[發明專利]一種基片材質為PDMS的霍亂診斷用微流控芯片裝置

在審

• 申請號: 201610176764.5
• 申請日: 2016-03-15
• 公開（公告）號: CN107185608A
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發明（設計）人: 李榕生
• 申請（專利權）人: 李榕生
• 主分類號: B01L3/00
• 分類號: B01L3/00;G01N27/416;G01N33/569
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基片材質為PDMS的霍亂診斷用微流控芯片裝置，該裝置的結構包括多通道微流控芯片，該微流控芯片的結構包括相互貼合裝設在一起的基片和蓋片，所述基片和蓋片均為板狀物或片狀物，該基片的面向該蓋片的那個面含有經由模壓工藝或刻蝕工藝形成的槽道結構，相互貼合安裝在一起的該基片與該蓋片共同構建成了含有管道結構的微流控芯片，該管道的結構位置位于該基片與該蓋片相互貼合的交界區域，該管道的兩端分別與該微流控芯片的進樣端以及終端連接，該進樣端是該微流控芯片試樣溶液的注入端，該終端是該微流控芯片實際進樣測試時其芯片內試樣溶液流動的終端，該終端與該進樣端相互遠離，該終端與該進樣端之間的距離介于3厘米與10厘米之間，在該管道內不同位置上依序裝設有工作電極以及對電極以及參比電極，所述工作電極由導電性電極以及貼附在該導電性電極上的包埋了霍亂特異性抗體的金膠敏感膜構成，該管道的構造呈并聯構造，所述呈并聯構造的管道由四條分支管道并聯構成，所述工作電極的數量是四個，該四個工作電極的裝設位置分別位于所述四條分支管道內，以及，該四個工作電極其表層金膠敏感膜結構中的特異性抗體分別是對霍亂抗原能特異性結合的四種霍亂抗體物質，該四種抗體物質分別是霍亂TP0821抗體以及霍亂TP0319抗體以及霍亂TP0624抗體以及霍亂O139菌體蛋白抗體，所述工作電極其材質是黃金材質或熱分解導電高分子材質，所述工作電極其形貌呈現片狀或絲狀，其特征在于，該基片其材質是聚二甲基硅氧烷材質，該基片其表面是原生形態的表面，該原生形態的表面其意思指的是沒有經過任何表面化學修飾或任何表面化學改性的該材質的原生形態的表面，該裝置的結構還包括合頁式夾具，該合頁式夾具其外形輪廓形似合頁，該合頁式夾具由相互鉸接在一起的兩個頁片以及貫穿該兩個頁片的一個緊固螺絲以及一個與該緊固螺絲匹配并與該緊固螺絲套接在一起的用于手動緊固及手動松脫的螺帽構成，該合頁式夾具的兩個頁片各以其末梢相互靠攏并夾持該微流控芯片，所述末梢定位在該微流控芯片的鄰近所述終端的結構位置上，至少在其中的一個所述頁片上貼附固定裝設有微型超聲波換能器，以及，高頻振蕩電訊號傳輸電纜，該高頻振蕩電訊號傳輸電纜的一端與該微型超聲波換能器連接在一起；該合頁式夾具提供了一個方便該裝置拆解的功能；該微型超聲波換能器其主要功能是在微流控芯片實際進樣測試時，利用其所發射的超聲波來降低試樣溶液與該微流控芯片其內部通道的內壁之間的界面張力，使其能夠相容，并且，利用所述進樣端以及所述終端與該微型超聲波換能器裝設位置之間的距離差異以及其所感受到的超聲波強度上的差異，誘導形成所述進樣端其界面張力與所述終端其界面張力之間的差異，該微流控芯片該兩端之間的界面張力差異會在該微流控芯片的該兩端之間形成壓力差異，該壓力差異會驅動試樣溶液向所述終端流動；該微型超聲波換能器其功能還包括以其所發射的超聲波遏止試樣中所含有的生物大分子其在該微流控芯片其內部通道內表面上的吸附，進而遏止該聚二甲基硅氧烷材質的基片其體相對該生物大分子的吞沒作用；柔軟并具彈性的該聚二甲基硅氧烷材質的基片其功能包 括以其對超聲波強烈吸收的性質，對超聲波進行強烈吸收，并藉此在該微流控芯片該終端到該進樣端之間的有限的短距離之內實現超聲波強度的快速遞減；以及，微泵，該微泵與該進樣端連接；該微泵的功能是，在該試樣溶液與該微流控芯片其內部通道的內壁之間的界面張力受該超聲波作用而降低、相間相容性增加的前提條件下，以該微泵的機械性泵送力量來與該超聲波誘導的所述兩端之間的界面張力差異其所帶來的驅動力量互相支持、互相調適、互相耦合，以協同運作的方式匯聚成一股驅動試樣液流向所述終端方向流動的力量；所述蓋片及基片其厚度均介于1.0毫米與5.0毫米之間；以及，超聲波消減器，該超聲波消減器其輪廓呈塊狀、板狀或棒狀；該超聲波消減器其材質是微孔橡膠、海綿橡膠或聚氨酯微孔彈性體；以及，彈力夾，該彈力夾有兩個夾持臂，每個夾持臂的內側面與另一個夾持臂的內側面相對，其中一個夾持臂的內側面緊貼著該微流控芯片的進樣端，另一個夾持臂的內側面緊貼著該超聲波消減器，該彈力夾以其夾持力量將該微流控芯片的進樣端與該超聲波消減器相互貼合地夾在一起，該超聲波消減器以其材質所帶來的對超聲波的強烈消減作用，進一步支持在該微流控芯片該終端到該進樣端之間的有限的短距離之內實現超聲波強度的快速遞減，并藉此進一步擴大所述進樣端其界面張力與所述終端其界面張力之間的差異。

2.根據權利要求1所述的一種基片材質為PDMS的霍亂診斷用微流控芯片裝置，其特征在于，所述管道包括所述分支管道是毛細管通道。