[發明專利]一種基于芯片實驗室微流體技術氣控微閥裝置及其控制方法

有效

• 申請號: 201710532093.6
• 申請日: 2017-07-03
• 公開（公告）號: CN107511188B
• 公開（公告）日: 2020-05-15
• 發明（設計）人: 龍威;陳婭君;楊紹華;裴浩;柴輝;吳張永;張曉龍;魏鏡弢;王庭有;莫子勇
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: B01L3/00
• 分類號: B01L3/00;F16K99/00;F16K31/126
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于芯片實驗室微流體技術氣控微閥裝置，其特征在于：包括樣品容器Ⅰ（1）、氣控微閥芯片（2）、顯微鏡（3）、PC機（4）、數據線（5）、恒壓泵（6）、壓力調節閥（7）、氣源過濾裝置（8）、氣管（9）、空氣壓縮機（10）和樣品容器Ⅱ（11），所述氣控微閥芯片（2）包括玻璃基片（2-1）、PDMS材料（2-2）、液體出口（2-3）、閥膜（2-4）、氣體入口（2-5）、液體通道（2-6）、液體入口（2-7）和控制通道（2-8）；

所述空氣壓縮機（10）通過氣管（9）依次連接過濾裝置（8）、壓力調節閥（7）、恒壓泵（6），恒壓泵（6）、顯微鏡（3）分別通過數據線（5）連接PC機（4），氣控微閥芯片（2）放置在顯微鏡（3）下觀察，恒壓泵（6）將氣體通過氣體入口（2-5）輸送給控制通道（2-8）和樣品容器Ⅱ（11），樣品容器Ⅱ（11）通過液體入口（2-7）連接液體通道（2-6），液體通道（2-6）經液體出口（2-3）連接樣品容器Ⅰ（1），PDMS材料（2-2）粘接在玻璃基片（2-1）上，PDMS材料（2-2）內部網絡通道設有液體通道（2-6）和控制通道（2-8），液體通道（2-6）位于控制通道（2-8）的上方，控制通道（2-8）與液體通道（2-6）呈十字交叉排布，液體通道（2-6）和控制通道（2-8）之間的PDMS材料制作成的閥膜（2-4）用于控制液體的流通；

所述液體通道（2-6）內壁為呈現梯度的粗糙表面；

所述閥膜（2-4）的長度與液體通道（2-6）的拱高比例為10:1。

2.一種控制權利要求1所述的基于芯片實驗室微流體技術氣控微閥裝置的方法，其特征在于：

氣控微閥芯片（2）放置在顯微鏡（3）下觀察，通過空氣壓縮機（10）將氣體壓縮之后由氣管（9）輸送給氣源過濾裝置（8）進行氣源過濾，過濾之后的空氣通過氣管（9）流經壓力調節閥（7）進而進入恒壓泵（6）中，恒壓泵（6）將氣體以一定的壓力分別輸送給控制通道（2-8）和樣品容器Ⅱ（11），樣品容器Ⅱ（11）中的樣品通過液體入口（2-7）進入液體通道（2-6）從而進入到氣控微閥芯片（2）中，通過控制氣體由控制通道（2-8）進入氣控微閥芯片（2）中的壓力大小來控制閥膜（2-4）的變形從而控制液體的流通，流經氣控微閥芯片（2）的液體通道（2-6）的樣品從液體出口（2-3）流出被收集到樣品容器Ⅰ（1）中；

當液體入口（2-7）的壓力為0.1-0.2MPa的條件下，氣體入口（2-5）的供氣壓力需要達到0.25-0.35MPa才能使閥膜（2-4）將液體通道（2-6）完全封閉。