[发明专利]微域加热装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种加热装置(heating module)，且特别是涉及一种微域(microscale)加热装置。

背景技术

微流体技术在传统生化分析上的应用很多，如微泵、微阀门、微过滤器、微混合器、微管道、微传感器等组件，大多集中制作于生化芯片上，以进行样品前处理、混合、传输、分离和侦测等程序。其中，利用微流体芯片(microfluidic chip)进行生物医学检测或分析，具有降低人工操作的实验误差、提高系统稳定度、降低耗能与样品用量，以及节省人力与时间等优点。

一般而言，微流体芯片是运用半导体的蚀刻技术，在玻璃或塑料基板上刻出微小管道，使检体在此微小管道中流动，依序完成诸如溶液混合、分子分离等化学反应，亦即把整个生化实验室的功能建构在小尺寸单元中。而且，因为在微流体芯片中执行的检测或分析大多需要在特定温度范围内进行，因此需要设置加热装置。

对于传统的加热方式而言，最基本也最简单的莫过于以外加热源的方式直接加热整个系统，但此方法的最大缺点是消耗较多的能量和加热到一些不必升温的区域。因此，当微机电技术日益成熟后，加热装置便改由直接在这些微小区域中直接形成微机电加热装置。不过，由于是在微小区域加热，若没有适当的设计电阻加热器的长、宽和厚度，会有加热区内温差较大的现象出现。而且，无论是传统加热方式或者微机电加热方式，多半是采取将整个系统一起加热的方式处理。

发明内容

本发明的目的就是在提供一种微域加热装置，以使微流体芯片的工作区得到均匀的温度分布，并且使流体受温度影响的几率降至最低。

本发明提出一种微域加热装置，用以加热一个微流体芯片，且微流体芯片通常包括出口、入口与一个工作区，其中工作区位于出口与入口之间。而本发明之微域加热装置包括一个预热部位以及一个加热部位。其中，预热部位对应于前述微流体芯片的入口配置，而加热部位则与预热部位相连，并围绕于微流体芯片的工作区周围，以使上述工作区具有均匀的温度分布。

依照本发明的优选实施例所述之微域加热装置，其中预热部位重迭于微流体芯片的入口。

依照本发明的优选实施例所述之微域加热装置，其中预热部位可围绕于微流体芯片的入口周围。

依照本发明的优选实施例所述之微域加热装置，其中加热部位与微流体芯片的工作区相隔一段距离。

依照本发明的优选实施例所述之微域加热装置，其中当微流体芯片中的流体流速愈快时，预热部位的面积设计得愈大；反之，当微流体芯片中的流体流速愈慢时，预热部位的面积设计得愈小.

本发明因为利用微流体芯片内置特殊形状的加热器，可将流体导入微结构腔体后，形成稳定的均匀温度区域；当流体速度改变时，此工作区域仍可保持均匀温度。本装置提供微流体芯片内一个可置放样本的区域，其所需之流体均温功能。此微小区域加热装置简单、工作流速范围大、工作区域面积大，深具发展潜力，可应用于细胞培养(cell culture)、细胞对药物检测(cell topharmaceuticals test)或生化检测(biochemical test)等。

为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举优选实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1A为依照本发明之第一实施例的一种具有微域加热装置之微流体芯片结构图。

图1B为图1A的装置在加热时的仿真温度分布点状示意图。

图2为依照本发明之第二实施例的一种具有微域加热装置之微流体芯片结构图。

图3为依照本发明之第三实施例的一种具有微域加热装置之微流体芯片结构图。

图4为依照本发明之第四实施例的一种具有微域加热装置之微流体芯片结构图。

主要组件符号说明

100、200、300、400：微流体芯片

102、202、302：入口

104、204、304：出口

106、206、306、406：工作区

110、210、310、410：微域加热装置

112、212、312、412：预热部位

114、214、314、414：加热部位

具体实施方式