[實用新型]一種用于微流控芯片預設層的陣列結構

有效

• 申請號: 201920669331.2
• 申請日: 2019-05-11
• 公開（公告）號: CN210252321U
• 公開（公告）日: 2020-04-07
• 發明（設計）人: 孔令豹;徐珍珍
• 申請（專利權）人: 復旦大學
• 主分類號: B01L3/00
• 分類號: B01L3/00;B01J19/00
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 陸飛;陸尤

本實用新型屬于微流控技術領域，具體為一種用于微流控芯片預設層的陣列結構。陣列結構由微結構單元按水平方向和垂直方向線性排列鋪展形成；微結構單元是由前、后、上、下、左、右六個表面組成的一個六面體；前表面為凹面，后表面為凸面；第一表面與上表面之間呈現一定傾斜角；陣列結構的列之間有脊狀分隔，該脊狀分隔的寬度不超過微結構單元的寬度，陣列結構的行之間間距大于微結構單元的長度。微結構單元前表面的傾斜角度使液體能夠利用毛細現象進行輸運，前表面的弧形邊緣能夠利用液體阻滯效應有效阻礙液體的反向流動，從而解決了微流控芯片用于藥物分析檢測時的液體定向分配問題，提高微流控芯片藥物反應的效率。

技術領域

本實用新型屬于微流控技術領域，具體涉及一種微流控芯片預設層的陣列結構。

背景技術

近年來，微流體領域的發展包括化學合成、藥物診斷、單細胞分析、微納米制造等許多學科中引發了技術革命，其中微流控技術為近十年來發展最迅速的分支之一。微流控技術通常指利用尺度為百微米量級的微管道操控或處理納升量級的微小流體的系統所涉及的交叉的科學和技術，涉及到生物學、醫學、化學、流體物理、材料、微電子等領域的交叉學科。在生物化學實驗中，通常將樣品制備、分離檢測、細胞培養等基本操作流程集中在一塊尺度為厘米量級芯片上操作，所以微流控裝置又被稱為微流控芯片、芯片實驗室、微全分析系統。

雖然微流控芯片具有巨大的優勢，比如低成本、反應速度快、藥劑消耗劑量小、集成小型化與自動化等等，但微流控芯片并沒有真正“走出實驗室”，得到廣泛的應用和高度的產業化，其中一個關鍵的問題就是微流體的控制問題未能有效解決，這個問題在生物檢測領域尤其突出。利用微流控芯片實現多反應單元下的多個樣本反應或者多個指標的同時檢測時，通常使用離心力分配液體，利用旋轉芯片產生離心力，液體在離心力的驅動下分配至各單元，但在這個過程中藥物的進樣、微通道內壁修飾等技術還有待完善。

綜上所述，如何有效的在微流控芯片內部控制藥物的進樣及定向分配液體，以提高藥物反應的可靠性，是目前微流控芯片用于藥物檢測領域亟待解決的問題。

實用新型內容

本實用新型的目的在于設計一種能夠在微流控芯片內部有效控制藥物進樣及定向分配液體的微流控芯片預設層的陣列結構，以解決微流控芯片中的藥物控制問題。

本實用新型設計的微結構陣列，用于微流控芯片預設層的加工，將該微結構按照需求在芯片制定位置鋪展，并對表面進行加工與修飾，實現在微流控芯片內部的藥物的定向輸運與分配。

本實用新型設計的陣列結構，由微結構單元按水平方向（橫向）和垂直方向（縱向）線性排列鋪展形成；所述微結構單元是由前、后、上、下、左、右六個表面組成的一個六面體，類似馬蹄形；其中，前表面（也稱第一表面）為凹面，其面形可以為圓柱面、拋物面或馬鞍面等任意一類曲面，后表面（也稱第二表面）為凸面，面形為圓柱面、拋物面或馬鞍面等任意一類曲面；上下左右四個表面均為平面；第一表面與上表面之間呈現一定傾斜角，傾斜角范圍為20度～90度（優選40-55度），第二表面與上表面呈現一定的傾斜角，該傾斜角范圍沒有限定，一般為10度～90度。參見圖1、圖2所示。

本實用新型中，典型的，微結構單元中，左、右兩個表面平行，上、下兩個表面也平行。

本實用新型中，特別地，微結構單元中，上表面與第二表面平滑過渡形成一個曲面，仍稱為上表面，于是微結構單元為五面體的特殊結構。

本實用新型的陣列結構中，微結構單元按垂直方向鋪展（即按微結構單元的前后表面方向鋪展），形成陣列結構的縱列，微結構單元按水平方向鋪展（即按微結構單元的左右表面方向鋪展），形成陣列結構的橫行；陣列結構的縱列之間有脊狀分隔，該脊狀分隔的寬度不超過微結構單元的寬度（即左、右兩個表面之間的間距），陣列結構的橫行之間間距大于微結構單元的長度（即前、后兩個表面之間的間距），參見圖3、圖6所示。