[發(fā)明專利]一種微流體裝置及其制造和使用方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811532600.7
• 申請日: 2018-12-14
• 公開（公告）號: CN111318218B
• 公開（公告）日: 2022-01-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭海榮;李飛;蔡飛燕;夏向向;肖楊;嚴(yán)飛
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳先進(jìn)技術(shù)研究院
• 主分類號: B01F33/30
• 分類號: B01F33/30;B01F31/80;B01F101/23
• 代理公司: 深圳中一聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44414
• 代理人: 李艷麗

1.一種微流體裝置，其特征在于，包括：

開設(shè)有微流體腔道的微流管，所述微流體腔道供微流體流通；

設(shè)置在所述微流管一側(cè)用于發(fā)射超聲波的超聲波發(fā)射組件；

設(shè)置在所述微流管內(nèi)用于在所述超聲波發(fā)射組件的作用下在內(nèi)部產(chǎn)生聲流渦旋的聲人工結(jié)構(gòu)，所述聲人工結(jié)構(gòu)內(nèi)開設(shè)有微流混合通道，所述微流混合通道用于容納微流體，所述聲流渦旋位于所述微流混合通道內(nèi)；所述聲人工結(jié)構(gòu)與所述超聲波產(chǎn)生共振，所述聲人工結(jié)構(gòu)為兩相對設(shè)置的聲子晶體板構(gòu)成，所述兩相對設(shè)置的聲子晶體板之間的距離為50μm，使得共振頻率最高。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微流體裝置，其特征在于，

所述超聲波發(fā)射組件包括：

用于產(chǎn)生聲波信號的信號發(fā)生器；

設(shè)置在所述信號發(fā)生器一側(cè)用于放大所述聲波信號的功率放大器；以及，

設(shè)置在所述功率放大器一側(cè)用于將放大后的聲波信號轉(zhuǎn)換為超聲波的超聲換能器。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微流體裝置，其特征在于，

所述聲人工結(jié)構(gòu)包括：

兩相對設(shè)置的聲子晶體板或至少兩個(gè)相對設(shè)置的由聲子晶體構(gòu)成的復(fù)合結(jié)構(gòu)或所述聲子晶體板及所述復(fù)合結(jié)構(gòu)的組合，兩個(gè)所述聲子晶體板之間的狹縫構(gòu)成所述微流混合通道，所述聲子晶體板包括：

基板；集成在所述基板上的周期分布的結(jié)構(gòu)聲子晶體。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的微流體裝置，其特征在于，

所述聲人工結(jié)構(gòu)還包括：

至少兩個(gè)平行設(shè)置在所述基板上且間隔相等的凸條，所述凸條設(shè)置在兩所述晶體板相互遠(yuǎn)離的一面。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的微流體裝置，其特征在于，

兩所述聲子晶體板相互平行。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微流體裝置，其特征在于，

所述微流管包括：

玻璃管或在基底內(nèi)壁上鍵合有聚二甲基硅氧烷形成的管道。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的微流體裝置，其特征在于，

所述基底包括：石英玻璃或有機(jī)玻璃或硅片或鈮酸鋰。

8.一種微流體裝置的制造方法，其特征在于，包括：

在微流管開設(shè)供微流體流通的微流體腔道；

在所述微流管一側(cè)設(shè)置用于發(fā)射超聲波的超聲波發(fā)射組件；

在所述微流管內(nèi)設(shè)置用于在所述超聲波發(fā)射組件的作用下在內(nèi)部產(chǎn)生聲流渦旋的聲人工結(jié)構(gòu)；

在所述聲人工結(jié)構(gòu)內(nèi)開設(shè)微流混合通道，所述微流混合通道用于容納微流體，所述聲流渦旋位于所述微流混合通道內(nèi)；

所述聲人工結(jié)構(gòu)與所述超聲波產(chǎn)生共振，所述聲人工結(jié)構(gòu)為兩相對設(shè)置的聲子晶體板構(gòu)成，所述兩相對設(shè)置的聲子晶體板之間的距離為50μm，使得共振頻率最高。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的微流體裝置的制造方法，其特征在于，

所述在所述微流管內(nèi)設(shè)置用于在所述超聲波發(fā)射組件的作用下在內(nèi)部產(chǎn)生聲流渦旋的聲人工結(jié)構(gòu)包括：

在基板上集成聲子晶體形成聲子晶體板；

將兩所述聲子晶體板相對且平行設(shè)置，使得兩所述聲子晶體板之間的狹縫構(gòu)成所述微流混合通道；

將兩所述聲子晶體板置于所述微流管內(nèi)。

10.一種微流體裝置的使用方法，其特征在于，包括：

在微流管開設(shè)的微流體腔道內(nèi)填充緩沖液，并將聲人工結(jié)構(gòu)置于微流體腔道內(nèi)，所述聲人工結(jié)構(gòu)內(nèi)開設(shè)有微流混合通道，所述微流混合通道用于容納微流體，聲流渦旋位于所述微流混合通道內(nèi)；

將待混合的樣本溶液注入聲人工結(jié)構(gòu)開設(shè)的微流混合通道內(nèi)；

使用超聲波發(fā)射組件發(fā)射超聲波，激發(fā)聲人工結(jié)構(gòu)工作頻率的超聲場，使得聲人工結(jié)構(gòu)的微流混合通道內(nèi)產(chǎn)生局域聲場，在微流混合通道內(nèi)誘發(fā)聲流渦旋，樣本溶液在聲流渦旋的帶動(dòng)下加速融合；

所述聲人工結(jié)構(gòu)與所述超聲波產(chǎn)生共振，所述聲人工結(jié)構(gòu)為兩相對設(shè)置的聲子晶體板構(gòu)成，所述兩相對設(shè)置的聲子晶體板之間的距離為50μm，使得共振頻率最高。