[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

本申請實施例提供了一種微流控芯片的溫度控制系統、檢測系統及溫度控制方法。該溫度控制系統包括：電路結構，用于設于微流控芯片內的功能層內并與微流控芯片的反應區相對應，電路結構包括至少兩個熱敏電阻和多個端口；端口包括輸入端和輸出端；主控單元，與每個端口均電連接，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。本申請實施例的電路結構的復用的兩種功能互不干擾，能實時控制反應區的溫度，保證反應區始終處于需要的溫度下，沒有額外增加溫度控制系統和檢測系統的體積，成本較低。

技術領域

本申請涉及微流控技術領域，具體而言，本申請涉及一種微流控芯片的溫度控制系統、檢測系統及溫度控制方法。

背景技術

微流控技術是一種精確控制和操控微尺度流體的技術，提供了簡單的設備結構和包裝，更小的體積以及并行處理更少量試劑的能力。其驅動方式多樣，包括機械、電、磁、熱、光等。介電潤濕EWOD因其低功耗和簡單的器件制造而成為最適用的方法之一?；诮殡姖櫇馝WOD的數字微流控，將包括液滴的生成、運輸與合并等操作集成到一塊微米尺度的芯片上，并且可同時操縱多個液滴，具有更靈活的控制機制，更高的通量和靈敏度以及更低的樣品與試劑消耗量等優點。利用微流控技術能夠實現傳統分析系統難以達到的自動化、集成化與便攜化的要求，能夠實現低試劑消耗檢測與快速自動檢測，在生物、化學、醫藥、環境等多個領域有廣泛的應用前景。

但是，在微流控芯片的應用中，有些反應需在特定溫度下進行，如基因檢測。目前，微流控芯片不能實現精確的溫度控制。

發明內容

本申請針對現有方式的缺點，提出一種微流控芯片的溫度控制系統、檢測系統及溫度控制方法，用以解決現有技術存在微流控芯片不能實現精確的溫度控的制技術問題。

第一個方面，本申請實施例提供一種微流控芯片的溫度控制系統，包括：

電路結構，用于設于微流控芯片內的功能層內并與微流控芯片的反應區相對應，電路結構包括至少兩個熱敏電阻和多個端口；端口包括輸入端和輸出端，不同的輸入端和/或不同的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。

在一個可能的實現方式中，主控單元，用于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，對反應區進行加熱，直至反應區的溫度達到第一預設溫度。

在一個可能的實現方式中，電路結構包括以下至少一項：

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；

至少兩個熱敏電阻在反應區的下方對稱設置；

多個端口以反應區的中軸線為界，位于中軸線一側的為輸入端，位于中軸線另一側的為輸出端。

在一個可能的實現方式中，溫度控制系統還包括：與主控單元電連接的冷卻裝置；

主控單元，還用于控制冷卻裝置對反應區進行冷卻，直至反應區的溫度達到第二預設溫度。

在一個可能的實現方式中，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；

反應區的下方設有電極層，電極層包括矩陣排列的多個第二電極；

第一電極和第二電極均與主控單元電連接；

主控單元，具體用于按照預設的路徑驅動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。