[實(shí)用新型]一種微流控芯片液體轉(zhuǎn)移結(jié)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201820792545.4
• 申請(qǐng)日: 2018-05-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN208627326U
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-03-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 莊斌;李易;王磊;劉鵬;白亮;蔣小涵;趙麗健;邢婉麗;程京
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 博奧生物集團(tuán)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B01L3/00
• 分類(lèi)號(hào): B01L3/00
• 代理公司: 北京開(kāi)陽(yáng)星知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11710
• 代理人: 要然

本實(shí)用新型涉及微流控技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種微流控芯片液體轉(zhuǎn)移結(jié)構(gòu)，通過(guò)將多個(gè)微流控功能模塊堆疊形成前端接口結(jié)構(gòu)，微流控功能模塊通過(guò)第一通孔與密封隔膜將需要轉(zhuǎn)移的液體單獨(dú)封存，連接導(dǎo)流部件依次穿過(guò)該第一通孔時(shí)將對(duì)應(yīng)的液體吸附至導(dǎo)流凹槽內(nèi)進(jìn)行混合，在運(yùn)動(dòng)至入口端時(shí)將混合后的液體釋放到后端接口結(jié)構(gòu)的毛細(xì)管內(nèi)，整個(gè)過(guò)程只需要一個(gè)向下的線性運(yùn)動(dòng)就可以完成液體的轉(zhuǎn)移，操作簡(jiǎn)便；不需要機(jī)械手等復(fù)雜儀器控制系統(tǒng)，外部?jī)x器成本大大縮減；單次轉(zhuǎn)移液體的體積由導(dǎo)流凹槽的容積唯一確定，穩(wěn)定性提高；只需要稍微修改一下出口與入口的相關(guān)結(jié)構(gòu)，即可實(shí)現(xiàn)液體轉(zhuǎn)移，通用性和靈活性提高；模塊化的微流控系統(tǒng)的組裝大大簡(jiǎn)化。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及微流控技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種微流控芯片液體轉(zhuǎn)移結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

在微流控技術(shù)領(lǐng)域，常常涉及到對(duì)微尺度的流體進(jìn)行轉(zhuǎn)移的操作。尤其在不同的模塊化微流控系統(tǒng)進(jìn)行拼接組裝時(shí)，將反應(yīng)液在各個(gè)模塊之間順暢轉(zhuǎn)移就顯得尤為重要。

將試劑從一張微流控芯片轉(zhuǎn)移至另一張微流控芯片的方法一般可歸為兩類(lèi)：機(jī)械手轉(zhuǎn)移與管道轉(zhuǎn)移。機(jī)械手轉(zhuǎn)移是一般液體工作站的通用技術(shù)，在三維機(jī)械手端安裝有移液器，通過(guò)精密的泵閥系統(tǒng)控制移液器的吸液體積；機(jī)械手端可以進(jìn)行三維運(yùn)動(dòng)，控制其走到特點(diǎn)位置將移液器伸入待轉(zhuǎn)移流體吸液后取出，再將其移動(dòng)到第二個(gè)功能單元注入液體。管道轉(zhuǎn)移是用流體管道將上一張芯片的流體出口與下一張芯片的流體入口相連接，與傳統(tǒng)管道不同，微流控系統(tǒng)中需要使用專(zhuān)用的宏觀-微觀接口來(lái)連接芯片以及宏觀管路，液體的轉(zhuǎn)移一般通過(guò)外部的精密泵閥系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)；對(duì)于一些復(fù)雜的多液體操作工況，采用管道轉(zhuǎn)移需要在芯片上設(shè)置額外的芯片閥來(lái)進(jìn)行液體的切換操作，這對(duì)于已經(jīng)模塊化的通用微流控芯片平臺(tái)來(lái)說(shuō)是不適用的。

很明顯，機(jī)械手方式需要大而笨重的軌道、高精度的運(yùn)動(dòng)位置控制系統(tǒng)才能夠?qū)崿F(xiàn)；而管道轉(zhuǎn)移需要設(shè)計(jì)精巧、復(fù)雜且強(qiáng)密封性的微觀-宏觀接口、精確的流體體積控制才能夠進(jìn)行。兩種方式均需要龐大精密的外部設(shè)備進(jìn)行控制才能夠運(yùn)行，外部?jī)x器成本高、需要專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員持續(xù)進(jìn)行維護(hù)。而大型儀器設(shè)備的引入使得微流控系統(tǒng)微型、簡(jiǎn)便以及集成度高的特點(diǎn)被淹沒(méi)，使得模塊化的微流控技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)。由于合適的流體轉(zhuǎn)移手段以及接口的缺失，加大了模塊化微流控系統(tǒng)的構(gòu)建的難度，不同模塊化微流控系統(tǒng)難于相互連接集成；而使用機(jī)械手、液體工作站等常規(guī)方式進(jìn)行微流控系統(tǒng)上的液體轉(zhuǎn)移使得儀器龐大而笨重，控制系統(tǒng)復(fù)雜而難于操作，從本質(zhì)上偏離了微流控系統(tǒng)小型化、集成化以及操作簡(jiǎn)便化的特點(diǎn)與初衷。

實(shí)用新型內(nèi)容

(一)要解決的技術(shù)問(wèn)題

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是解決不同模塊化微流控系統(tǒng)難于相互連接集成的問(wèn)題。

(二)技術(shù)方案

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種微流控芯片液體轉(zhuǎn)移結(jié)構(gòu)，包括：前端接口結(jié)構(gòu)、設(shè)置在所述前端接口結(jié)構(gòu)下方的后端接口結(jié)構(gòu)、以及位于所述前端接口結(jié)構(gòu)上方的連接導(dǎo)流部件；所述前端接口結(jié)構(gòu)包括至少一個(gè)微流控功能模塊，所述微流控功能模塊均具有微流控管道以及上下貫穿所述微流控功能模塊的第一通孔，所述微流控管道與所述第一通孔連通，所述第一通孔的兩端均通過(guò)密封隔膜封閉；所述后端接口結(jié)構(gòu)的頂部設(shè)有內(nèi)凹的入口端，所述后端接口結(jié)構(gòu)內(nèi)設(shè)有與所述入口端連通的毛細(xì)管；各所述微流控功能模塊的第一通孔、所述入口端在豎直方向均對(duì)齊設(shè)置；所述連接導(dǎo)流部件上設(shè)有導(dǎo)流凹槽，所述連接導(dǎo)流部件用于依次刺破各所述微流控功能模塊上的密封隔膜、并將對(duì)應(yīng)第一通孔內(nèi)的液體吸附到所述導(dǎo)流凹槽內(nèi)，以及在所述連接導(dǎo)流部件的前端移動(dòng)至所述入口端處時(shí)，將所述導(dǎo)流凹槽內(nèi)的液體釋放到所述入口端內(nèi)。

其中，所述連接導(dǎo)流部件的前端為錐形體，所述導(dǎo)流凹槽設(shè)置在所述連接導(dǎo)流部件的側(cè)壁上，所述導(dǎo)流凹槽延伸至所述錐形體的前端。

其中，所述導(dǎo)流凹槽為多個(gè)且相互連通。

其中，所述毛細(xì)管的管徑小于所述導(dǎo)流凹槽的寬度，所述導(dǎo)流凹槽的寬度≤2mm。