CN217450212U - 微流控芯片及微流控系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种微流控芯片及微流控系统。该微流控芯片包括:基板,基板的上表面设置有凹槽,基板内设置有连通通道,连通通道的一端与凹槽连通,连通通道的另一端穿出基板;膜片,膜片设置于基板的上表面且覆盖凹槽,以形成微流道;针管,针管的一端插入连通通道。本实用新型提供的微流控芯片及微流控系统中,由于微流道偏置在微流控芯片的单侧,使得该微流控芯片制作简单,能够实现大批量低成本生产。
Description
技术领域
本实用新型涉及微流控芯片技术领域,特别是涉及微流控芯片及微流控系统。
背景技术
微流控芯片技术是把生物、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微米尺度的芯片上,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、机械等学科交叉的崭新研究领域。
通常的芯片结构是使用多层玻璃或亚克力压合而成,在中间层雕刻出微细流道。这种方式成本高,不能实现大批量产。为了实现大批量产,目前采用的方式是用两面自带流道的注塑件,用胶膜键合,过程中需要事先雕刻出完全匹配流道形状的胶膜,再复合到两片注塑件中间,压合紧密。这同样面临着效率低下,成本高的问题。现有技术中,需要雕刻胶膜,再与流道进行精准匹配,操作困难。另外,芯片的吸气口与流道联通,但是流道是由上下两片拼合而成的,形状精度难以控制,导致气密性不足。
实用新型内容
鉴于上述问题,提出了本实用新型以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的微流控芯片及微流控系统,使得该微流控芯片制造简单,能够实现大批量低成本生产。
具体地,本实用新型提供了一种微流控芯片,包括:
基板,所述基板的上表面设置有凹槽,所述基板内设置有连通通道,所述连通通道的一端与所述凹槽连通,所述连通通道的另一端穿出所述基板;
覆盖部,所述覆盖部设置于所述基板的上表面且覆盖所述凹槽,以形成微流道;
针管,所述针管的一端插入所述连通通道。
可选地,所述凹槽包括依次连接的直槽、第一池槽、第一弯曲槽、第二池槽和第二弯曲槽,所述直槽穿出所述基板,所述第二弯曲槽与所述连通通道连通。
可选地,所述连通通道的一端与所述凹槽的一端连通,所述连通通道的另一端穿出所述基板的一个端面;
所述覆盖部为膜片,所述覆盖部粘贴于所述基板;
所述基板为注塑件。
可选地,所述基板的至少一个侧面上设置有定位凹槽或定位孔;
所述定位凹槽为两个,两个所述定位凹槽分别设置于所述基板的两个相对设置的侧面上。
本实用新型还提供了一种微流控系统,包括微流控芯片,还包括用于所述微流控芯片插入的夹持机构,所述夹持机构包括:
夹持部,所述夹持部配置成至少在所述微流控芯片的两个相对设置的表面上夹持所述微流控芯片,所述微流控芯片的至少一个侧面上设置有定位凹槽;
至少一个定位部,所述定位部设置于所述夹持部与所述微流控芯片之间,所述定位部包括弹性装置和定位块,所述定位块在所述弹性装置的作用下插入所述定位凹槽。
可选地,所述微流控芯片为上述任一种的微流控芯片。
可选地,所述夹持部限定有具有插入口的夹持空间;所述微流控芯片从所述插入口插入所述夹持空间。
可选地,所述夹持空间的侧壁上设置有让位空间;
所述定位部还包括导向件,所述导向件位于所述让位空间内;所述定位块安装于所述导向件,所述定位块在所述导向件的导向作用下进出所述定位凹槽。
可选地,所述导向件为一端开口另一端封闭的导向壳,所述定位块为碰珠,所述弹性装置为弹簧,所述碰珠位于所述导向壳内,所述弹簧设置于所述导向壳内,且处于所述导向壳的封闭端与所述碰珠之间。
可选地,所述微流控系统还包括注射泵、连接管和针管安装件,所述注射泵通过所述连接管与所述针管安装件连接,所述微流控芯片的所述针管插入所述针管安装件;所述针管安装件设置于所述夹持部上。
本实用新型的微流控芯片中,基板的上表面设置的凹槽与覆盖于凹槽的覆盖部配合,形成微流道,由于微流道偏置在微流控芯片的单侧,使得该微流控芯片制作简单,能够实现大批量低成本生产。基板内设置的连通通道的一端与凹槽连通,另一端穿出基板,针管的一端插入连通通道,由于针管的一端被完整包络在基板内,确保了安装的稳定可靠,使得该微流道的气密性良好。
根据下文结合附图对本实用新型具体实施例的详细描述,本领域技术人员将会更加明了本实用新型的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本实用新型的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解,这些附图未必是按比例绘制的。附图中:
图1是根据本实用新型一个实施例的微流控芯片的示意性结构图;
图2是根据本实用新型一个实施例的微流控芯片的基板的示意性俯视图;
图3是根据本实用新型一个实施例的微流控系统的示意性结构图;
图4是根据本实用新型一个实施例的微流控系统的示意性局部结构图;
图5是根据本实用新型一个实施例的微流控系统的定位部的示意性爆炸图。
具体实施方式
下面参照图1至图5来描述本实用新型实施例的微流控芯片及微流控系统。在本实施例的描述中,需要理解的是,术语“第一”、“第二”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”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征,也即包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个、三个等,除非另有明确具体的限定。当某个特征“包括或者包含”某个或某些其涵盖的特征时,除非另外特别地描述,这指示不排除其它特征和可以进一步包括其它特征。
除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”、“固定”“耦合”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体。可以是机械连接,也可以是电连接。可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。本领域的普通技术人员,应该可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
此外,在本实施例的描述中,第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。也即在本实施例的描述中,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”、或“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本实施例的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“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一定指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何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
图1是根据本实用新型一个实施例的微流控芯片的示意性结构图,如图1所示,并参考图2,本实用新型实施例提供了一种微流控芯片,包括基板110、覆盖部120和针管130。基板110的上表面设置有凹槽111,基板110内设置有连通通道112,连通通道112的一端与凹槽111连通,具体地连通通道112的一端与凹槽111的一端连通,连通通道112的另一端穿出基板110。覆盖部120设置于基板110的上表面且覆盖凹槽111,以形成微流道。针管130的一端插入连通通道112。
在本实用新型实施例的微流控芯片中,基板110的上表面设置的凹槽111与覆盖于凹槽111的覆盖部120配合,形成微流道,由于仅在基板110上通过雕刻等手段设置微流道,即将微流道偏置在微流控芯片100的单侧,使得该微流控芯片100制作简单,能够实现大批量低成本生产。特别地,也不用考虑覆盖部120与凹槽111的完全对准配合问题,即取消的胶膜雕刻和键合的复杂过程,也使得该微流控芯片100制作简单。基板110内设置的连通通道112的一端与凹槽111连通,另一端穿出基板110,针管130的一端插入连通通道112,连通通道112仅做在了基板110上,形状稳定可靠。由于针管130的一端被完整包络在基板110内,也确保了安装的稳定可靠。连通通道112配合针管130使得该微流道的气密性良好。
如图1和图2所示,连通通道112的穿出端设置于基板110的一个侧面。例如,连通通道112的穿出端设置于基板110的上表面,覆盖部120的尺寸小于基板110的尺寸,覆盖部120仅覆盖凹槽111,而不覆盖连通通道112的穿出端。还例如,连通通道112的穿出端设置于基板110的上表面,覆盖部120上开设有与连通通道112的穿出端相等尺寸的孔洞,孔洞与连通通道112的穿出端重合,覆盖部120的其余部分覆盖凹槽111。还例如,优选地,连通通道112的另一端穿出基板的一个端面。凹槽111的另一端可穿出基板110的另一个端面。在该实施例中,其中微流道全部成型在基板110中,到达端部时,微流道下潜,与针管130相连接,针管130被完整包络在基板110端部,确保稳定可靠。微流道上表面为单一平面,通过覆盖上覆盖部120,实现完全密封。
在本实用新型的一些实施例中,如图2所示,凹槽111由多个凹槽段组成,多个凹槽段分别是直槽114、第一池槽115、第一弯曲槽116、第二池槽117和第二弯曲槽118。直槽114、第一池槽115、第一弯曲槽116、第二池槽117和第二弯曲槽118依次连接。直槽114穿出基板110,第二弯曲槽118与连通通道112连通。直槽114沿基板110的长度方向延伸并穿出基板110,第二弯曲槽118与连通通道112连通。进一步地,直槽114穿出的一端可为进口,连通通道112一端连接有吸取装置,待检测液体从进口被吸入,依次进入第一池槽115、第一弯曲槽116、第二池槽117和第二弯曲槽118内,然后在微流道上完成检测。当然,多个凹槽段的连接组合顺序也可进行调整,凹槽段也可为其他形状。
在本实用新型的一些实施例中,覆盖部120为自带胶的膜片,覆盖部120粘贴于基板110。自带胶的膜片粘贴于基板110上,使得固定简单方便。基板110为注塑件。
在本实用新型的一些实施例中,如图1和图2所示,基板110的至少一个侧面上设置有定位凹槽113或定位孔,基板110的侧面设置的定位凹槽113或者定位孔用于确定基板110的安装位置,以使得基板110安装到位,进而完成相应的功能。优选地,定位凹槽113为两个,两个定位凹槽113分别设置于基板110的两个相对设置的侧面上,两个定位凹槽113使得基板110的定位更加准确和牢固。
本实用新型实施例还提供了一种微流控系统200,如图3至图5所示,该微流控系统200包括微流控芯片100和用于微流控芯片100插入的夹持机构210。在该微流控系统200中,夹持机构210用于微流控芯片100的插入和夹持。具体地,夹持机构210包括夹持部211和至少一个定位部212。夹持部211配置成至少在微流控芯片100的两个相对设置的表面上夹持微流控芯片100,微流控芯片100的至少一个侧面上设置有定位凹槽113。定位部212设置于夹持部211与微流控芯片100之间,定位部212包括弹性装置213和定位块214,定位块214在弹性装置213的作用下插入定位凹槽113。
在微流控芯片100插入夹持机构210时,夹持机构210的夹持部211夹持微流控芯片100,定位部212中的定位块214在弹性装置213的作用下插入微流控芯片100中的定位凹槽113,以定位微流控芯片100,防止脱落。在微流控芯片100从夹持机构210中拔出时,握住微流控芯片100的一端向外抽,克服定位块214在弹性装置213的作用下产生的阻力拉出微流控芯片100。
在本实用新型的一些实施例中,微流控系统200中的微流控芯片100为上述实施例中的任一种微流控芯片100。
在本实用新型的一些实施例中,夹持部211限定有具有插入口的夹持空间。微流控芯片100从插入口插入夹持空间。微流控芯片100从插入口中插入或者拔出夹持部211的夹持空间,夹持空间可在微流控芯片100的所有周壁面上进行夹持,使得微流控芯片100与夹持部211接触面积更大,固定更加牢靠。所有周壁面可包括微流控芯片100的上表面、下表面以及两个侧面。
在本实用新型的一些实施例中,夹持空间的侧壁上设置有让位空间。定位部212还包括导向件215,导向件215位于让位空间内。定位块214安装于导向件215,定位块214在导向件215的导向作用下进出定位凹槽113。导向件215使得定位块214在弹性装置213的作用下,并在导向件215的导向作用下进出定位凹槽113,从而使得微流控芯片100方便地从夹持部211中插入或者拔出。
具体地,如图5所示,导向件215为一端开口另一端封闭的导向壳,定位块214为碰珠,弹性装置213为弹簧,碰珠位于导向壳内,弹簧设置于导向壳内,且处于导向壳的封闭端与碰珠之间。碰珠在弹簧的作用下并在导向壳的导向作用下进出定位凹槽113,使得微流控芯片100从夹持部211中插入或者拔出。
在本实用新型的一些实施例中,如图3所示,微流控系统200还包括注射泵220、连接管230和针管安装件240,注射泵220通过连接管230与针管安装件240连接,针管安装件240设置于夹持部211上。在针管安装件240插入夹持部211时,微流控芯片100的针管130插入针管安装件240。注射泵220通过连接管230、针管安装件240和针管130与连通通道112和微流道连通,注射泵220吸气,使得微流道内可吸入待检测液体,进而可在微流道内完成检测。连接管230为软管,使得连接方便。
至此,本领域技术人员应认识到,虽然本文已详尽示出和描述了本实用新型的多个示例性实施例,但是,在不脱离本实用新型精神和范围的情况下,仍可根据本实用新型公开的内容直接确定或推导出符合本实用新型原理的许多其他变型或修改。因此,本实用新型的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。
Claims (10)
1.一种微流控芯片,其特征在于,包括:
基板,所述基板的上表面设置有凹槽,所述基板内设置有连通通道,所述连通通道的一端与所述凹槽连通,所述连通通道的另一端穿出所述基板;
覆盖部,所述覆盖部设置于所述基板的上表面且覆盖所述凹槽,以形成微流道;
针管,所述针管的一端插入所述连通通道。
2.根据权利要求1所述的微流控芯片,其特征在于,
所述凹槽包括依次连接的直槽、第一池槽、第一弯曲槽、第二池槽和第二弯曲槽,所述直槽穿出所述基板,所述第二弯曲槽与所述连通通道连通。
3.根据权利要求1所述的微流控芯片,其特征在于,
所述连通通道的一端与所述凹槽的一端连通,所述连通通道的另一端穿出所述基板的一个端面;
所述覆盖部为膜片,所述覆盖部粘贴于所述基板;
所述基板为注塑件。
4.根据权利要求1所述的微流控芯片,其特征在于,
所述基板的至少一个侧面上设置有定位凹槽或定位孔;
所述定位凹槽为两个,两个所述定位凹槽分别设置于所述基板的两个相对设置的侧面上。
5.一种微流控系统,包括微流控芯片,其特征在于,还包括用于所述微流控芯片插入的夹持机构,所述夹持机构包括:
夹持部,所述夹持部配置成至少在所述微流控芯片的两个相对设置的表面上夹持所述微流控芯片,所述微流控芯片的至少一个侧面上设置有定位凹槽;
至少一个定位部,所述定位部设置于所述夹持部与所述微流控芯片之间,所述定位部包括弹性装置和定位块,所述定位块在所述弹性装置的作用下插入所述定位凹槽。
6.根据权利要求5所述的微流控系统,其特征在于,
所述微流控芯片为权利要求1至4中任一项所述的微流控芯片。
7.根据权利要求6所述的微流控系统,其特征在于,
所述夹持部限定有具有插入口的夹持空间;所述微流控芯片从所述插入口插入所述夹持空间。
8.根据权利要求7所述的微流控系统,其特征在于,
所述夹持空间的侧壁上设置有让位空间;
所述定位部还包括导向件,所述导向件位于所述让位空间内;所述定位块安装于所述导向件,所述定位块在所述导向件的导向作用下进出所述定位凹槽。
9.根据权利要求8所述的微流控系统,其特征在于,
所述导向件为一端开口另一端封闭的导向壳,所述定位块为碰珠,所述弹性装置为弹簧,所述碰珠位于所述导向壳内,所述弹簧设置于所述导向壳内,且处于所述导向壳的封闭端与所述碰珠之间。
10.根据权利要求6所述的微流控系统,其特征在于,还包括注射泵、连接管和针管安装件,所述注射泵通过所述连接管与所述针管安装件连接,所述微流控芯片的所述针管插入所述针管安装件;所述针管安装件设置于所述夹持部上。
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