[發明專利]一種四級遞減間距多圓柱陣列結構微通道過濾槽

有效

• 申請號: 201711358693.1
• 申請日: 2017-12-17
• 公開（公告）號: CN107999153B
• 公開（公告）日: 2021-04-27
• 發明（設計）人: 劉趙淼;李夢麒;張龍祥
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: B01L3/00
• 分類號: B01L3/00
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 沈波

本發明公開了一種四級遞減間距多圓柱陣列結構微通道過濾槽，屬于微流控芯片領域。該微通道過濾槽包括主體通道、貯液池和四級遞減間距的多圓柱陣列結構。多圓柱單元結構依次設置于微通道工作入口前，所有物質需先通過四級遞減間距多圓柱微通道垃圾阻擋槽方可進入微通道。由于圓柱單元結構間間距極小，所有能對微通道內流體造成影響的大于圓柱單元間距尺寸的固體垃圾均會被阻擋，如PDMS打孔殘留物以及實驗過程中產生的碎屑。該通道結構能顯著降低打孔殘渣、實驗垃圾等對流體在微流控通道中正常流動的干擾。

技術領域

本發明涉及一種四級遞減間距多圓柱微通道過濾槽，屬于微流控芯片技術領域。

背景技術

微流控是在尺寸為幾至幾百微米的通道內操作微納體積樣品的系統科學和技術，通常在一片幾平方厘米的芯片上構建生化分析或檢測系統，因此也稱為芯片實驗室。微流控集成了生物與化學領域中常涉及的樣品制備、混合、分離、反應、檢測等功能單元，以可控流體貫穿微流道形成的整個系統，最終實現常規生化實驗室同類功能。微流控芯片技術具有所需樣品體積小、效率高、成本低、易于集成等優勢，提高了人們控操微量液體的能力，降低了生化試劑的消耗。同時，微流控芯片上反應更加迅速，在生物和化學領域有著廣泛的應用前景。

在實際微流控芯片實驗或工作中，微流控通道經常會被一些大于通道最小尺寸的垃圾堵塞，這些垃圾的來源包括但不限于微流控通道打孔殘渣和實驗過程中引進的固體垃圾。一旦大于通道結構最小尺寸的固體垃圾進入微流控通道，極易導致微流控通道堵塞失效，造成通道報廢。固體垃圾對微流控通道造成的影響見附圖2。

發明內容

本發明的目的是阻止微米級別固體垃圾進入微流控通道。設計一種結構簡單，易于加工并且十分有效的過濾槽。該過濾槽可以避免 40μm以上的固體垃圾進入微流控通道，將固體垃圾貯存在過濾槽中，使固體垃圾完全無法影響到通道工作部位，進而使實驗成功率、通道耐久性能、實驗穩定性提升。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：一種四級遞減間距多圓柱陣列結構微通道過濾槽，該微通道過濾槽為一種用于阻擋固體垃圾進入微流控通道的四級遞減間距多圓柱微通道過濾槽，進入所有微流控通道的流體必須流經該微通道過濾槽。該微通道過濾槽包括主體結構1、流體入口2、橢圓形貯液池3、第一級圓柱陣列結構4、第二級圓柱陣列結構5、第三級圓柱陣列結構6、第四級圓柱陣列結構7、微流控通道8和下底板9。

流體入口2、橢圓形貯液池3、微流控通道8為為主體結構1上的凹槽結構；第一級圓柱陣列結構4、第二級圓柱陣列結構5、第三級圓柱陣列結構6、第四級圓柱陣列結構7、微流控通道8均為主體結構1上的孔洞結構，且各結構為芯片工作時液體的流動區域；所述主體固體結構1和下底板9通過上下建合固定，下 底板9置于主體結構1底部，以支撐芯片的主體結構并提供流動空間；流體入口2通過微通道與橢圓形貯液池3連接，橢圓形貯液池3與微流控通道8連接；第一級圓柱陣列結構4、第二級圓柱陣列結構5、第三級圓柱陣列結構6、第四級圓柱陣列結構7設置在橢圓形貯液池3內；第一級圓柱陣列結構4、第二級圓柱陣列結構5、第三級圓柱陣列結構6和第四級圓柱陣列結構7并排布置在橢圓形貯液池3內；第一級圓柱陣列結構4、第二級圓柱陣列結構5、第三級圓柱陣列結構6和第四級圓柱陣列結構7之間為錯列布置；第一級圓柱陣列結構4、第二級圓柱陣列結構5、第三級圓柱陣列結構6和第四級圓柱陣列結構7的圓柱陣列尺寸逐漸由大到小漸變。

所述主體結構1和下底板9由聚二甲基硅烷制成。