[发明专利]一种EWOD芯片液滴驱动方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及生化分析领域，尤其涉及一种EWOD芯片液滴驱动方法及系统。

背景技术

近二十年微流控技术随着微制作工艺的快速发展也取得了很大的突破，利用介电湿润机理(Elector Wetting on Dielectric，简称EWOD)的数字微流控技术成为微流控技术的新热点。利用数字微流控技术操控液滴，是通过控制对EWOD芯片的驱动电极加电，液滴便会往加电驱动电极的方向运动，按时序分别控制阵列驱动电极加电，液滴就会被驱动。

由于EWOD芯片表面有缺陷、灰尘等障碍，障碍会阻碍液滴的运动，如果液滴在运动过程中被中断，则不能完成规划好的路径。如图1所示，阵列电极中液滴从1号驱动电极运动到4号驱动电极上，即1号驱动电极为初始位置、4号驱动电极为目标位置，在3号电极上将“星星”作为障碍。由于驱动电极上的驱动电压，是外围控制电路在液滴开始运动之前便设定好的，从2号至5号依次对阵列电极施加驱动电压，液滴就会相应地完成从1号驱动电极运动至4号驱动电极，但是当液滴运动到3号驱动电极上，由于受到灰尘影响而停留在3号驱动电极上，此时会控制后续的运动带来一系列的困难。

因此现在需要一种方法能够在能够促使液滴完成设定的运动长度，从而达到目标位置，方便技术人员进行后续操作。

发明内容

本发明提供了一种EWOD芯片液滴驱动方法、装置及系统，能够完成设定的运动长度，从而达到目标位置，方便技术人员进行后续操作。

为了实现上述目的，本发明提供以下技术手段：

一种EWOD芯片液滴驱动方法，包括：

检测第一驱动电极和第二驱动电极的电容，获得第一电容和第二电容，其中液滴位于EWOD芯片中所述第一驱动电极的上方，所述第二驱动电极为带电电极；

判断所述第二电容与所述第一电容的差值是否小于零；

当所述差值小于零，则控制所述第二驱动电极加电。

优选的，检测第一驱动电极和第二驱动电极的电容包括：

利用电容检测仪按预设频率检测第一驱动电极和第二驱动电极的电容，所述电容电测仪分别与所述第一驱动电极和所述第二驱动电极相连。

优选的，所述预设频率包括：50HZ。

优选的，所述控制第二驱动电极加电包括：

通过光电耦合开关控制所述第二驱动电极抖动加电。

优选的，所述抖动加电的过程包括：

所述光电耦合开关闭合控制所述第二驱动电极加电第一时间后、断开第二时间；

将上述过程重复预设次数后，再将光电耦合开关闭合第三时间后断开。

优选的，所述第一时间包括100ms，所述第二时间包括50ms，所述第三时间包括800ms，所述预设次数包括4次。

优选的，还包括：

当所述差值不小于零，则控制下一个驱动电极带电。

优选的，还包括：

预先将光电耦合开关闭合，控制所述第二驱动电极加电500ms。

一种EWOD芯片液滴驱动系统，包括：

多个驱动电极，与所述多个驱动电极相连的电容检测仪，与所述电容检测仪相连的控制器，与所述控制器相连的光电耦合器，所述光电耦合器与所述多个驱动电极相连，所述多个驱动电极包括第一驱动电极、第二驱动电极；

所述电容检测仪，用于检测第一驱动电极和第二驱动电极的电容，获得第一电容和第二电容，其中液滴位于所述第一驱动电极，所述第二驱动电极为带电电极，并将第一电容和第二电容发送至控制器；

所述控制器，用于判断所述第二电容与所述第一电容的差值是否小于零；当所述差值不小于零，则控制光电耦合器对下一个驱动电极带电，当所述差值小于零，则控制光电耦合器对所述第二驱动电极加电。

10、如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述电容检测仪通过多路复用器与所述控制器相连。

经过上述技术方案可知，本发明所提供的EWOD芯片液滴驱动方法中所使用的第一电容和第二电容，与液滴和驱动电极的相对位置有关，与驱动电压信号频率和液滴的组成成分无关，所以大大减小了运算过程的计算量，并且本法能够快速检测到液滴是否运动失败，当运动失败后，能够得知当前液滴的停留位置，即当液滴停留在第一驱动电极上时，给第二驱动电极加电，以使液滴越过障碍达到目标位置，方便技术人员进行后续操作。

附图说明