[實用新型]一種基于表面張力的數字化操控平臺

有效

• 申請號: 201821555785.9
• 申請日: 2018-09-25
• 公開（公告）號: CN209205326U
• 公開（公告）日: 2019-08-06
• 發明（設計）人: 何永清;熊康惠
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: B01L3/00
• 分類號: B01L3/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型涉及一種基于表面張力的數字化操控平臺，屬于微流控技術領域。該基于表面張力的數字化操控平臺，包括矩形操控平臺、液滴注射與抽離管道、凹槽、供液管道、供液系統總閥門、控制閥門、圓形通孔和支座。本實用新型不影響被控顆粒和液滴的PH值，表面電荷、溫度、粘度等參數，以及標本活性，因此可用于生物、化學和醫學分析過程的樣品制備、混合、反應、運輸基本操作中。本實用新型可根據實際需要修改矩形操控平臺的尺寸，在幾分鐘甚至更短的時間內完成上百種樣品的制備和預處理操作。

技術領域

本實用新型涉及一種基于表面張力的數字化操控平臺，屬于微流控技術領域。

背景技術

開口的微流控平臺在生物醫學、化學、新藥物的開發等領域有著重要的現實意義，作為藥物或反應物的載體—液滴需要從一個位置輸送到另一個位置，傳統的方法是采用移液器，人工操作。這樣的方法需要耗費大量的人力與時間，并且操作過程容易出錯，而想要將微小體積的液滴保持不變，且移動很小一段距離，變得不可實現。例如細菌干燥染色紙片（是將含有某種細菌的染色液吸收于濾紙片上，干燥制成，使用時加水滲透，析出著色涂片中的菌體，在顯微鏡下觀察）的制作，需要人工進行標本涂片，自然干燥，火焰固定等操作，操作時間長，標本濃度不一致，染色液消耗大。

微流控芯片是當前微全分析系統發展的熱點領域，是以微米尺度的芯片為操作平臺，可以自動完成生物、化學和醫學分析過程中的樣品制備、反應、分離等基本操作單元。微流控芯片的優勢在于流體流動可控、試劑和樣品消耗少、分析速度快、體積小、便于攜帶。微流控芯片采用電潤濕、介電泳法和熱毛細管法等實現對液滴或細胞的操控和運輸，但是這使顆粒或細胞受到電場力和溫度場的影響導致死體積和分析誤差的增加。近年來也有不少國內外的研究者通過在操控平板上制造溫差產生表面張力梯度來推動液滴遷移，操控平板上鋪著一層潤滑劑減小驅動力，但液滴運動過程中由于加熱蒸發產生了質量消耗。

以表面張力梯度作為動力來移動微小物體（可以是固體，也可以是液滴），則避免了電場力的影響和與被控物體的直接接觸。影響表面張力的因素除了溫度還有表面活性劑濃度和溶液自身濃度，采用改變表面活性劑濃度或溶液自身濃度的方法產生表面張力梯度就能避免溫度場對被控物體的影響。

發明內容

針對上述現有技術存在的問題及不足，本實用新型提供一種基于表面張力的數字化操控平臺。本實用新型基于表面張力的數字化操控平臺為非直接接觸的、高效的操控固體顆粒或液滴的精確控制平臺。本實用新型通過以下技術方案實現。

一種基于表面張力的數字化操控平臺，包括矩形操控平臺1、液滴注射與抽離管道2、凹槽3、供液管道4、供液系統總閥門5、控制閥門6、圓形通孔7和支座8；

所述矩形操控平臺1為頂面設有四塊側板的凹板平臺，矩形操控平臺1底面四個角上均勻設有支座8；

所述矩形操控平臺1四塊側板分別均勻設有若干穿過側板的液滴注射與抽離管道2，每塊側板上的液滴注射與抽離管道2間隔距離相等，呈對稱分布，且液滴注射與抽離管道2通道中心線與矩形操控平臺1的側板表面相垂直，液滴注射與抽離管道2外側可連接液滴注射裝置或抽離裝置；

所述矩形操控平臺1底面設有若干均勻分布的凹槽3，每個凹槽3的底部中心都開有對應的圓形通孔7，凹槽3通過圓形通孔7連通供液管道4；供液管道4由一條主路和數條支路組成，數條支路一端分別通過控制閥門6連通圓形通孔7然后連接凹槽3，數條支路另一端連接到供液管道4主路上，供液管道4主路上設有供液系統總閥門5；

當基于表面張力的數字化操控平臺使用時，矩形操控平臺1內應鋪設一層與被控液滴或顆粒不相溶的液體作為一種表面潤滑劑且表面潤滑劑液位應浸沒凹槽3，供液管道4內則通入能夠改變該表面潤滑劑液體表面張力的表面活性劑。