[實用新型]用于微流控芯片的無源單向閥

有效

• 申請號: 201721239291.5
• 申請日: 2017-09-26
• 公開（公告）號: CN207500559U
• 公開（公告）日: 2018-06-15
• 發明（設計）人: 杰弗瑞·陳;許行尚;于沛;朱滔
• 申請（專利權）人: 南京嵐煜生物科技有限公司
• 主分類號: F16K15/14
• 分類號: F16K15/14;F16K27/02
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 彭英

本實用新型公開了一種用于微流控芯片的無源單向閥，安裝于微流控流道中，包括膜片；膜片的一端固定安裝在微流控流道的側壁上，另外一端懸置；微流控流道在膜片安裝位置處兩側的截面不同，其中一側的截面較小，為A側，另一側的截面較大，為B側；膜片懸置端的外邊緣尺寸大于A側微流控流道的內徑尺寸，同時膜片懸置端的外邊緣與微流控流道的側壁之間存在的縫隙僅容許氣體穿行。由此可知：本實用新型無需外界儀器操作，就能起到控制液體單向流動、氣體雙向通行的目的。

技術領域

本實用新型涉及微流控技術領域，具體的說，涉及一種控制液體流動方向并保證氣體暢通的無源單向閥門結構。

背景技術

在微流控芯片中，通過閥門控制來達到液體的精確流動。目前常用的閥門多為簡單閥門，通過氣壓或者機械力的推動來達到閥門的關閉，以阻斷液體的流動；也有通過一個旋轉裝置來達到阻斷液體的流動。

微流控閥門大致分為：轉動閥門、石蠟閥門、石蠟熱熔閥、磁鐵移動閥門、氣動閥門、機械閥門。轉動閥門是通過轉動轉子，當轉子上的微柱與底座上的微孔相接觸時閥門關閉。石蠟閥門一般用于液體由離心力驅動的芯片內，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境下的運動 來開關閥門。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。機械閥門是通過設備和芯片配合，通過設備的伸出縮回某一部位，擠壓芯片，起到閥門效果。

由此可知，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，流道又會恢復通路，而且需要儀器一直持續的施加氣壓或者機械力，使微流控芯片的結構復雜，對儀器要求復雜，不便于加工裝配及使用。

另外，現有的微流控芯片閥門裝置功能單一，需要外界儀器施加控制，穩定性不高，對儀器持續工作的要求高，在功能上達不到既能讓氣體暢通，又能保證液體單向流動的需求。

綜上所述，如何提供一種控制液體流動方向并保證氣體暢通的無源單向閥門，以減少微流控芯片上安裝的部件，減少儀器的持續工作，從而便于裝配，便于操作，是目前亟待解決的問題。

實用新型內容

為了保證微流控液體閥門效果，需要設計一種特殊結構，在保證氣體正常通過的前提下，讓液體單向流動，一旦發生回流，閥門將會關閉。通過該結構，無需外界儀器操作，就能起到控制液體單向流動的目的，同時保證大規模生產的需要，閥門裝置要對生產工藝的要求不高。而且在位置空間有限的微流控芯片上，該結構能夠在不失原有功能的情況下，整合部分功能模塊起到節省空間的目的。該結構能夠使芯片的反應腔與外界隔絕，保證微流控芯片內部反應正常進行。對于簡便微流控芯片結構，簡便儀器起到很大的作用。

一種用于微流控芯片的無源單向閥，安裝于微流控流道中，包括膜片；膜片的一端固定安裝在微流控流道的側壁上，另外一端橫向懸置在微流控流道中；微流控流道在膜片安裝位置處兩側的截面不同，其中一側的截面較小，為A側，另一側的截面較大，為B側；膜片懸置端的外邊緣尺寸大于A側微流控流道的內徑尺寸，同時膜片懸置端的外邊緣與微流控流道的側壁之間存在的縫隙僅容許氣體穿行；

當液體從微流控流道的A側向微流控流道的B側行進時，膜片懸置端在液體流動壓力的推動下，向微流控流道的B側推開，微流控流道的A側、B側連通，液體能夠從微流控流道的A側向微流控流道的B流動；

當液體從微流控流道的B側向微流控流道的A側行進時，膜片懸置端在液體流動壓力的推動下，貼緊A側微流控流道的外側端面，以封住微流控流道的A側流道，此時，微流控流道的A側、B側被膜片截斷，液體在膜片的安裝位置處處于截流狀態。