[發(fā)明專利]用于微流控芯片的液體閉鎖閥門及其使用方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710652244.1
• 申請日: 2017-08-02
• 公開（公告）號: CN107387866A
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 杰弗瑞·陳;許行尚;于沛;朱滔
• 申請（專利權(quán)）人: 南京嵐煜生物科技有限公司
• 主分類號: F16K99/00
• 分類號: F16K99/00
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標代理有限公司32200
• 代理人: 彭英

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及微流控技術(shù)領(lǐng)域，具體的說，涉及一種多流道帶閉鎖結(jié)構(gòu)的微流控閥門及該閥門的使用方法。

背景技術(shù)

在微流控中，通過閥門控制來達到液體的精確流動。目前常用的閥多為單流道簡單的閥門，通過氣壓或者機械力的推動來達到閥門的關(guān)閉，以阻斷液體的流動；也有通過一個旋轉(zhuǎn)裝置來達到阻斷液體的流動。

微流控閥門大致分為：轉(zhuǎn)動閥門、石蠟閥門、石蠟熱熔閥，磁鐵移動閥門，氣動閥門、機械閥門。轉(zhuǎn)動閥門是通過轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)子，當轉(zhuǎn)子上的微柱與底座上的微孔相接觸時閥門關(guān)閉。石蠟閥門一般用于液體由離心力驅(qū)動的芯片內(nèi)，通過離心力的沖力頂開石蠟閥門。石蠟熱熔閥是用激光等熱源定向加熱閥門部位，使其溶解，打開閥門。磁鐵移動閥門是通過磁鐵在磁力環(huán)境下的運動來開關(guān)閥門。氣動閥門是通過氣體充氣，使某一含有彈性組分的部位鼓起填充，起到閥門的效果。機械閥門是通過設(shè)備和芯片配合，通過設(shè)備的伸出縮回某一部位，擠壓芯片，起到閥門效果。

上述微流控閥門通過氣壓或機械力僅完成了流路的阻斷功能，當氣壓或機械力消失的時候，流道又會恢復(fù)通路。對需要完成一個閉鎖裝置且多流道功能的芯片來說，就需要儀器一直持續(xù)的施加氣壓或者機械力，并使用多個閥門，微流控芯片的結(jié)構(gòu)會比較復(fù)雜，對儀器要求復(fù)雜，不便于裝配及使用。

綜上所述，如何提供一種具有多流道帶有閉鎖結(jié)構(gòu)的微流控閥門，以減少微流控芯片上安裝的部件，減少儀器的持續(xù)工作，從而便于裝配，便于操作，是目前亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于微流控芯片的液體閉鎖閥門，通過有封閉膜的密封圈和設(shè)備上面的下壓裝置，起到隨時閉鎖閥門的目的，該閥門裝置可以一次閉鎖多流道，避免使用重復(fù)單一的閥門裝置，同時可以讓閥門控制的區(qū)域達到完全密閉的作用，使微流控芯片反應(yīng)避免受到污染。同時保證大規(guī)模生產(chǎn)的需要，閥門裝置要對生產(chǎn)工藝的要求不太高。

為實現(xiàn)上述的技術(shù)目的，本發(fā)明采取如下的技術(shù)方案：

一種用于微流控芯片的液體閉鎖閥門，包括底座、上蓋、膜片以及上蓋定位機構(gòu)，其中：

上蓋能夠通過上蓋定位機構(gòu)朝向底座單向移動并定位在底座上方；

底座的中部位置設(shè)置有換流區(qū)；換流區(qū)具有若干流道，包括進液流道、出液流道；底座在換流區(qū)的外圍設(shè)置密封圈嵌槽，上蓋定位機構(gòu)固定在底座上，并處于密封圈嵌槽的外側(cè)；

膜片位于上蓋和底座之間；包括設(shè)置于膜片外緣的密封圈和處于密封圈內(nèi)側(cè)的封閉膜；密封圈嵌裝于密封圈嵌槽中，而封閉膜與底座的換流區(qū)形狀匹配，恰能夠覆蓋換流區(qū)；

所述上蓋在上蓋定位機構(gòu)上具有兩個極限位置，分別為上極限位置、下極限位置，且上蓋在推力作用下，能夠從上極限位置移動到下極限位置；

當上蓋處于上極限位置時，上蓋、膜片、底座換流區(qū)之間處于分離狀態(tài)，此時，底座換流區(qū)的進液流道、出液流道處于流通狀態(tài)；

當上蓋處于下極限位置時，膜片通過上蓋的推壓，能夠貼緊底座的換流區(qū)，促使換流區(qū)的進液流道、出液流道處于截流狀態(tài)。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述上蓋定位機構(gòu)包括兩塊以上的立板；各立板均固定安裝在底座上，并均布在密封圈嵌槽的外圍；

各立板的內(nèi)側(cè)板面在等高位置處均安裝有定位部；

定位部為一槽口結(jié)構(gòu)，包括兩塊相互平行的定位塊，分別為上定位塊、下定位塊；定位塊的一端固定安裝在立板上，另一端活動設(shè)置，且活動端具有上擋面a和下?lián)趺鎍，下?lián)趺鎍為一平面，上擋面a為一相對于下?lián)趺鎍傾斜設(shè)置、傾角為銳角的上傾導(dǎo)向弧面。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述上蓋包括用于推動膜片的上蓋壓頭部分以及用于定位上蓋的上蓋固定部分，所述上蓋壓頭部分的厚度大于上蓋固定部分的厚度，且上蓋壓頭部分設(shè)置于上蓋中部位置處，而上蓋固定部分設(shè)置于上蓋壓頭部分的外圍，且上蓋固定部分在邊緣位置處具有上擋面b和下?lián)趺鎎，上擋面b為一平面，下?lián)趺鎎為一相對于上擋面b傾斜設(shè)置、傾角為銳角的下傾導(dǎo)向弧面。

作為本發(fā)明的進一步改進，上蓋固定部分的下?lián)趺鎎能夠以線接觸的方式搭接在定位塊的上擋面a上，且通過對上蓋壓頭部分施加推力，上蓋固定部分的下?lián)趺鎎能夠沿著定位塊的上擋面a向下滑動，直至上蓋固定部分的上擋面b處于定位塊的下?lián)趺鎍下方并通過定位塊的下?lián)趺鎍限位；

當上蓋處于上極限位置時，上蓋固定部分的邊緣置于上定位塊與下定位塊所形成的槽口結(jié)構(gòu)中，并通過上定位塊的下?lián)趺鎎限位，且上蓋固定部分的下?lián)趺鎎，以線接觸的方式搭接在下定位塊的上擋面a上；