[發明專利]微流控芯片的溫度控制系統、檢測系統及溫度控制方法

有效

• 申請號: 202010136822.8
• 申請日: 2020-03-02
• 公開（公告）號: CN111266139B
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發明（設計）人: 高涌佳;趙瑩瑩;廖輝;姚文亮;古樂;樊博麟;李月
• 申請（專利權）人: 京東方科技集團股份有限公司;北京京東方傳感技術有限公司
• 主分類號: B01L3/00
• 分類號: B01L3/00;G01K7/22;G05D23/24
• 代理公司: 北京市立方律師事務所 11330
• 代理人: 張筱寧;宋海斌

1.一種微流控芯片的溫度控制系統，其特征在于，包括：

電路結構，用于設于微流控芯片內的功能層內并與所述微流控芯片的反應區相對應，所述電路結構包括至少兩個熱敏電阻和多個端口；所述端口包括輸入端和輸出端，不同的所述輸入端和/或不同的所述輸出端電連接用于形成不同阻值的使用電路；

主控單元，與每個所述端口均電連接，用于選擇不同的輸入端和/或不同的輸出端，形成不同阻值的使用電路，使得所述電路結構在作為加熱裝置和作為溫度傳感器之間進行切換；

所述溫度控制系統還包括：與所述主控單元電連接的冷卻裝置；

所述主控單元，還用于在處于冷卻模式時，控制至少一個使用電路形成溫度傳感器，得到所述反應區的當前溫度；在所述當前溫度高于第二預設溫度時，控制所述冷卻裝置對所述反應區進行冷卻，直至所述反應區溫度達到第二預設溫度；

所述主控單元，用于在處于加熱模式時，控制至少一個使用電路形成溫度傳感器，得到所述反應區的當前溫度，在所述當前溫度低于第一預設溫度時，切換不同的輸入端和/或不同的輸出端，使得至少一個使用電路形成加熱裝置，對所述反應區進行加熱，直至所述反應區的溫度達到第一預設溫度；

所述主控單元，用于根據所述當前溫度和所述第一預設溫度，確定輸出到所述電路結構的控制信號的輸出占空比；所述輸出占空比用于控制所述電路結構分別作為溫度傳感器或加熱裝置的時間。

2.根據權利要求1所述的微流控芯片的溫度控制系統，其特征在于，所述電路結構包括以下至少一項：

所述至少兩個熱敏電阻依次串聯，串聯的熱敏電阻的首尾端分別設有一個端口，相鄰的熱敏電阻之間設有一個端口；

所述至少兩個熱敏電阻在所述反應區的下方對稱設置；

所述多個端口以所述反應區的中軸線為界，位于所述中軸線一側的為輸入端，位于所述中軸線另一側的為輸出端。

3.根據權利要求1所述的微流控芯片的溫度控制系統，其特征在于，所述冷卻裝置包括儲液槽和位于儲液槽周邊的若干個依次相鄰排列的第一電極；

所述反應區的下方設有電極層，所述電極層包括矩陣排列的多個第二電極；

所述第一電極和所述第二電極均與所述主控單元電連接；

所述主控單元，具體用于按照預設的路徑驅動所述儲液槽內的冷卻液滴從第一電極經若干個第二電極后回到第一電極，再經第一電極移動進入儲液槽。

4.一種微流控檢測系統，其特征在于，包括微流控芯片和如權利要求1-3中任一項所述的微流控芯片的溫度控制系統；

所述微流控芯片包括反應區和設于所述反應區下方的功能層；

所述電路結構設于所述功能層內。

5.根據權利要求4所述的微流控檢測系統，其特征在于，所述微流控芯片還包括：加樣區和檢測區；

所述加樣區和所述檢測區分別位于所述反應區的兩側；

所述加樣區和所述檢測區的下方均設有用于驅動液滴移動的電極層；

所述電極層與所述主控單元電連接。

6.一種微流控芯片的溫度控制方法，應用于如權利要求1-3中任一項所述的微流控芯片的溫度控制系統，其特征在于，包括：

當處于加熱模式時，選擇不同的輸入端和/或不同的輸出端，形成不同阻值的使用電路，使得所述電路結構在作為加熱裝置和作為溫度傳感器之間進行切換；

當處于冷卻模式時，控制至少一個使用電路形成溫度傳感器，得到反應區的當前溫度；在所述當前溫度高于第二預設溫度時，控制所述冷卻裝置對所述反應區進行冷卻，直至所述反應區溫度達到第二預設溫度。

7.根據權利要求6所述的微流控芯片的溫度控制方法，其特征在于，選擇不同的輸入端和/或不同的輸出端，形成不同阻值的使用電路，使得所述電路結構在作為加熱裝置和作為溫度傳感器之間進行切換，包括：

控制至少一個使用電路形成溫度傳感器，得到所述反應區的當前溫度；

在所述當前溫度低于第一預設溫度時，切換不同的輸入端和/或不同的輸出端，使得至少一個使用電路形成加熱裝置，對所述反應區進行加熱，直至所述反應區的溫度達到第一預設溫度。