9迅速向下运动,并对支撑层2底部产生一定程度的振动冲击(导磁体8的材质使得其可以在外力下进行弯曲,且能撤掉外力后复位);
进气口5-3停止通气,永磁体7的重力使自身与薄膜层4恢复初始位置;由于微珠9与永磁体7的距离增大,磁力减弱,微珠9也回到原位置(导磁体8复位变为竖直状态);
气体控制层5的进气口5-3与外部的气泵相连,通过定时开关实现气体通断的自动控制;可预先设定在T秒内气体通断N次,由于周期性的在进气口5-3处通断气体,微珠9便可实现上下往复运动,进而实现生物试剂快速振动混合的目的;
三、排液:
经过T秒的振动混合,试剂混合腔内的生物试剂已混合充分,之后微泵每隔T秒再向试剂混合腔内注入固定体积的待混合生物试剂进行混合,已混合完成的生物试剂依次经出液流道1-3和试剂出口5-2排出。
本试验通过改变气动控制腔5-5的容积来改变永磁体7与微珠9的垂直距离,进而实现导磁体8和微珠9的受迫振动,从而达到生物试剂快速均匀混合的目的。
本试验提供一种微珠振动式气动微流控样品处理模块,其结构尺寸小,对生物医学样品不构成破坏,不仅具有较高的混合效率,而且易于模块化集成。
Claims (10)
1.一种微珠振动式气动微流控样品处理模块,其特征在于微珠振动式气动微流控样品处理模块是由试剂混合层下部(1)、支撑层(2)、永磁体层(3)、薄膜层(4)、气动控制层(5)、试剂混合层上部(6)、永磁体(7)、导磁体(8)和微珠(9)组成;
所述的试剂混合层下部(1)固定在试剂混合层上部(6)的下部,试剂混合层下部(1)的上表面中心处设置第一凹槽(1-1),试剂混合层上部(6)的下表面中心处设置向上的第二凹槽(6-1),第一凹槽(1-1)和第二凹槽(6-1)的尺寸完全相同且上下对称设置,第一凹槽(1-1)和第二凹槽(6-1)共同形成试剂混合腔;试剂混合层下部(1)的下表面设置一个水平的进液流道(1-2),进液流道(1-2)的一端与试剂混合腔连通;试剂混合层上部(6)的上部侧壁上设置水平的出液流道(1-3),出液流道(1-3)的一端与试剂混合腔连通;进液流道(1-2)与出液流道(1-3)分别设置在试剂混合腔的两侧;
所述的试剂混合层下部(1)固定在支撑层(2)上,支撑层(2)的上表面中心处均匀固定多个柱状的导磁体(8),每个导磁体(8)的上方固定一个微珠(9),导磁体(8)位于试剂混合腔中,微珠(9)位于试剂混合腔的上部;支撑层(2)、微珠(9)和导磁体(8)的固定方法为:准备一个上表面带多个盲孔的亚克力板,向盲孔中注入铁粉与液态硅胶等质量比的混合试剂,填满盲孔后向亚克力板上倒入液态硅胶,保温后脱离亚克力板,导磁体(8)就与支撑层(2)连接在一起,利用硅橡胶粘合剂将微珠(9)和导磁体(8)的自由端粘结,再使用硅胶将微珠(9)和导磁体(8)连接处的外沿固定,保温后即完成;
所述永磁体层(3)的中心为一个通孔结构形成永磁体层容腔(3-1),永磁体层(3)固定在支撑层(2)的下表面且固定在薄膜层(4)的上表面,永磁体(7)设置在永磁体层容腔(3-1)中且固定在薄膜层(4)的上表面,永磁体(7)的边缘与永磁体层容腔(3-1)的内侧壁之间留有空隙,永磁体(7)的上表面与支撑层(2)之间留有空隙;在永磁体层(3)中设置有两个排气孔(3-2),每个排气孔(3-2)的一端与外界连通,另一端与永磁体层容腔(3-1)连通,两个排气孔(3-2)均与永磁体层容腔(3-1)相切且成中心点对称分布;
薄膜层(4)固定在气动控制层(5)上表面,气动控制层(5)上表面的中心处设置凹槽形成气动控制腔(5-5);所述的气动控制层(5)的底部均匀设置竖直向上的进气口(5-3)、出气口(5-4)、试剂进口(5-1)和试剂出口(5-2),试剂进口(5-1)和试剂出口(5-2)对称布置,进气口(5-3)和出气口(5-4)对称布置,试剂进口(5-1)和试剂出口(5-2)的连线与进气口(5-3)和出气口(5-4)的连线垂直;试剂进口(5-1)的顶端延伸到试剂混合层下部(1)中且与进液流道(1-2)远离试剂混合腔的一端顶端连通;试剂出口(5-2)的顶端延伸到试剂混合层上部(6)中且与出液流道(1-3)远离试剂混合腔的一端顶端连通;进气口(5-3)和出气口(5-4)的顶端均在薄膜层(4)的下方;水平设置的进气流道(5-6)的一端与进气口(5-3)的顶端连通,另一端与气动控制腔(5-5)连通,水平设置的出气流道(5-7)的一端与出气口(5-4)的顶端连通,另一端与气动控制腔(5-5)连通。
2.根据权利要求1所述的一种微珠振动式气动微流控样品处理模块,其特征在于所述的微珠(9)为导磁材料。
3.根据权利要求2所述的一种微珠振动式气动微流控样品处理模块,其特征在于所述的微珠(9)的材质为轴承钢。
4.根据权利要求1所述的一种微珠振动式气动微流控样品处理模块,其特征在于所述的永磁体(7)为永磁铁。
5.根据权利要求4所述的一种微珠振动式气动微流控样品处理模块,其特征在于所述的永磁体(7)的材质为钕铁硼或铝镍钴。
6.根据权利要求1所述的一种微珠振动式气动微流控样品处理模块,其特征在于所述的试剂混合层下部(1)和试剂混合层上部(6)的材质均为PDMS、PMMA、硅胶、有机塑料或玻璃材料。
7.根据权利要求1所述的一种微珠振动式气动微流控样品处理模块,其特征在于所述的支撑层(2)的材质为PDMS、PMMA、硅胶、有机塑料或玻璃材料。
8.根据权利要求1所述的一种微珠振动式气动微流控样品处理模块,其特征在于所述的永磁体层(3)的材质为PDMS、PMMA、硅胶、有机塑料或玻璃材料。
9.根据权利要求1所述的一种微珠振动式气动微流控样品处理模块,其特征在于所述的薄膜层(4)的材质为PDMS、PMMA、硅胶、有机塑料或玻璃材料。
10.根据权利要求1所述的一种微珠振动式气动微流控样品处理模块,其特征在于所述的气动控制层(5)的材质为PDMS、PMMA、硅胶、有机塑料或玻璃材料。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210277619.1A CN114653268B (zh) | 2022-03-21 | 2022-03-21 | 一种微珠振动式气动微流控样品处理模块 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210277619.1A CN114653268B (zh) | 2022-03-21 | 2022-03-21 | 一种微珠振动式气动微流控样品处理模块 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114653268A true CN114653268A (zh) | 2022-06-24 |
CN114653268B CN114653268B (zh) | 2023-03-24 |
Family
ID=82031717
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202210277619.1A Active CN114653268B (zh) | 2022-03-21 | 2022-03-21 | 一种微珠振动式气动微流控样品处理模块 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN114653268B (zh) |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1267089A (zh) * | 1999-03-15 | 2000-09-20 | 清华大学 | 可单点选通式微电磁单元阵列芯片、电磁生物芯片及应用 |
US20040009614A1 (en) * | 2000-05-12 | 2004-01-15 | Ahn Chong H | Magnetic bead-based arrays |
CN1762563A (zh) * | 2005-09-22 | 2006-04-26 | 上海交通大学 | 磁电式循环混合器 |
CN111715314A (zh) * | 2020-06-29 | 2020-09-29 | 京东方科技集团股份有限公司 | 微流控系统及混合方法 |
CN112877031A (zh) * | 2021-01-25 | 2021-06-01 | 义乌壹统胶科技有限公司 | 一种内沉翻动式板材粉状胶粘剂制备工艺 |
CN113086358A (zh) * | 2021-04-06 | 2021-07-09 | 黄丽英 | 一种内渗颤动式防分层的脱模剂存储桶 |
CN113262691A (zh) * | 2021-05-10 | 2021-08-17 | 浙江师范大学 | 一种主动式压电固液微混合器 |
WO2022010987A1 (en) * | 2020-07-07 | 2022-01-13 | Redbud Labs, Inc. | Microfluidic devices and methods including flexible membranes |
CN114192202A (zh) * | 2021-12-09 | 2022-03-18 | 中国农业大学 | 一种应用于微流控芯片的便携式磁珠自动化混合模块 |
-
2022
- 2022-03-21 CN CN202210277619.1A patent/CN114653268B/zh active Active
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1267089A (zh) * | 1999-03-15 | 2000-09-20 | 清华大学 | 可单点选通式微电磁单元阵列芯片、电磁生物芯片及应用 |
US20040009614A1 (en) * | 2000-05-12 | 2004-01-15 | Ahn Chong H | Magnetic bead-based arrays |
CN1762563A (zh) * | 2005-09-22 | 2006-04-26 | 上海交通大学 | 磁电式循环混合器 |
CN111715314A (zh) * | 2020-06-29 | 2020-09-29 | 京东方科技集团股份有限公司 | 微流控系统及混合方法 |
WO2022010987A1 (en) * | 2020-07-07 | 2022-01-13 | Redbud Labs, Inc. | Microfluidic devices and methods including flexible membranes |
CN112877031A (zh) * | 2021-01-25 | 2021-06-01 | 义乌壹统胶科技有限公司 | 一种内沉翻动式板材粉状胶粘剂制备工艺 |
CN113086358A (zh) * | 2021-04-06 | 2021-07-09 | 黄丽英 | 一种内渗颤动式防分层的脱模剂存储桶 |
CN113262691A (zh) * | 2021-05-10 | 2021-08-17 | 浙江师范大学 | 一种主动式压电固液微混合器 |
CN114192202A (zh) * | 2021-12-09 | 2022-03-18 | 中国农业大学 | 一种应用于微流控芯片的便携式磁珠自动化混合模块 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN114653268B (zh) | 2023-03-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Li et al. | A review of microfluidic-based mixing methods | |
Šalić et al. | Application of microreactors in medicine and biomedicine | |
CN208711740U (zh) | 一种用于微液滴生成的吸头装置 | |
CN112322453B (zh) | 一种用于核酸提取、扩增及检测的微流控芯片 | |
CN103861668A (zh) | 一种基于气动微泵和微混合器的微流控芯片 | |
He et al. | A portable droplet generation system for ultra-wide dynamic range digital PCR based on a vibrating sharp-tip capillary | |
Gan et al. | A scalable microfluidic chip for bacterial suspension culture | |
Yu-Yao et al. | Advances in microdroplet generation methods | |
CN114653268B (zh) | 一种微珠振动式气动微流控样品处理模块 | |
CN104117429A (zh) | 一种加热振荡磁分离装置 | |
Chen et al. | Reproducible bubble-induced acoustic microstreaming for bead disaggregation and immunoassay in microfluidics | |
CN209791584U (zh) | 一种生物芯片混匀系统 | |
Frey et al. | Microbioreactors for process development and cell-based screening studies | |
CN116393005A (zh) | 一种基于电磁驱动的微流体混合装置及其使用方法 | |
CN112538426B (zh) | 一种声波驱动的气泡共振与微流场激励的装置和方法 | |
CN100427194C (zh) | 芯片内微流体动态混合器、混合池模具及其驱动方法 | |
CN109012768B (zh) | 微流控液体单向流动控制结构、芯片及方法 | |
CN112266841B (zh) | 一种生物样本处理芯片装置及处理方法 | |
CN110387313B (zh) | 一种基于气泡混合的磁泳微流控芯片 | |
CN111548929A (zh) | 一种用于细胞裂解和样本均质化的离心式微流控芯片 | |
CN207439793U (zh) | 一种混悬物机械混合装置以及采用该装置的混合机 | |
CN101308135B (zh) | 一种制造芯片内微流体动态混合器的混合池的凸凹模具 | |
CN100385227C (zh) | 压电驱式微混合芯片 | |
CN116351488A (zh) | 一种集成泵送和微混合功能的微流控生物样品检测芯片 | |
CN113174308B (zh) | 纯化扩增装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |