[實用新型]一種用于形成濃度梯度的裝置及系統

有效

• 申請號: 201420317194.3
• 申請日: 2014-06-13
• 公開（公告）號: CN203935846U
• 公開（公告）日: 2014-11-12
• 發明（設計）人: 劉筆鋒;李一偉;馮曉均;劉超;陳鵬
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: B01L3/00
• 分類號: B01L3/00
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 梁鵬

技術領域

本實用新型屬于生物學裝置領域，更具體地，涉及一種用于形成濃度梯度的裝置及系統。?

背景技術

濃度梯度形成裝置，能實現不同濃度梯度的藥物樣品的形成，且所消耗試劑量在納升級別，被認為是高通量研究細胞刺激，藥物篩選的一個有效工具。?

研究者們已經建立了多種微流控濃度梯度裝置通過注入兩種不同的液體用于高通量分析，主要包括基于分子擴散的濃度梯度形成裝置和基于多次分流合流的濃度梯度形成裝置。基于分子擴散的濃度梯度形成裝置，如基于分子擴散的濃度梯度芯片，操作簡單，加工簡易，但是由于擴散的系統誤差，這種芯片很難形成完美的直線型濃度梯度，更重要的是這種芯片極大的受到了分子大小，流速，擴散距離以及液體粘度的影響。基于多次分流合流的濃度梯度形成裝置，如基于分流合流的濃度梯度芯片，通過芯片結構操作多路液流來形成濃度梯度，往往結構過于復雜，在每一次的分流合流的過程中需要較長的直通道或者復雜的微混合器來實現，并且其結構的復雜性隨著濃度的增多而增加，大大加大了濃度梯度芯片形成濃度梯度的冗余性。?

實用新型內容

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本實用新型提供了一種結構簡單、加工簡易、穩定性好的的濃度梯度形成微流控裝置，其目的在于克服現有濃度梯度形成微流控裝置結構復雜，穩定性差的缺點，由此解決高通?量藥物篩選等實驗的技術問題。?

為實現上述目的，按照本實用新型的一個方面，提供了一種用于形成濃度梯度的裝置，在水平基片上包括多組濃度形成通道，所述通道一端為出樣口，另一端進樣口，所述濃度形成通道按照進樣到出樣的方向依次布設有混合通道和反應腔室，每組濃度形成通道其進樣口通過母液分流通道和緩沖液分流通道分別與母液儲液池和緩沖液儲液池相連，每組濃度形成通道，根據所要形成的目標濃度不同，其母液分流通道和緩沖液分流通道的長度比例不同；?

工作時，控制所述濃度形成通道兩端壓力差相同，母液和緩沖液根據每組濃度形成通道所連接的母液分流通道和緩沖液分流通道長度，以不同的比例進入相應的濃度形成通道，經過其混合通道時，母液和緩沖液均勻混合，形成不同濃度的反應液，儲存在反應腔室內。?

優選的，所述用于形成濃度梯度的裝置，其母液分流通道和緩沖液分流通道橫截面寬度和高度相同，其母液分流通道和緩沖液分流通道的長度比例按照母液流量與緩沖液流量比例與其對應通道長度成反比確定。?

優選的，所述用于形成濃度梯度的裝置，其多組濃度形成通道共用同一出樣口。?

優選的，所述用于形成濃度梯度的裝置，其多組濃度形成通道以出樣口為中心，均勻徑向排列。?

優選的，所述用于形成濃度梯度的裝置，工作時，所述出樣口形成負壓。?

優選的，所述用于形成濃度梯度的裝置，其混合通道為S型蜿蜒通道。?

按照本實用新型的另一方面，提供了一種用于形成濃度梯度的系統，包括所述的用于形成濃度梯度的裝置和負壓形成裝置，所述用于形成濃度梯度的裝置中所有濃度形成通道其出樣口與負壓形成裝置相連，所述用于形成濃度梯度的裝置的另一端處于相同氣壓下。?

總體而言，通過本實用新型所構思的以上技術方案與現有技術相比，能夠取得下列有益效果：?

(1)由于采用不同長度比例的母液分流通道和緩沖液分流通道，來控制母液和緩沖液的比例，因此可方便的形成各種濃度的目標反應液，不需要通過復雜管道系統形成相應濃度；?

(2)與傳統的芯片方式相比，液體稀釋后的濃度比完全由芯片結構所決定，大大提高了該芯片的穩定性；?

(3)本實用新型所構思的濃度形成裝置，結構緊湊，適用于小型或微型的濃度形成裝置，應用廣泛；?

(4)所述裝置一次性合流稀釋的方式實現多濃度的稀釋，本方法與多步分流合流的濃度梯度形成芯片相比，結構更為簡單，冗余度更低，需要形成穩定濃度的微混合器更少。該裝置為研究包含細胞多藥耐藥性等實驗提供了一種新的途徑，在多種基于細胞實驗以及生物化學反應等領域具有廣泛的應用前景；?

(5)所述用于形成濃度梯度的系統通過一路負壓實現系統進樣和多路流體控制，與傳統的兩路進樣方式相比，液體的流速不由進樣的兩路液體流速影響，泵和注射器所引發的不穩定脈沖不影響液體的稀釋，大大提高了穩定性。?

附圖說明

圖1是實施例1中的用于形成濃度梯度的裝置結構示意圖；?

圖2是實施例2中的用于形成濃度梯度的系統結構示意圖。?