[實用新型]一種微流控芯片

有效

• 申請號: 201820509930.3
• 申請日: 2018-04-11
• 公開（公告）號: CN208449338U
• 公開（公告）日: 2019-02-01
• 發明（設計）人: 張歆;彭贊標;王毅
• 申請（專利權）人: 利多（香港）有限公司
• 主分類號: B01L3/00
• 分類號: B01L3/00
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司 33100
• 代理人: 徐關壽

本實用新型涉及一種微流控芯片，包括基片和蓋片，其中，還包括具有能控制液體流動的微閥，以及用于接納微閥的微閥插孔；所述基片上設有儲液槽和微通道；所述儲液槽和微通道被蓋片覆蓋并密封；所述微通道與微閥插孔相連接。本實用新型的微流控芯片設計具有結構簡單，組裝方便，可重復使用等特點，并且該結構可用于測試片內檢測試劑的長期有效密封。并且，微閥的導流通道和基片上的微通道設計可以避免導流通道共用的情況，從而可以避免流體間相互污染的可能性。

技術領域

本實用新型屬于醫用診斷類物品技術領域，涉及一種能控制液體流動的微閥及微流控芯片。

背景技術

在化學和生物研究中，絕大部分實驗和測試反應是在溶液狀態下進行。目前有一種研究趨勢是對反應液體(待測樣品和檢測試劑)的體積要求越來越小，而同一樣品的檢測項目越來越多或通量要求越來越高，且能實現實驗過程的自動化與可操控性。微流控芯片應運而生，以其具備可操作更小體積的反應液體、可小型化、更高實驗通量和能實現自動化控制的特點而被越來越多地采用。微流控芯片包括基片和設置在基片內的微通道，并通過微閥和動力裝置(例如泵)的協同作用，樣品和反應試劑被精準地運送到微流控芯片中不同的功能區域準確地提供到微流控芯片中期望位置處，從而實現樣品的測試。微流控檢測技術作為一種革命性的床旁疾病檢測手段，能夠集成多個檢測項目在一個微型化便攜式一次性的微流控芯片上。

微閥是微流控芯片的重要元件，主要用來控制待測樣品和檢測試劑的精準流動。近些年應用比較廣泛的微閥由可形變薄膜和閥座構成。這類微閥包括上下兩層基材和中間的聚合物薄膜，其中，具有微流道的底層基材上有一個突起的結構，構成閥座。另一個上蓋基材在閥座相對應的位置上有一個內陷的結構，給薄膜提供了可以形變的空腔。這種微閥在初始狀態時是關閉的，此時聚合物薄膜和微流道內的閥座突起部分相貼合，流道被封閉。當外力作用在薄膜上，使薄膜和閥座分離，流道被打開。這個外力可以是氣動的(例如美國專利US 2013/0156658 A1和US 8,778,282 B2)，加熱形變的(例如中國專利CN 102006936A,美國專利US 2006/0243934 A1和US 2015/0028235 A1)，磁力的(例如中國專利CN103244734 A)以及機械壓力(例如美國專利US 8,985,547 B2)。

由于常規狀態下薄膜和閥座長時間接觸，薄膜和閥座可能出現粘連，因而會出現在使用時通道無法正常打開的現象。由于突出的閥座及內陷空腔的存在，導致微流控芯片的厚度被約束，無法實現微型化。打開微閥需要借助某種外力作用來使薄膜發生形變，同時需要另一個外力作用在流體上趨使流體在流道內流動。這樣同時控制兩種動力的方式就會導致很難精準的控制流體的流動。其次，微閥在打開之后，薄膜會與流體接觸，導致無法恢復關閉狀態，從而限制了此微閥結構的重復使用。此微閥只限于控制一種流體，無法實現多個流體同時控制的功能，否則將會無法避免污染的問題。在結構過設計過程中，可以通過的優化薄膜的結構的方式在一定程度的彌補以上的缺點，但這也在一定程度上增大了微流控芯片的加工和組裝難度。

作為POCT領域的微流控芯片的應用中，微流控芯片普遍存在的另一個難點是如何將檢測試劑內置在測試片中，從而實現整個檢測設備的微型化。

隨著體外診斷市場需求的激增，微流控技術在體外診斷應用中的優勢逐漸突顯出來，受到工業界越來越多的關注。微流控芯片應用中，多種流體的次序性流動及測試片內置液體的控制是目前普遍存在的技術難點。

實用新型內容

本實用新型提供了一種基于活塞原理的微閥以及微閥控制的微流控芯片。一方面通過微流控芯片通道的特殊設計，實現在氣動微流控芯片只用一個閥門即可實現內置液和樣品液次序性釋放；另一方面通過在閥門上添加不同的微結構來實現微流控芯片基材上微通道的阻斷、連通、實現方向性輸送等功能。

具體來說，本實用新型提供的一種能控制液體流動的微閥，包括閥體，所述閥體上包括至少兩個導流通道；所述每個導流通道之間不相連通。閥體上的導流通道在閥體上相互之間不連通。更為優選的，導流通道之間也不連接。