CN216573161U - 储液槽及微流控芯片 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及微流控技术领域，具体地涉及到一种储液槽及微流控芯片，微流控芯片的储液槽包括构成储液槽内壁的挡板、设置于储液槽底部的进液口和出液口、以及连接储液槽底部且设置于进液口和出液口之间的分隔板，储液槽还包括跨过分隔板顶部设置的导流杆，导流杆的一端位于分隔板靠近进液口的一侧，导流杆的另一端位于分隔板靠近出液口的一侧。通过设置该导流杆能够引导储液槽中的液体从进液口流向出液口，并且流动过程中液体能够贴附导流杆的路径流动，防止液体在储液槽上表面形成向上凸起液泡，避免液泡污染导流槽的盒盖继而污染相邻的储液槽。

Description

储液槽及微流控芯片

技术领域

本实用新型涉及微流控技术领域，具体涉及到一种储液槽及微流控芯片。

背景技术

微流控芯片是一种精确控制和操控微尺度流体的技术。通过在微尺度下流体的控制，将生物、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，使其能够自动完成分析全过程。刻有多通道的微流控芯片，内部腔体中可进行细胞的培养、代谢物液体的传导、目标组分的微萃取、除盐、过滤和富集。

现有技术中，一些微流控芯片上设置有多个并排设置的储液槽，储液槽的容积在微升级别。如图1所示，微流控芯片的储液槽1包括构成储液槽1内壁的挡板2、设置于储液槽1底部的进液口3和出液口4、以及连接储液槽1底部且设置于进液口3和出液口4之间的分隔板5。液体通过进液口3进入储液槽1，在储液槽内的液体累计高度超过分隔板5时，液体漫过分隔板5，流向分隔板5的另一侧，通过出液口4排出储液槽1。但由于液体表面张力作用，储液槽1的进液口3一侧储满液体后继续进液时，液滴会在储液槽1上方鼓起液泡，液泡破裂后液体才会漫过分隔板5从出液口4流出。液泡鼓起时，可能会和覆盖于储液槽1顶部的盒盖接触发生污染，进而和相邻储液槽1内的液体发生交叉污染。

实用新型内容

针对以上问题，本实用新型提供了一种储液槽及微流控芯片。本实用新型提供的储液槽，通过在分隔板上设置导流杆，引导储液槽中的液体从进液口流向出液口，并且流动过程中液体能够沿导流杆表面的路径流动，防止液体因表面张力在储液槽上表面形成向上凸起液泡，避免液泡污染导流槽的盒盖继而污染相邻的储液槽。

本实用新型的技术方案中提供的微流控芯片的储液槽，包括构成储液槽内壁的挡板、设置于储液槽底部的进液口和出液口、以及连接储液槽底部且设置于进液口和出液口之间的分隔板，其特征在于，储液槽还包括跨过分隔板顶部设置的导流杆，导流杆的一端位于分隔板靠近进液口的一侧，导流杆的另一端位于分隔板靠近出液口的一侧。

根据本实用新型的技术方案，液体经由进液口进入储液槽，由于导流杆表面亲水，液体倾向于在导流杆的导引下按照导流杆限定的路径流动，从而在储液槽的进液口一侧储满液体后继续进液时，液体会沿着导流杆流过分隔板，流向出液口一侧，而不会聚集在储液槽上方开口处，也不会继续汇集膨胀成液泡。因此通过导流杆的设置，能够避免储液槽中的液体在表面张力的作用下形成鼓胀的液泡而污染导流槽的盒盖。而且，导流杆的自身结构和安装都很简单，无需对储液槽的整体结构尺寸进行调整，节约了储液槽整体设计制造的成本。

优选地，在本实用新型的技术方案中，储液槽的分隔板的高度低于挡板的高度，能够为分隔板上方设置导流杆预留出空间，而且分隔板的高度低于挡板的高度的结构设计能够在储液槽的进液口一侧储满液体时，引导液体流向分隔板另一侧，经由分隔板上方流向出液口，避免液体从储液槽的挡板上方溢出储液槽，与相邻的储液槽内的液体发生交叉污染。

进一步地，在本实用新型的技术方案中，储液槽还包括覆盖储液槽的顶部开口的盒盖，导流杆与盒盖相互间隔。其中，盒盖能够对储液槽起到密封作用，防止储液槽内的液体蒸发流失；导流杆与盒盖相互间隔设置，从而防止经过导流杆导流的液体与盒盖发生接触，避免污染。

优选地，在本实用新型的技术方案中，储液槽中的导流杆的直径为0.3-1mm。导流杆的直径不能过细，否则难以实现导流的作用；同时，导流杆的直径也不能过粗，防止占用过多的空间，也能够和盒盖保持一定的间距，防止经过导流杆导流的液体与盒盖发生接触。

优选地，在本实用新型的技术方案中，储液槽的容积为10-30μL。因为微流控芯片主要是在微尺度下进行流体的控制，储液槽的容积同样需要保持在微升级别，不宜过大。

在本实用新型的技术方案中，储液槽中的导流杆位于分隔板靠近进液口的一侧的一端向进液口延伸，上述结构使得导流杆位于分隔板靠近进液口的一侧的一端能够充分与流入储液槽的液体接触，起到更好的导流作用，还能够在进入储液槽的液体较少时，通过导流杆的亲水性，辅助其流向出液口。

同样地，在本实用新型的技术方案中，储液槽中的导流杆位于分隔板靠近出液口的一侧的一端伸入出液口，从而导流杆能够引导经由分隔板上方流向出液口的液体，沿着分隔板靠近出液口的一侧表面均匀平稳地流入出液口。

优选地，在本实用新型的技术方案中，导流杆包括第一直管段、第二直管段和弯管段，第一直管段贴附分隔板的靠近出液口的一侧表面，第二直管段贴附分隔板的靠近进液口的一侧表面，弯管段连接第一直管段和第二直管段，并架设于分隔板的顶部，第一直管段长于第二直管段。导流杆整体呈U型贴附于分隔板上，能够帮助储液槽内的液体沿着分隔板的表面流向出液口，防止液体聚集在储液槽上方开口处继续汇集成液泡，避免储液槽中的液体污染。

在本实用新型的技术方案中，还提供了一种微流控芯片，其中包括上述的储液槽。通过上述储液槽中的导流杆设计能够避免储液槽中的液体聚集在储液槽上方开口处造成污染。而且，导流杆的自身结构和安装配置都很简单，无需过多对储液槽和微流控芯片的整体结构尺寸进行调整，节约了微流控芯片整体设计制造的成本。

附图说明

图1是现有技术中提供的一种储液槽的示意图；

图2是本实用新型的实施方式中提供的一种储液槽的示意图；

图3是本实用新型的实施方式中提供的一种微流控芯片的示意图；

图4是本实用新型的实施方式中提供的一种储液槽的平面图。

附图标记：10-微流控芯片，1-储液槽，2-挡板，3-进液口，4-出液口，5-分隔板，6-导流杆，61-第一直管段，62-第二直管段，63-弯管段，7-盒盖。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，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方式，都属于本实用新型的保护范围。

微流控芯片是以芯片为操作平台，以分析化学为基础把包括采样、稀释、加试剂、反应、分离、检测等操作功能集成在微芯片上，微流控芯片具有液体流动可控、消耗试样和试剂极少、分析速度极高等特点，能够在几分钟甚至更短的时间内进行上百个样品的同时分析，并且能够在线实现样品的预处理及分析全过程。微流控芯片的特点在于其容纳流体的有效结构(通道、储液槽等)至少在一个纬度上为微米级尺度。

如图2所示，在本实用新型的实施方式中，提供了一种微流控芯片的储液槽1，包括构成储液槽1内壁的挡板2、设置于储液槽1底部的进液口3和出液口4、以及连接储液槽1底部且设置于进液口3和出液口4之间的分隔板5，跨过分隔板5顶部设置的导流杆6，导流杆6的一端位于分隔板5靠近进液口3的一侧，导流杆6的另一端位于分隔板5靠近出液口4的一侧。

其中，储液槽1的材质可以为树脂材料，例如PEEK(聚醚醚酮)，储液槽1的容量在微升级别，其中能够存储液体的容积也在微升级别。优选地，在本实用新型的实施方式中，储液槽1的容积为10-30μL。因为微流控芯片主要是在微尺度下进行流体的控制，储液槽1的容积同样需要保持在微升级别，不宜过大。

储液槽1被分隔板5分为两侧，分别为进液口3的一侧和出液口4的一侧。由于液体的表面张力，储液槽1的进液口3的一侧储满液体后继续进液时液滴会在储液槽1上方鼓起2mm左右的液泡，液泡破裂后液体才会从分隔板5上方流向出液口4。

在本实用新型的实施方式中，分隔板5上设置有导流杆6，导流杆6由不会对储液槽1内的液体产生污染的金属材质构成，如不锈钢等，由于导流杆6材料表面相对于树脂材料更加亲水的特性，液体倾向于在导流杆6的导引下按照导流杆6限定的路径流动。储液槽1中，液体经由进液口3进入储液槽1，储液槽1中进液口3的一侧的液面不断升高；在储液槽1中进液口3的一侧储满液体后进液口3仍然继续进液时，液体会沿着导流杆6流过分隔板5顶部，流向储液槽1中出液口4的一侧，由出液口4排出储液槽1。

通过跨过分隔板5顶部设置的导流杆6，引导储液槽1内的液体流动，在储液槽1中进液口3的一侧储满液体时，液体不会聚集在储液槽1上方开口处，也不会继续汇集成液泡，从而避免储液槽1中的液体在表面张力的作用下形成鼓胀的液泡而污染盒盖7(在图3中示出)。而且，导流杆6的自身结构和安装配置都很简单，无需对储液槽1的整体结构尺寸进行调整，节约了储液槽1整体设计制造的成本。

图3是本实用新型的实施方式中提供的微流控芯片10的示意图。如图3所示，微流控芯片10上设置有多个相邻的储液槽1，多个储液槽1上覆盖多个储液槽1的顶部开口的盒盖7。盒盖7能够对储液槽1起到密封作用，防止储液槽1内的液体蒸发流失；导流杆6与盒盖7相互间隔设置，从而防止经过导流杆6导流的液体与盒盖7发生接触，避免盒盖7对液体产生污染。

如图4所示，在本实用新型的实施方式中，储液槽1中的分隔板5的高度H₁低于挡板2的高度H₂，能够为在分隔板5顶部设置导流杆6预留出高度空间，而且分隔板5的高度H₁低于挡板2的高度H₂的结构设计能够在储液槽1中进液口3的一侧储满液体时，引导液体流向分隔板5另一侧，使液体经由分隔板5上方流向出液口4，避免液体从储液槽1的挡板2上方溢出储液槽1，与相邻的储液槽1内的液体发生交叉污染。

进一步地，在本实用新型的实施方式中，储液槽1中的导流杆的直径d为0.3-1mm。导流杆6的直径d不能过细，否则难以实现对储液槽1内的液体进行导流；同时，导流杆6的直径d也不能过粗，防止占用过多的空间，导流杆6的直径d与分隔板5的高度H₁之和仍小于挡板2的高度H₂，使得导流杆6最高点仍低于挡板2即储液槽1的开口能够和盒盖7保持一定的间距，防止经过导流杆6导流的液体与盒盖7发生接触，甚至接触盒盖7污染其他储液槽1储存内的液体。

优选地，在本实用新型的实施方式中，储液槽1中的导流杆6位于分隔板5靠近进液口3的一侧的一端向进液口3延伸，上述结构使得导流杆6位于分隔板5靠近进液口3的一侧的一端能够充分与经由进液口3流入储液槽1的液体接触，从而对液体起到更好的导流作用，还能够在进入储液槽1的液体较少时，通过导流杆6的亲水性，辅助液体越过分隔板5流向出液口4。

同样地，在本实用新型的实施方式中，储液槽1中的导流杆6位于分隔板5靠近出液口4的一侧的一端伸入出液口4，从而导流杆6能够引导经由分隔板5顶部流向出液口4的液体，沿着分隔板5靠近出液口4的一侧表面均匀平稳地流入出液口4，防止液体发生飞溅，避免液体与盒盖7产生接触造成污染。

参考图4，在本实用新型的实施方式中，导流杆6包括第一直管段61、第二直管段62和弯管段63，第一直管段61贴附分隔板5的靠近出液口4的一侧表面，第二直管段62贴附分隔板5的靠近进液口3的一侧表面，弯管段63连接第一直管段61和第二直管段62，并架设于分隔板5的顶部，第一直管段61长于第二直管段62。导流杆6整体呈U型贴附于分隔板5上，一方面与分隔板5更加贴合，安装更加稳定可靠，另一方面能够帮助储液槽1内的液体沿着分隔板5的表面由进液口3的一侧均匀平稳地流向出液口4的一侧，防止液体聚集在储液槽1上方开口处继续汇集成液泡，避免储液槽1中的液体污染。

在本实用新型的实施方式中，储液槽1中的导流杆6的数量、形状和尺寸可以根据储液槽1的结构和尺寸进行调整，例如，第一直管段61、第二直管段62和弯管段63的长度尺寸、宽度尺寸可以是相同或者不同的；第一直管段61、第二直管段62和弯管段63不一定为直杆形状，还也可以是弯曲的导杆，或条状、片状导杆等，在此不作限制。

在本实用新型的实施方式中，还提供了一种微流控芯片10，其中包括上述的储液槽1。通过上述储液槽1中的导流杆6设计能够避免储液槽1中的液体聚集在储液槽1上方开口处造成污染。而且，导流杆6的自身结构和安装配置都很简单，无需过多对储液槽1和微流控芯片10的整体结构尺寸进行调整，节约了微流控芯片10整体设计制造的成本。

至此，已经结合附图描述了本实用新型的技术方案。但是，本领域技术人员容易理解的是，本实用新型的保护范围显然不局限于上述具体实施方式。在不偏离本实用新型的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种微流控芯片的储液槽，所述储液槽包括构成所述储液槽内壁的挡板、设置于所述储液槽底部的进液口和出液口、以及连接所述储液槽底部且设置于所述进液口和所述出液口之间的分隔板，其特征在于，所述储液槽还包括跨过所述分隔板顶部设置的导流杆，所述导流杆的一端位于所述分隔板靠近所述进液口的一侧，所述导流杆的另一端位于所述分隔板靠近所述出液口的一侧。

2.如权利要求1所述的储液槽，其特征在于，所述分隔板的高度低于所述挡板。

3.如权利要求2所述的储液槽，其特征在于，还包括覆盖所述储液槽的顶部开口的盒盖，所述导流杆与所述盒盖相互间隔。

4.如权利要求1所述的储液槽，其特征在于，所述导流杆的直径为0.3-1mm。

5.如权利要求1所述的储液槽，其特征在于，所述储液槽的容积为10-30μL。

6.如权利要求1所述的储液槽，其特征在于，所述导流杆位于所述分隔板靠近所述进液口的一侧的一端向所述进液口延伸。

7.如权利要求1所述的储液槽，其特征在于，所述导流杆位于所述分隔板靠近所述出液口的一侧的一端伸入所述出液口。

8.如权利要求1所述的储液槽，其特征在于，所述导流杆包括第一直管段、第二直管段和弯管段，所述第一直管段贴附所述分隔板的靠近所述出液口的一侧表面，所述第二直管段贴附所述分隔板的靠近所述进液口的一侧表面，所述弯管段连接所述第一直管段和所述第二直管段，并架设于所述分隔板的顶部，所述第一直管段长于所述第二直管段。

9.一种微流控芯片，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的储液槽。

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