CN208542218U - 微流控芯片的离心组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了微流控芯片的离心组件，包括：微流控芯片、离心托盘和紧固组件，紧固组件包括彼此配合的固定柱和固定孔，固定柱设置在离心托盘上，固定孔设置在微流控芯片上，紧固组件适于将所述微流控芯片固定在所述离心托盘上。该离心组件能够有效针对重心不在中心的微流控芯片进行固定和离心，并且该固定方式简单，可靠，容易安装和拆卸。

Description

微流控芯片的离心组件

技术领域

本实用新型属于微流控芯片领域，具体涉及一种微流控芯片的离心组件。

背景技术

微流控芯片是很多生化反应的载体，目前已经广泛应用于生化分析、免疫分析、核酸提取、蛋白提取、核酸扩增等领域。其中有一类利用离心力驱动流体运动的碟式微流控芯片，其具有驱动简单便携等优点，在快速、自动化检测领域有着广泛的应用潜力。常见的一种离心式芯片样式为光盘状结构，其旋转和固定中心均位于其圆形部分，利用中间的固定轴面向圆周方向的几个弹簧销类的结构卡住芯片，离心时带动芯片并保证芯片在旋转过程中不至于受向上的力飞出固定轴。该固定方式取放较为方便，但只适用于离心中心在中心的规则形状的芯片，若一个离心轴或离心托盘上要同时离心多张芯片，如多张扇形芯片，则该方式就不适合了。因此需要有适合于同时对多张芯片固定的方法和对应的结构。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种微流控芯片的离心组件，该离心组件能够有效针对重心不在中心的微流控芯片进行固定和离心，并且该固定方式简单，可靠，容易安装和拆卸。

根据本实用新型的一个方面，本实用新型提出了一种微流控芯片的离心组件，根据本实用新型的具体实施例，该离心组件包括：

微流控芯片；

离心托盘；

紧固组件，所述紧固组件包括彼此配合的固定柱和固定孔，所述固定柱设置在所述离心托盘上，所述固定孔设置在所述微流控芯片上，所述紧固组件适于将所述微流控芯片固定在所述离心托盘上。由此通过固定柱和固定孔可以有效地将微流控芯片固定在离心托盘上。

因此，本实用新型实施例的微流控芯片的离心组件能够有效针对重心不在中心的微流控芯片的固定和离心，解决了目前的离心托盘只适用圆形微流控芯片的离心，而无法对不规则形状的微流控芯片进行固定和离心。而本实用新型实施例微流控芯片的离心组件的提出对不规则形状的微流控芯片在相关生化分析领域中的适用性。

另外，根据本实用新型上述实施例的微流控芯片的离心组件还可以具有如下附加的技术特征：

在本实用新型的一些实施例中，所述微流控芯片为多个，每个所述微流控芯片上具有多个固定孔；所述固定柱包括多组，每组包括多个固定柱，所述多个固定柱与对应的微流控芯片上的多个固定孔配合。由此可以同时对多个微流控芯片进行离心处理，提高处理效率。

在本实用新型的一些实施例中，多个所述微流控芯片沿所述离心托盘的周向上均匀分布。由此可以保持离心时的平衡。

在本实用新型的一些实施例中，所述固定孔邻近所述离心托盘的一端的横截面积在靠近所述离心托盘的方向上逐渐增大。由此可便于固定柱插入，提高安装效率。

在本实用新型的一些实施例中，所述固定柱的自由端形成倒角。由此可便于固定柱插入，提高安装效率。

在本实用新型的一些实施例中，所述固定孔和/或所述固定柱由弹性材料形成。由此可以便于二者固定紧实。

在本实用新型的一些实施例中，所述固定柱与所述固定孔过盈配合。由此可以有效防止微流控芯片在离心过程中脱落。

在本实用新型的一些实施例中，所述固定孔内设置有多个凸起部，在所述固定柱插入所述固定孔内时，所述凸起部适于止抵所述固定柱。由此可以减少固定柱与固定孔的接触面积，便于微流控芯片的取放。

在本实用新型的一些实施例中，所述紧固组件进一步包括：磁性组件，所述磁性组件包括：彼此吸合的第一磁性件和第二磁性件，所述第一磁性件和所述第二磁性件分别设置在所述微流控芯片和所述离心托盘上。由此，利用磁性组件可以有效地将微流控芯片与离心托盘进行固定。

在本实用新型的一些实施例中，所述第一磁性件和所述第二磁性件分别设置在固定孔内和所述固定柱上。由此更加方便第一磁性件和第二磁性件的安放。

在本实用新型的一些实施例中，所述离心托盘为铁制离心托盘，所述微流控芯片设置有磁铁或电磁铁。

在本实用新型的一些实施例中，所述固定柱为铁制固定柱，所述固定孔内设置有磁铁或电磁铁。

附图说明

图1是根据本实用新型一个实施例的微流控芯片的离心组件的结构示意图。

图2是根据本实用新型一个实施例的微流控芯片的离心组件中固定柱和固定孔的纵向剖面图。

图3是根据本实用新型一个实施例的微流控芯片的离心组件的结构示意图。

图4是根据本实用新型一个实施例的微流控芯片的离心组件中微流控芯片的局部剖面图。

图5是根据本实用新型一个实施例的微流控芯片的离心组件中微流控芯片的局部剖面图。

图6是根据本实用新型一个实施例的微流控芯片的离心组件的结构示意图。

图7是根据本实用新型一个实施例的微流控芯片的离心组件中固定柱和固定孔的纵向剖面图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

根据本实用新型的一个方面，本实用新型提出了一种微流控芯片的离心组件，根据本实用新型的具体实施例，该离心组件包括：微流控芯片、离心托盘和紧固组件，紧固组件适于将微流控芯片固定在离心托盘上。

因此，本实用新型实施例的微流控芯片的离心组件能够有效针对重心不在中心的微流控芯片的固定和离心，解决了目前的离心托盘只适用于离心单张芯片，如圆形微流控芯片的离心，而无法同时对多张芯片进行固定和离心。而本实用新型实施例微流控芯片的离心组件的提出对多张芯片进行固定和离心的方案，提高其在相关生化分析领域中的适用性。

下面参考附图1描述本实用新型的一个具体实施例微流控芯片的离心组件。

根据本实用新型的一个实施例，该离心组件100包括：微流控芯片10、离心托盘20和紧固组件30，紧固组件30包括：彼此配合的固定柱31和固定孔32，所述固定柱31设置在所述离心托盘20上，所述固定孔32设置在所述微流控芯片10上。

由此，当微流控芯片10需要离心时，只需要将微流控芯片10上的固定孔32套入离心托盘20上的固定柱31上，即可将微流控芯片10固定在离心托盘20上，固定后的微流控芯片10内部腔体和管道结构跟离心中心匹配，进而当以离心托盘20的圆心为中心进行转动时，可以有效地对微流控芯片10进行离心。

根据本实用新型的具体实施例，上述微流控芯片10为多个，每个微流控芯片10上具有多个固定孔32；离心托盘20上的固定柱31也包括多组，每组包括多个固定柱31，所述多个固定柱31与对应的微流控芯片10上的多个固定孔32配合。由此，每组固定柱31可以对应固定一个微流控芯片10，由于离心托盘20上的固定柱31可以有多组，因此可以同时固定多个微流控芯片10，进而可以同时对多个微流控芯片10进行离心处理，进而可以有效提高处理效率。

根据本实用新型的具体实施例，如图1所示，当微流控芯片为扇形时，上述紧固组件适于将扇形的微流控芯片固定在离心托盘上，并且使扇形的微流控芯片的外周弧面与离心托盘同圆心。

根据本实用新型的具体实施例，当上述微流控芯片10为多个时，多个所述微流控芯片沿所述离心托盘的周向上均匀分布。进而可以使得离心托盘20在离心过程中，重心不偏离旋转中心。

如图1所示，根据本实用新型的具体实施例，优选地，离心托盘20上的固定柱31可以为两组，由此可以同时对两个微流控芯片10进行离心，两组固定柱31可以相对于离心托盘20的圆心对称设置，进而可以使得离心托盘20在离心过程中，重心不偏离旋转中心。

根据本实用新型的具体实施例，每组可以包括两个固定柱31，因此，对应的微流控芯片10上可以设置两个固定孔32与离心托盘上的一组中两个固定柱31配合。根据本实用新型的具体实施例，每组固定柱31中包括两个即可能够满足固定微流控芯片10的需求，在离心时微流控芯片10不会相对于托盘出现旋转。

如图2所示，根据本实用新型的另一个实施例，为了进一步提高微流控芯片10的安装便捷，可以将固定孔32邻近离心托盘20的一端的横截面积在靠近所述离心托盘20的方向上逐渐增大。进一步地，还可以将固定柱31的自由端形成倒角。由此可以更加方便固定柱31插入固定孔32内。

根据本实用新型的具体实施例，所述固定孔和/或所述固定柱可以由弹性材料形成。具体地，因为微流控芯片10常为一次性使用，而离心托盘20固定在仪器上需要重复使用，因而离心托盘20可以选择金属类较为刚性耐磨损的材料，如不锈钢、铝合金等；而微流控芯片10的部分或全部为弹性材料，尤其是固定孔32区域，如部分或全部为聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚苯乙烯(PS)、聚碳酸酯(PC)、聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、环烯烃类共聚物(COC)、硅胶等高分子聚合物的一种或几种复合物。因此，固定柱31为金属材料，固定孔32为弹性材料，可以更加方便固定柱31的插入。

根据本实用新型的具体实施例，上述固定柱31与固定孔32过盈配合。因此，当固定柱31插入固定孔32后，可以同时对微流控芯片10进行限位和固定，进而防止在离心时，微流控芯片10从固定柱31上脱落。

根据本实用新型的再一个实施例，所述固定孔32内设置有多个凸起部(未示出)，在所述固定柱31插入所述固定孔32内时，所述凸起部适于止抵所述固定柱31。由此，通过在固定孔32内设置有多个凸起部可以减少固定柱31和固定孔32的接触面积，减少摩擦，进而减少对微流控芯片10上固定孔32部分的弹性的要求。同时虽然过大的接触面积和过硬的材料有利于微流控芯片10固定在离心托盘20上而不被甩出，但同时也需要更大力量来取放微流控芯片10，反而增加了取放难度，不便于操作。

如上所述，发明人发现，无论以固定柱31与固定孔32过盈配合进行固定，还是通过在固定孔32内设置有多个凸起部与固定柱31进行固定，在长期使用摩擦后都会导致固定孔32内径变大和凸起部的磨损，因此二者将无法继续牢固固定，微流控芯片10则无法继续使用。

为此，如图3所示，根据本实用新型的再一个实施例，紧固组件30进一步包括：磁性组件33，所述磁性组件33包括：彼此吸合的第一磁性件331和第二磁性件332，其中，第一磁性件和第二磁性件中的至少一个为磁铁或电磁铁，所述第一磁性件331和所述第二磁性件332分别设置在所微流控芯片10和所述离心托盘20上。

由此，紧固组件30包括固定柱31、固定孔32和磁性组件33，其中，固定柱31和固定孔32的配合可以起到对微流控芯片10进行限位的作用，而磁性组件33中分别设置在所述微流控芯片10和所述离心托盘20上第一磁性件331和第二磁性件332，则可以起到固定微流控芯片10不脱落的作用。因此，紧固组件30增加磁性组件33后，微流控芯片10的取放更加方便，而且固定柱31与固定孔32无需过盈配合，可以减少二者的摩擦，延长微流控芯片10的使用寿命。

如图3所示，根据本实用新型的具体实施例，第一磁性件和第二磁性件中的至少一个为磁铁或电磁铁。微流控芯片10上的第一磁性件331可以为磁化的铁块，为了避免铁块长期暴露在空气中生锈，铁块表面经过了防锈处理，通过注塑的方式嵌入微流控芯片10内，或者直接嵌入注塑后的微流控芯片10中。离心托盘20上的第二磁性件332为永磁铁，直接嵌入离心托盘20中。

如图4和图5所示，优选地，微流控芯片10上的磁化的铁块331可以为中空的圆柱状铁块，便于注塑时嵌入微流控芯片10中；或者可以为圆球形，便于直接嵌入注塑后的微流控芯片10中。

如图6和图7所示，根据本实用新型的具体实施例，所述第一磁性件331和所述第二磁性件332还可以被分别设置在固定孔32内和所述固定柱31上，第一磁性件331和第二磁性件332中的至少一个为磁铁或电磁铁。由此，如图7所示，当固定柱31插入固定孔32内后，固定柱31顶端的第二磁性件332会接触到固定孔32内中嵌入的第一磁性件331并彼此吸合，达到固定微流控芯片10与离心托盘20的作用，进而使得在离心的过程中微流控芯片10不被甩出。该种固定方式不仅可以避免固定柱31与固定孔32的过盈配合导致的摩擦，同时可以较在微流控芯片10和离心托盘20的其他部位设置第一磁性件331和第二磁性件332更加方便，而且减少占用面积并简化有关向微流控芯片10中嵌入磁化的铁块的操作。

根据本实用新型的另一个实施例，同样为了减少固定柱31与固定孔32的摩擦，可以将离心托盘20设置为铁制离心托盘，在微流控芯片上设置有磁铁或电磁铁。或者将固定柱31设置为铁制固定柱31，固定孔32内设置有磁铁或电磁铁。进而可以使得微流控芯片10与离心托盘20之间的固定通过铁制离心托盘与微流控芯片上设置的磁铁或电磁铁的彼此吸合，或者通过铁制固定柱31与固定孔32内设置的磁铁或电磁铁的彼此吸合。因此，上述两种固定方式同样可以替代固定柱31与固定孔32的过盈配合，进而减少二者摩擦，提高托盘的使用寿命。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (12)

1.一种微流控芯片的离心组件，其特征在于，包括：

微流控芯片；

离心托盘；

紧固组件，所述紧固组件包括彼此配合的固定柱和固定孔，所述固定柱设置在所述离心托盘上，所述固定孔设置在所述微流控芯片上，所述紧固组件适于将所述微流控芯片固定在所述离心托盘上。

2.根据权利要求1所述的微流控芯片的离心组件，其特征在于，所述微流控芯片为多个，每个所述微流控芯片上具有多个固定孔；所述固定柱包括多组，每组包括多个固定柱，所述多个固定柱与对应的微流控芯片上的多个固定孔配合。

3.根据权利要求2所述的微流控芯片的离心组件，其特征在于，多个所述微流控芯片沿所述离心托盘的周向上均匀分布。

4.根据权利要求2-3任一项所述的微流控芯片的离心组件，其特征在于，所述固定孔邻近所述离心托盘的一端的横截面积在靠近所述离心托盘的方向上逐渐增大。

5.根据权利要求4所述的微流控芯片的离心组件，其特征在于，所述固定柱的自由端形成倒角。

6.根据权利要求1所述的微流控芯片的离心组件，其特征在于，所述固定孔和/或所述固定柱由弹性材料形成。

7.根据权利要求6所述的微流控芯片的离心组件，其特征在于，所述固定柱与所述固定孔过盈配合。

8.根据权利要求6所述的微流控芯片的离心组件，其特征在于，所述固定孔内设置有多个凸起部，在所述固定柱插入所述固定孔内时，所述凸起部适于止抵所述固定柱。

9.根据权利要求1所述的微流控芯片的离心组件，其特征在于，所述紧固组件进一步包括：磁性组件，所述磁性组件包括：彼此吸合的第一磁性件和第二磁性件，所述第一磁性件和所述第二磁性件分别设置在所述微流控芯片和所述离心托盘上。

10.根据权利要求9所述的微流控芯片的离心组件，其特征在于，所述第一磁性件和所述第二磁性件分别设置在固定孔内和所述固定柱上。

11.根据权利要求1所述的微流控芯片的离心组件，其特征在于，所述离心托盘为铁制离心托盘，所述微流控芯片设置有磁铁或电磁铁。

12.根据权利要求1所述的微流控芯片的离心组件，其特征在于，所述固定柱为铁制固定柱，所述固定孔内设置有磁铁或电磁铁。