[發明專利]一種壁面分離式螺旋微流控芯片

有效

• 申請號: 202010564479.7
• 申請日: 2020-06-19
• 公開（公告）號: CN111774108B
• 公開（公告）日: 2021-11-12
• 發明（設計）人: 倪中華;項楠;朱志賢
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: B01L3/00
• 分類號: B01L3/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發明公開了一種壁面分離式螺旋微流控芯片，由蓋板、內壁面板、外壁面板和底板自上而下堆疊而成，內壁面板中心設置有內壁螺旋流道入口，并通過螺旋流道內壁面與內壁螺旋流道出口相連，外壁面板中心設置有外壁螺旋流道入口，并通過螺旋流道外壁面與外壁螺旋流道第一出口相連，外壁螺旋流道第一出口旁還開有外壁螺旋流道第二出口，螺旋流道內壁面和螺旋流道外壁面構成完整的螺旋流道。該芯片將螺旋流道分解為內壁面板、外壁面板，內壁面板、外壁面板拼接形成螺旋流道，便于內壁面板、外壁面板的加工，使得螺旋流道結構更加精細，設計靈活、制備成本低、制備周期短。

技術領域

本發明涉及一種螺旋微流控芯片，更具體地，涉及一種壁面分離式螺旋微流控芯片。

背景技術

微流控芯片是一種微型分析平臺，具有高度集中性，能夠在一個芯片上實現采樣、分離、稀釋等功能，達到對樣品的高通量快速分析，微流控技術已廣泛應用到高效篩選、微生物觀察、臨床監測等領域中。螺旋微流控芯片是微流控芯片的一種，其基于生物粒子尺寸和變形性，實現不同尺寸粒子非標記分選，結構簡單，芯片通量大，被廣泛用于各種生物粒子的分選與富集，但是，常見的螺旋微流控芯片制造方法為軟光刻工藝，通過制模-倒模-鍵合的方法直接設計與加工出螺旋通道，其設計周期長，制備工藝復雜，還會導致螺旋通道加工精度不夠，同時，由于常見倒模材料PDMS硬度不高，流道結構在芯片進樣壓力下導致變形，影響芯片的分選效果，且制備方法也無法滿足大規模和穩定的商業生產需求；同時傳統螺旋微流控芯片一般截面為矩形，粒子分選和富集效果較差。

發明內容

發明目的：本發明的目的是提供一種流道加工品質高、加工便捷、設計靈活、制備成本低、制備周期短、粒子分選和富集效果好的壁面分離式螺旋微流控芯片。

技術方案：本發明所述一種壁面分離式螺旋微流控芯片，由蓋板、內壁面板、外壁面板和底板自上而下堆疊而成，內壁面板中心設置有內壁螺旋流道入口，并通過螺旋流道內壁面與內壁螺旋流道出口相連，外壁面板中心設置有外壁螺旋流道入口，并通過螺旋流道外壁面與外壁螺旋流道第一出口相連，外壁螺旋流道第一出口旁還開有外壁螺旋流道第二出口，螺旋流道內壁面和螺旋流道外壁面構成完整的螺旋流道，外壁螺旋流道第一出口與內壁螺旋流道出口拼接形成螺旋流道出口，內壁螺旋流道入口與外壁螺旋流道入口拼接形成螺旋流道入口。

其中，內壁面板厚度為40～60μm，外壁面板厚度為100～200μm，螺旋流道寬度為500～600μm，螺旋流道截面為梯形，梯形截面的螺旋流道是具有特殊二次渦流的流道結構，能夠大大提高生物粒子分選和富集效果；蓋板上中心設置有與螺旋流道入口相通的樣品入口、與螺旋流道出口相通的樣品第一出口以及與外壁螺旋流道第二出口相通的樣品第二出口，底板四角上設置有底板定位孔，蓋板、外壁面板四角上分別設置有與底板定位孔相匹配的蓋板定位孔、內壁面板定位孔和外壁面板定位孔，蓋板和底板為無色透明的PET板，厚度分別為40～60μm和80-120μm，內壁面板、外壁面板為半透明的硅膠板，PET硅膠薄膜和硅膠板具有極佳的鍵合效果，且材質較硬，能夠保護流道結構不受壓力變形，同時能夠直接觀察到樣品流動分離狀態；蓋板、內壁面板、外壁面板和底板通過激光切割或軟光刻工藝制備，能夠使得部件制備更加精確。

有益效果：本發明與現有技術相比，其顯著優點是：1、將螺旋流道分解為內壁面板、外壁面板，內壁面板、外壁面板拼接形成螺旋流道，便于內壁面板、外壁面板的激光或光刻加工，使得加工出的螺旋流道結構更加精細，設計靈活、制備成本低、制備周期短；2、螺旋流道截面為梯形，粒子分選和富集效果好。

附圖說明

圖1是本發明結構示意圖；

圖2是蓋板的結構示意圖；

圖3是內壁面板的結構示意圖；

圖4是外壁面板的結構示意圖；

圖5是底板的機構示意圖；

圖6是內壁面板和外壁面板的組裝示意圖；