[實用新型]用于操控顆粒在流動流體中實現靜態檢測的微流控芯片

有效

• 申請號: 202222291300.2
• 申請日: 2022-08-29
• 公開（公告）號: CN218393731U
• 公開（公告）日: 2023-01-31
• 發明（設計）人: 馬玉婷;何帥;鐘金鳳;王耀;宋飛飛;裴智果;王策;陳忠祥;嚴心濤;陳夢麗
• 申請（專利權）人: 中國科學院蘇州生物醫學工程技術研究所
• 主分類號: B01L3/00
• 分類號: B01L3/00
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理有限公司 11369
• 代理人: 黃雁君

本案公開了一種用于操控顆粒在流動流體中實現靜態檢測的微流控芯片，包括芯片本體和設置在芯片本體中的流道結構，流道結構的主流道上沿顆粒流動方向依次設置有箝位檢測區和分選區；主流道上具有通過若干個沿顆粒流動方向直線間隔設置的若干個箝位單元形成的循環結構，箝位檢測區上設置有至少一個箝位壓電換能器以產生三個維度方向上的聲體駐波，以將顆粒固定鉗制于特定的駐波節點。本案提供的用于操控顆粒在流動流體中實現靜態檢測的微流控芯片，通過至少一個壓電換能器產生三個方向上的聲體駐波，再配合主流道上設置的具有特定形狀截面的箝位單元形成的循環結構，可實現連續流動流體中單顆粒在某一位置的固定，從而實現在連續流中單顆粒的檢測。

技術領域

本實用新型涉及微流控技術領域，特別涉及一種用于操控顆粒在流動流體中實現靜態檢測的微流控芯片。

背景技術

微流控芯片廣泛用于實現顆粒的檢測、操控。基于顆粒在駐波聲場中向節點移動的原理的聲鑷技術具有固定顆粒位置的功能，顆粒固定后能便于進行相關檢測。目前普遍使用可調諧聲表面駐波進行微流體操控和顆粒分選，其主要結構為采用在鈮酸鋰晶片上涂鍍兩對相互垂直的叉指電極，流道覆蓋在鈮酸鋰片上，在二維聲場的作用下，顆粒產生陣列式的排列和位置固定，例如專利201380013827X。這類方案存在以下缺點：難以實現對單個顆粒的箝位，顆粒分布于整個流道，在聲場作用下常常會聚在一起；在某些檢測領域，如拉曼檢測，需要檢測顆粒保持相對靜止，如果要實現在連續流中的拉曼檢測，就需要一種在連續流中對顆粒進行一定時間內的箝位，使其保持靜止的操控方案。為解決該問題，專利CN111054454A公開了一種用于顆粒操控的微流控芯片，其能實現連續流微流道中的單顆粒在某一位置的固定，為檢測提供時間，利于實現顆粒的檢測，在一定程度上可以解決以上為題。但其仍然存在以下不足：其采用了依次設置的聚焦區和檢測區，聚焦區需要采用聚焦叉指電極或壓電換能器進行聚焦，然后在檢測區需要再采用一對箝位叉指電極實現箝位，導致裝置的結構的復雜性、工藝復雜性和成本被提升。

所以，現在有必要對現有技術進行進一步改進，以提供一種更可靠的方案。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種用于操控顆粒在流動流體中實現靜態檢測的微流控芯片。

為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是：一種用于操控顆粒在流動流體中實現靜態檢測的微流控芯片，其包括芯片本體和設置在所述芯片本體中的流道結構，所述流道結構的主流道上沿顆粒流動方向依次設置有箝位檢測區和分選區；

所述箝位檢測區實現所述主流道內的顆粒在三維空間中的箝位以及檢測，所述分選區用于實現目標顆粒和非目標顆粒的分選；

所述主流道上具有通過若干個沿顆粒流動方向直線間隔設置的若干個箝位單元形成的循環結構，所述箝位檢測區上設置有至少一個箝位壓電換能器，所述壓電換能器產生三個維度方向上的聲體駐波，以將顆粒固定鉗制于特定的駐波節點，該特定的駐波節點為箝位單元在XY平面內的截面的幾何中心；

X方向為主流道的流動方向，即長度方向；Y方向為主流道的寬度方向，主流道的深度方向為Z方向。

優選的是，所述箝位單元在XY平面內的截面形狀為矩形。

優選的是，所述箝位單元的長度為寬度的整數倍，且箝位單元的寬度大于等于深度。

優選的是，所述箝位單元在XY平面內的截面形狀為圓形，且該圓形的直徑大于等于箝位單元的深度。

優選的是，相鄰的所述箝位單元之間通過狹長流道連通，所述狹長流道的寬度小于箝位單元的寬度或直徑。

優選的是，所述芯片本體包括基片和蓋片，所述基片底面開設有管道凹槽，所述蓋片密封貼附于基片上，使處于所述蓋片和基片之間的管道凹槽形成所述流道結構。