[發明專利]多級反應微流道結構、微流控芯片和非均相反應方法

在審

• 申請號: 202110043940.9
• 申請日: 2021-01-13
• 公開（公告）號: CN112755933A
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發明（設計）人: 王超;蔣志強;李嘉輝
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: B01J19/00
• 分類號: B01J19/00;B01J4/02;B01J4/00;B01L3/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 黃忠

1.多級反應微流道結構，其特征在于，包括：連續外三角擴張聚焦單元、主動閥定量均勻控制單元和多級非均相反應池單元；

所述連續外三角擴張聚焦單元包括：連續液相進樣口、連續外三角擴張聚焦流道、連續液相流道、進氣口和進氣流道；

所述連續液相進樣口和所述連續外三角擴張聚焦流道進液端連通，所述連續液相流道進液端和所述連續外三角擴張聚焦流道的出液端連通，所述進氣流道的出氣端與所述連續液相流道連通，所述進氣流道的進氣端與所述進氣口連通；

所述多級非均相反應池單元包括一級非均相反應池單元和二級非均相反應池單元；

所述一級非均相反應池單元包括：第一反應液相進樣口、第一反應液相流道、第一非均相反應池和第一出液流道；

所述第一反應液相流道的進液端與所述第一反應液相進樣口連通，出液端與所述第一非均相反應池的進液端連通，所述連續液相流道的出液端與所述第一非均相反應池的進液端連通，所述非均相反應池的出液端與所述第一出液流道的進液端連通；

所述二級非均相反應池單元包括：第二反應液相進樣口、第二反應液相流道、第二非均相反應池、第二出液流道和混合相出樣口；

所述第二反應液相流道的進液端與所述第二反應液相進樣口連通，出液端與所述第二非均相反應池的進液端連通，所述第一出液流道的出液端與所述第二非均相反應池的進液端連通，所述非均相反應池的出液端與所述第二出液流道連通，所述第二出液流道的出液端與所述混合相出樣口連通；

所述主動閥定量均勻控制單元包括：第一主動閥、第二主動閥和第三主動閥，所述第一主動閥設置于所述連續液相流道，所述第二主動閥設置于所述第一出液流道，所述第三主動閥設置于所述第二出液流道；

所述第一主動閥包括：內置閥塞、氣相進樣口、氣相通道和氣體緩沖室；

內置閥塞設置于所述連續液相流道中，所述氣相通道出氣端與所述氣體緩沖室連通，進氣端與所述氣相進樣口連通，所述氣體緩沖室與所述內置閥塞相對應；

所述第二主動閥和所述第三主動閥均與所述第一主動閥的結構相同。

2.根據權利要求1所述的多級反應微流道結構，其特征在于，所述連續外三角擴張聚焦流道呈螺旋狀；

所述連續外三角擴張聚焦流道的進液端位于所述螺旋狀的中心；

所述連續外三角擴張聚焦流道的出液端位于所述螺旋狀的外側。

3.根據權利要求1所述的多級反應微流道結構，其特征在于，所述第一主動閥的數量至少有一個，所述第二主動閥的數量至少有一個。

4.根據權利要求1所述的多級反應微流道結構，其特征在于，所述內置閥塞包括梯形閥塊和長方形閥塊；

所述梯形閥塊設置于所述連續液相流道內壁遠離于所述氣體緩沖室的一側，且梯形閥塊的底面與所述連續液相流道的內壁貼合；

所述長方形閥塊設置于所述連續液相流道內壁靠近于所述氣體緩沖室的一側，所述長方形閥塊與所述梯形閥塊錯位分布，且所述長方形閥塊與所述梯形閥塊相對應的側壁位于所述連續液相流道的同一截面上。

5.根據權利要求4所述的多級反應微流道結構，其特征在于，

所述氣體緩沖室和所述連續液相流道的材質均為可變形材質，所述氣體緩沖室在非充氣狀態下不產生形變，所述氣體緩沖室在充氣狀態下擴張并與所述連續液相流道的一側相抵接，使所述連續液相流道的內壁與所述內置閥塞充分接觸，從而實現所述連續液相流道的阻斷。

6.根據權利要求1所述的多級反應微流道結構，其特征在于，所述連續液相流道、所述氣相通道和反應液相流道橫截面均呈矩形，且各種流道高度統一，且高度均為100μm～200μm。

7.根據權利要求1所述的多級反應微流道結構，其特征在于，所述第一非均相反應池和所述第二非均相反應池的側壁均為圓形側壁。

8.微流控芯片，其特征在于，包括芯片本體和權利要求1-7任一項所述的多級反應微流道結構；

所述多級反應微流道結構設置于所述芯片本體內。