[發明專利]雙軸離心式微流控系統

有效

• 申請號: 201810168040.5
• 申請日: 2018-02-28
• 公開（公告）號: CN108380250B
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: 徐友春;陳一奇;朱蕓增
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: B01L3/00
• 分類號: B01L3/00
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 黃德海

本發明公開了一種雙軸離心式微流控系統，包括：支架，支架上設有轉動板，轉動板上設有托盤；芯片，芯片設于托盤內，芯片包括相互連通的加樣腔、反應腔和儲液腔，加樣腔與反應腔之間設有第一連通管道、儲液腔與反應腔之間設有第二連通管道；第一驅動電機，第一驅動電機驅動轉動板繞第一轉軸轉動并帶動托盤同步轉動；第二驅動電機。根據本發明實施例的雙軸離心式微流控系統，通過第一驅動電機和第二驅動電機協同控制芯片內流體的流動方向，加樣腔、反應腔和儲液腔相對第一轉軸和第二轉軸位置不同受到離心力大小和方向不同，從而實現分步向加樣腔內加樣品和反應物，滿足檢測和分析項目的需要，提高了檢測和分析的效率和準確率。

技術領域

本發明屬于微流控技術領域，尤其涉及一種雙軸離心式微流控系統。

背景技術

離心式微流控技術是將微閥、微管道等結構集成在一塊可旋轉的芯片上，以離心力驅動液體，在較小的一張芯片上完成液體的復雜操作和反應過程，實現各種化學、生物和醫學檢測的一種技術。由于其具有集成化、自動化和試劑消耗量小、成本低廉等優勢，離心式微流控技術在科研領域和工業界都得到廣泛關注。

在傳統的離心式微流控系統中，離心力的方向只能是由芯片中心指向芯片邊緣，限制了芯片上流體控制的靈活性。

發明內容

本發明旨在至少在一定程度上解決上述技術問題之一。

為此，本發明提出一種雙軸離心式微流控系統，該雙軸離心式微流控系統檢測效率和檢測精度高。

根據本發明實施例的雙軸離心式微流控系統，包括：支架，所述支架上設有轉動板，所述轉動板上設有托盤；芯片，所述芯片設于所述托盤內，所述芯片包括相互連通的加樣腔、反應腔和儲液腔，所述加樣腔與所述反應腔之間設有第一連通管道、所述儲液腔與所述反應腔之間設有第二連通管道；第一驅動電機，所述第一驅動電機驅動所述轉動板繞第一轉軸轉動并帶動所述托盤同步轉動；第二驅動電機，所述第二驅動電機驅動所述托盤繞第二轉軸轉動，所述轉動板相對第一轉軸不轉動，通過所述第一驅動電機和所述第二驅動電機協同控制所述芯片內流體的流動方向；其中，在所述芯片處于初始位置，所述反應腔與所述第一轉軸的徑向尺寸大于所述加樣腔與所述第一轉軸的徑向尺寸和所述儲液腔與所述第一轉軸的徑向尺寸。

根據本發明實施例的雙軸離心式微流控系統，通過第一驅動電機和第二驅動電機協同控制芯片內流體的流動方向，加樣腔、反應腔和儲液腔相對第一轉軸位置不同受到離心力大小和方向不同，從而實現分步向加樣腔內加樣品和反應物，滿足檢測和分析項目的需要，提高了檢測和分析的效率和準確率。

另外，根據本發明實施例的雙軸離心式微流控系統，還可以具有如下附加的技術特征：

根據本發明的一個實施例，所述儲液腔包括多個，多個儲液腔并聯設置。

根據本發明的一個實施例，所述儲液腔包括串聯連接的第一子儲液腔和第二子儲液腔。

根據本發明的一個實施例，所述第一子儲液腔與所述第二子儲液腔之間設有第四連通管道，所述第一子儲液腔在所述芯片使用與外界大氣連通或通過通氣管與芯片其他結構連通實現自通氣。

根據本發明的一個實施例，所述芯片還包括：密封膜，所述密封膜貼覆蓋所述第一子儲液腔、所述第二子儲液腔和所述第四連通管道的上表面，阻斷所述第一子儲液腔與所述第二子儲液腔連通。

根據本發明的一個實施例，所述芯片還包括：閥塞，所述閥塞與所述第四連通管道上下相對設置，所述托盤上設有與所述閥塞對應的頂柱，所述頂柱抵接所述閥塞從而向所述第四連通管道施加向上的力，使得所述密封膜與所述第四連通管道的配合面分離。

根據本發明的一個實施例，所述第二連通管道包括相互連通的波峰管和直線管，所述波峰管與所述儲液腔連接，所述直線管與所述反應腔連通，所述波峰管的峰高隨所述儲液腔與所述反應腔的距離增大而增大。