[實用新型]制備微球的微流控芯片

有效

• 申請號: 201520035006.2
• 申請日: 2015-01-20
• 公開（公告）號: CN204503112U
• 公開（公告）日: 2015-07-29
• 發明（設計）人: 徐文峰;許杰;廖曉玲;楊曉玲
• 申請（專利權）人: 重慶科技學院;重慶金山科技（集團）有限公司
• 主分類號: B01L3/00
• 分類號: B01L3/00;B01J13/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種新型制造液體微球用的芯片，從使用上講，是一種材料學、生物工程、醫藥領域中使用的制備微球的微流控芯片。

背景技術

目前，納微復合微粒在材料學、生物工程、醫藥領域中使用的研究和應用越來越普遍，常用的溶膠-凝膠法制備液態或者固態微粒，越來越普及。但是，該方法操作有一定的難度，制備過程的一致性、重現性比較不好。微流控芯片技術的發展，為溶膠-凝膠法制備液態或者固態微粒帶來了一種新的技術和方法。該方法生產效率高，微球尺寸控制容易，操作簡單，越來越受歡迎。但是，微流控芯片缺少較為通用的制備微粒的芯片。某些設計的制作微粒的微流控芯片，結構較為復雜，增加了制作成本、和使用成本，難于推廣使用。

因此，需要一種更加專業、較為通用的制備微球的微流控芯片，用于納微復合微粒材料的制備。

發明內容

本實用新型的技術方案為：一種制備微球的微流控芯片，其特征在于：在長方形的芯片體的一個邊角加工有一個進樣孔A和一個進樣孔B，進樣孔A連接的10mm長的平直管道平行于芯片體的長邊，進樣孔B連接的10mm長的平直管道平行于芯片體的短邊，兩管道相互垂直交匯在T形管道混合口一。設計原理依據微流控芯片的微通道形成液滴的常用方法。通道長度針對制備材料微球的粘度，保證流體的壓力差。交匯后的管道在平行于芯片體的長邊、依舊保持20mm長的平直，目的也是保證流體的壓力差。交匯后的管道向芯片體另一側的長邊拐彎，連接平行于芯片體長邊的、呈U字形的雙條V型混合管道一；V型通道在于保證成球液滴內部成分的充分混合。

在芯片體另一側長邊處的雙條V型混合管道一的末端，連接一條垂直于芯片體長邊的單條V型混合管道，單條V型混合管道的另一端在進樣孔A和進樣孔B所在的芯片體長邊一側。采用單條V型混合管道連接的目的，也是為加強成球液滴內部成分的充分混合。

單條V型混合管道隨后連接一條平直通道，該條平直通道朝向樣孔A和一個進樣孔B對應的芯片體的另一端頭；在平直通道的一側10mm的地方加工有進樣孔C，并且平直通道與進樣孔C連接的10mm長的平直管道相互垂直，且交匯于T形管道混合口二。此設計，是為增加第二種混合液而設計得，制造復合微球，其成分往往由2種以上組成。交匯后的管道在平行于芯片體的長邊、依舊保持20mm長的平直后，長度保證流速的壓力差。

交匯后的管道拐彎連接垂直于芯片體長邊的、呈U字形的雙條V型混合管道二；雙條V型混合管道二連接一個呈圓形的冷卻雙U型管道。此設計為了增加冷卻通道的長度，和便于外部集中冷卻的實施。

冷卻雙U型管道出口通過一條垂直芯片體長邊的直通道，與在冷卻雙U型管道一側的定型收集池相通，定型收集池正對直通道進口處有一出口通道連接芯片體上的出口。此設計，要使半液態微球，經加熱、冷卻固化，并進一步除去揮發物，固化定型。

上述技術方案中，所述V型混合管道的V字開口角度為30°~?60°，邊長3-5mm，V字交替顛倒連接呈波浪形。設計為增加微球在拐角的急速混合能力，把保障流速不至于降低過多。雙條V型混合管道二，在其所在區域的芯片體下方的芯片載體上粘貼有長方形的加熱片。加熱片的設計，是為了讓某些成分的復合微球，能后加速混合和交聯。所述冷卻雙U型管道，在其所在區域的芯片體上方密閉粘合有一個矩形的冷卻芯片，冷卻芯片呈下凹形，與芯片體之間形成一個冷水儲腔；冷卻芯片的表面上加工安裝有冷卻水進出管；在冷卻芯片的冷水儲腔下面、冷卻雙U型管道所在區域的芯片體的表面，加工有t?mm深的倒圓臺形冷卻坑；冷卻坑的深度t，與芯片體在冷卻雙U型管道之上的厚度T，有t?=?1/2~3/4?T?mm。冷卻芯片的設計是為了急速使加熱反應的微球過冷，基本定型。冷卻坑的深度尺寸的要求，既要擴大冷卻效果，又不能打通芯片體表面。