[發明專利]微域加熱裝置

有效

• 申請號: 200610079277.3
• 申請日: 2006-04-26
• 公開（公告）號: CN101063674A
• 公開（公告）日: 2007-10-31
• 發明（設計）人: 陳志堅;吳志文
• 申請（專利權）人: 財團法人工業技術研究院
• 主分類號: G01N31/00
• 分類號: G01N31/00;G01N35/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所
• 代理人: 陶鳳波;侯宇

技術領域

本發明涉及一種加熱裝置(heating?module)，且特別是涉及一種微域(microscale)加熱裝置。

背景技術

微流體技術在傳統生化分析上的應用很多，如微泵、微閥門、微過濾器、微混合器、微管道、微傳感器等組件，大多集中制作于生化芯片上，以進行樣品前處理、混合、傳輸、分離和偵測等程序。其中，利用微流體芯片(microfluidic?chip)進行生物醫學檢測或分析，具有降低人工操作的實驗誤差、提高系統穩定度、降低耗能與樣品用量，以及節省人力與時間等優點。

一般而言，微流體芯片是運用半導體的蝕刻技術，在玻璃或塑料基板上刻出微小管道，使檢體在此微小管道中流動，依序完成諸如溶液混合、分子分離等化學反應，亦即把整個生化實驗室的功能建構在小尺寸單元中。而且，因為在微流體芯片中執行的檢測或分析大多需要在特定溫度范圍內進行，因此需要設置加熱裝置。

對于傳統的加熱方式而言，最基本也最簡單的莫過于以外加熱源的方式直接加熱整個系統，但此方法的最大缺點是消耗較多的能量和加熱到一些不必升溫的區域。因此，當微機電技術日益成熟后，加熱裝置便改由直接在這些微小區域中直接形成微機電加熱裝置。不過，由于是在微小區域加熱，若沒有適當的設計電阻加熱器的長、寬和厚度，會有加熱區內溫差較大的現象出現。而且，無論是傳統加熱方式或者微機電加熱方式，多半是采取將整個系統一起加熱的方式處理。

發明內容

本發明的目的就是在提供一種微域加熱裝置，以使微流體芯片的工作區得到均勻的溫度分布，并且使流體受溫度影響的幾率降至最低。

本發明提出一種微域加熱裝置，用以加熱一個微流體芯片，且微流體芯片通常包括出口、入口與一個工作區，其中工作區位于出口與入口之間。而本發明之微域加熱裝置包括一個預熱部位以及一個加熱部位。其中，預熱部位對應于前述微流體芯片的入口配置，而加熱部位則與預熱部位相連，并圍繞于微流體芯片的工作區周圍，以使上述工作區具有均勻的溫度分布。

依照本發明的優選實施例所述之微域加熱裝置，其中預熱部位重迭于微流體芯片的入口。

依照本發明的優選實施例所述之微域加熱裝置，其中預熱部位可圍繞于微流體芯片的入口周圍。

依照本發明的優選實施例所述之微域加熱裝置，其中加熱部位與微流體芯片的工作區相隔一段距離。

依照本發明的優選實施例所述之微域加熱裝置，其中當微流體芯片中的流體流速愈快時，預熱部位的面積設計得愈大；反之，當微流體芯片中的流體流速愈慢時，預熱部位的面積設計得愈小.

本發明因為利用微流體芯片內置特殊形狀的加熱器，可將流體導入微結構腔體后，形成穩定的均勻溫度區域；當流體速度改變時，此工作區域仍可保持均勻溫度。本裝置提供微流體芯片內一個可置放樣本的區域，其所需之流體均溫功能。此微小區域加熱裝置簡單、工作流速范圍大、工作區域面積大，深具發展潛力，可應用于細胞培養(cell?culture)、細胞對藥物檢測(cell?topharmaceuticals?test)或生化檢測(biochemical?test)等。

為讓本發明的上述和其它目的、特征和優點能更明顯易懂，下文特舉優選實施例，并配合附圖作詳細說明如下。

附圖說明

圖1A為依照本發明之第一實施例的一種具有微域加熱裝置之微流體芯片結構圖。

圖1B為圖1A的裝置在加熱時的仿真溫度分布點狀示意圖。

圖2為依照本發明之第二實施例的一種具有微域加熱裝置之微流體芯片結構圖。

圖3為依照本發明之第三實施例的一種具有微域加熱裝置之微流體芯片結構圖。

圖4為依照本發明之第四實施例的一種具有微域加熱裝置之微流體芯片結構圖。

主要組件符號說明

100、200、300、400：微流體芯片

102、202、302：入口

104、204、304：出口

106、206、306、406：工作區

110、210、310、410：微域加熱裝置

112、212、312、412：預熱部位

114、214、314、414：加熱部位

具體實施方式