[發(fā)明專利]一種陣列式芯片的檢測區(qū)內微液加熱的裝置及方法

有效

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• 申請日: 2017-02-24
• 公開（公告）號: CN106824315B
• 公開（公告）日: 2019-03-29
• 發(fā)明（設計）人: 章安良;蔡亞偉;徐躍;催凱凱
• 申請（專利權）人: 常州工學院
• 主分類號: B01L3/00
• 分類號: B01L3/00;B01L7/00
• 代理公司: 寧波奧圣專利代理事務所(普通合伙) 33226
• 代理人: 周玨

1.一種陣列式芯片的檢測區(qū)內微液加熱的裝置，包括壓電基片，所述的壓電基片的上表面為工作表面，所述的壓電基片的工作表面的四側區(qū)域上各制作有一排用于激發(fā)聲表面波的叉指換能器，所述的壓電基片的工作表面上設置有PDMS聚合體，其特征在于所述的壓電基片的工作表面的中央?yún)^(qū)域上架設有一個陣列式芯片，所述的陣列式芯片包括所述的PDMS聚合體，所述的PDMS聚合體上開設有以陣列方式排布的多個豎直通孔，所述的豎直通孔的下端口上封接有金屬傳熱片形成上端開口而下端封閉的用于放置微反應液的檢測區(qū)，所述的金屬傳熱片的底部連接有金屬傳熱柱，所述的PDMS聚合體的底部的四角上各安裝有一個PDMS墊塊，所述的PDMS聚合體通過四個所述的PDMS墊塊墊高以架設于所述的壓電基片的工作表面的中央?yún)^(qū)域上，且使所述的金屬傳熱柱的底部與所述的壓電基片的工作表面互不接觸，所述的壓電基片的工作表面的中央?yún)^(qū)域上放置有油相微流體，所述的叉指換能器激發(fā)的聲表面波作用于所述的油相微流體上，所述的油相微流體產(chǎn)生的熱量經(jīng)所述的金屬傳熱柱和所述的金屬傳熱片導熱加熱所述的檢測區(qū)內的微反應液。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種陣列式芯片的檢測區(qū)內微液加熱的裝置，其特征在于所述的壓電基片的工作表面的每側區(qū)域上制作的一排所述的叉指換能器中，相鄰兩個所述的叉指換能器之間的間隔距離為0.4～0.6毫米。

3.根據(jù)權利要求1或2所述的一種陣列式芯片的檢測區(qū)內微液加熱的裝置，其特征在于所述的PDMS聚合體的厚度即所述的豎直通孔的高度為2～3毫米。

4.根據(jù)權利要求3所述的一種陣列式芯片的檢測區(qū)內微液加熱的裝置，其特征在于所述的金屬傳熱片的尺寸大于所述的豎直通孔的孔徑，以完全覆蓋住所述的豎直通孔的下端口。

5.根據(jù)權利要求4所述的一種陣列式芯片的檢測區(qū)內微液加熱的裝置，其特征在于所述的金屬傳熱柱的底部距離所述的壓電基片的工作表面0.2～0.5毫米。

6.根據(jù)權利要求1或2所述的一種陣列式芯片的檢測區(qū)內微液加熱的裝置，其特征在于該裝置還包括用于產(chǎn)生RF電信號的信號發(fā)生裝置、多路撥碼開關、PCB板，所述的信號發(fā)生裝置由用于產(chǎn)生RF電信號的信號發(fā)生器及與所述的信號發(fā)生器的輸出端連接的功率放大器組成，所述的PCB板連接于所述的壓電基片的下表面上，所述的PCB板上設置有與每個所述的叉指換能器對應的引線腳，所述的引線腳與其對應的所述的叉指換能器的匯流條連接，所述的引線腳通過所述的多路撥碼開關與所述的功率放大器的輸出端連接，所述的多路撥碼開關有選擇地將所述的功率放大器的輸出端輸出的放大后的RF電信號加載于一個所述的叉指換能器上或兩個對稱的所述的叉指換能器上。

7.一種陣列式芯片的檢測區(qū)內微液加熱的方法，其特征在于在權利要求6所述的一種陣列式芯片的檢測區(qū)內微液加熱的裝置上實現(xiàn)，其包括以下步驟：

①連接信號發(fā)生器與功率放大器，連接功率放大器與多路撥碼開關，連接多路撥碼開關與引線腳，連接引線腳與其對應的叉指換能器的匯流條；

②將油相微流體放置于壓電基片的工作表面的中央?yún)^(qū)域上；將微反應液進樣到其中一個或多個檢測區(qū)內；

③啟動信號發(fā)生器和功率放大器，信號發(fā)生器輸出RF電信號，并傳輸RF電信號給功率放大器；

④通過多路撥碼開關將功率放大器輸出的放大后的RF電信號先后加載到不同的叉指換能器上，不同的叉指換能器先后激發(fā)的聲表面波作用于油相微流體上使油相微流體運動至放置有微反應液的檢測區(qū)下方的金屬傳熱柱處；然后通過多路撥碼開關將功率放大器輸出的放大后的RF電信號加載到位于油相微流體的對稱兩側的叉指換能器上，這兩個對稱的叉指換能器激發(fā)的聲表面波同時作用于油相微流體上使油相微流體產(chǎn)生熱量，油相微流體產(chǎn)生的熱量經(jīng)油相微流體接觸的金屬傳熱柱導熱后到達放置有微反應液的檢測區(qū)，實現(xiàn)該檢測區(qū)內微反應液的加熱；

⑤若有多個檢測區(qū)內進樣有微反應液，則重復步驟④的過程，以完成每個檢測區(qū)內微反應液的加熱；

⑥關閉信號發(fā)生器和功率放大器。