[實用新型]微流控芯片及樣本融合裝置

有效

• 申請號: 201821961715.3
• 申請日: 2018-11-26
• 公開（公告）號: CN209348659U
• 公開（公告）日: 2019-09-06
• 發明（設計）人: 李珍儀;王竣弘;陸祎;姜竣凱
• 申請（專利權）人: 南京怡天生物科技有限公司
• 主分類號: B01L3/00
• 分類號: B01L3/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 張柳;趙青朵

本實用新型涉及微流控芯片領域，特別涉及微流控芯片及樣本融合裝置。本實用新型提供的多通道復合式液滴合并系統，可使多種試劑與樣本產生微小液滴并進行低電壓、高效率合并，達到在微流控芯片內進行少量試劑樣本的混合。合并腔4結合發散式流道使液滴減速造成前后碰撞，結合微結構引流與限制液滴流動路徑，達到同時降低液滴流速亦不會造成液滴隨流場發散到合并部4，使其經過大范圍交流電場時多重液滴可以有效融合。由合并腔4與其內部的導流排柱6與大范圍交流電場，使多重微液滴(2～100顆)可于高通量高流速(>600droplets/s)下有效率的融合。

技術領域

本實用新型涉及微流控芯片領域，特別涉及微流控芯片及樣本融合裝置。

背景技術

微流控芯片技術(Microfluidics)又被稱為芯片實驗室(Lab-on-a-chip)，能在一個幾平方厘米的微小芯片上集成傳統的生物和化學實驗室的基本功能，包括樣品分離、制備、化學反應、檢測等操作。

微流控芯片具有液體流動可控、消耗試樣和試劑極少、分析速度成十倍上百倍地提高等特點，它可以在幾分鐘甚至更短的時間內進行上百個樣品的同時分析,并且可以在線實現樣品的預處理及分析全過程。

液滴微流控技術是微流控芯片技術的一個重要分支。液滴微流控技術是在傳統的單相微流控芯片技術發展而來的，最早由芝加哥大學Rustem F. Ismagilov教授首先提出三入口T型微液滴芯片設計，并在之后的幾年中得到廣泛關注和應用。與單相微流控系統相比，由于其水/油兩相分離的特征，具有如消耗樣品和試劑量更少，混合速度更快不易造成交叉污染，易于操控等優勢。因此，在污染物快速高通量檢測，生物樣本分離、培育，觀察化學反應進度等領域中有著重要的應用。微液滴因具有通量高，無交叉污染等優勢，其在噴墨打印、微混合、DNA分析、材料合成、蛋白質結晶等領域呈現出巨大的應用潛力。一些基于微液滴的生化反應，如微納顆粒合成，過程中需要將兩種不同的液滴融合在一起，以便獲得較好的混合反應效果。

由此，液滴的可控融合已成為一項重要的液滴微流控技術，對于在液滴內實現多步反應十分重要。

實用新型內容

有鑒于此，本實用新型提供一種微流控芯片及樣本融合裝置。該微流控芯片可以使多種不同樣本或試劑經由芯片形成微小液滴，并能在其中完成多種極微量液滴(pL-nL)的融合，可達到少量樣本分析與減少試劑用量的目的。

為了實現上述實用新型目的，本實用新型提供以下技術方案：

本實用新型提供了一種微流控芯片，包括基片；以及依次設置在所述基片上的進油部1、進樣部2、合并腔4和出口部3，以及依次連接所述進油部 1、所述進樣部2、所述合并腔4和所述出口部3的微流道；還包括電極5，所述電極5產生的電場垂直于所述合并腔4；所述合并腔4還設置有導流排柱6。

在本實用新型的一些具體實施方案中，所述合并腔4的縱截面為菱形，所述導流排柱6之間的間隙小于液滴的直徑。

在本實用新型的一些具體實施方案中，所述合并腔4近進樣部2的一端的橫截面面積小于近出口部3一端的橫截面面積。作為優選，所述合并腔4 近進樣部2的一端的橫截面的長度與所述合并腔4近出口部3一端的橫截面的長度的比為1∶(1.1～1.5)。

在本實用新型的一些具體實施方案中，所述合并腔4與所述出口部3之間的微流道的橫截面面積逐漸變大。

在本實用新型的一些具體實施方案中，所述進樣部2至少為1個。進油部1至進樣部2之間的微流道呈放射狀發散設置；合并腔4至進樣部2之間的微流道呈放射狀發散設置。

在本實用新型的一些具體實施方案中，電極5為接觸流道式電極或非接觸流道式電極；優選的，接觸流道式電極為指叉式電極。

此外，本實用新型還提供了所述的微流控芯片在樣本融合中的應用。