[發(fā)明專利]基于光熱波導(dǎo)的微流控芯片及其微流控方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611217086.9
• 申請(qǐng)日: 2016-12-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106582903B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-12-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邢曉波;鄭嘉鵬;周瑞雪;張俊優(yōu);何賽靈;楊劍鑫;史可樟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華南師范大學(xué)
• 主分類號(hào): B01L3/00
• 分類號(hào): B01L3/00
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 劉巧霞

1.一種微流控芯片的微流控方法，其特征在于，該微流控方法基于下述微流控芯片，包括芯片基底、光熱波導(dǎo)、微流室、光信號(hào)輸入端口、微流泵、微流體，所述微流室設(shè)置在芯片基底上，所述光熱波導(dǎo)由光熱轉(zhuǎn)換材料與微納波導(dǎo)組裝而成，光熱波導(dǎo)浸沒(méi)在微流室底部，光熱波導(dǎo)一端通過(guò)光信號(hào)輸入端口與外部光源連接，光源發(fā)出的光信號(hào)在所述光熱波導(dǎo)上傳輸；所述微流體放置在微流室內(nèi)，微流泵通過(guò)管道與微流室連接；

所述微流控方法包括步驟：

(1)將微流體通過(guò)微流泵注射入微流室中，根據(jù)注射微流體的體積計(jì)算微流室中微流體層的厚度；

(2)將光信號(hào)通過(guò)光熱波導(dǎo)的光信號(hào)輸入端口輸入；

(3)通過(guò)微流泵調(diào)整微流室中微流體層的厚度，以控制流體的流動(dòng)模式，按照流體層由薄到厚，依次出現(xiàn)：熱毛細(xì)對(duì)流主導(dǎo)的水平式渦旋流動(dòng)，水平式與豎直式混合的渦旋流動(dòng)，以及由浮力對(duì)流主導(dǎo)的豎直式渦旋流動(dòng)；

(4)通過(guò)調(diào)節(jié)所述光信號(hào)的功率以控制流體的流動(dòng)強(qiáng)度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微流控方法，所述光熱轉(zhuǎn)換材料通過(guò)涂覆或沉積方式包覆于微納波導(dǎo)表面；

所述光熱轉(zhuǎn)換材料為石墨烯、氧化石墨烯、納米金膠體或納米銀膠體。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微流控方法，其特征在于，

微納波導(dǎo)的材料為石英、氮化硅、或者熔點(diǎn)大于100攝氏度的聚合物；

微納波導(dǎo)為脊形波導(dǎo)、矩形波導(dǎo)或圓柱形波導(dǎo)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微流控方法，其特征在于，所述光熱波導(dǎo)浸沒(méi)在所述微流室底部中央。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微流控方法，其特征在于，所述光信號(hào)的波長(zhǎng)范圍在可見(jiàn)光波段或者近紅外波段。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的微流控方法，其特征在于，所述光信號(hào)的光功率可調(diào)諧范圍在20mW-100mW。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微流控方法，其特征在于，微流室的制備材料為石蠟、聚二甲硅氧烷、聚甲基丙烯酸甲酯或紫外固化膠。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微流控方法，其特征在于，微流體為水、DMF或PBS緩沖液。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微流控方法，其特征在于，

所述微流體中帶有用于流體示蹤的微納米顆粒，微納米顆粒為規(guī)則球體的聚合物小球，或者規(guī)則球體的silica小球，或者規(guī)則棒狀的金屬微納米線，或者規(guī)則棒狀的半導(dǎo)體微納米線，或者規(guī)則棒狀的聚合物微納米線，或者不規(guī)則形狀碳粉。