[实用新型]制备微球的微流控芯片

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种新型制造液体微球用的芯片，从使用上讲，是一种材料学、生物工程、医药领域中使用的制备微球的微流控芯片。

背景技术

目前，纳微复合微粒在材料学、生物工程、医药领域中使用的研究和应用越来越普遍，常用的溶胶-凝胶法制备液态或者固态微粒，越来越普及。但是，该方法操作有一定的难度，制备过程的一致性、重现性比较不好。微流控芯片技术的发展，为溶胶-凝胶法制备液态或者固态微粒带来了一种新的技术和方法。该方法生产效率高，微球尺寸控制容易，操作简单，越来越受欢迎。但是，微流控芯片缺少较为通用的制备微粒的芯片。某些设计的制作微粒的微流控芯片，结构较为复杂，增加了制作成本、和使用成本，难于推广使用。

因此，需要一种更加专业、较为通用的制备微球的微流控芯片，用于纳微复合微粒材料的制备。

发明内容

本实用新型的技术方案为：一种制备微球的微流控芯片，其特征在于：在长方形的芯片体的一个边角加工有一个进样孔A和一个进样孔B，进样孔A连接的10mm长的平直管道平行于芯片体的长边，进样孔B连接的10mm长的平直管道平行于芯片体的短边，两管道相互垂直交汇在T形管道混合口一。设计原理依据微流控芯片的微通道形成液滴的常用方法。通道长度针对制备材料微球的粘度，保证流体的压力差。交汇后的管道在平行于芯片体的长边、依旧保持20mm长的平直，目的也是保证流体的压力差。交汇后的管道向芯片体另一侧的长边拐弯，连接平行于芯片体长边的、呈U字形的双条V型混合管道一；V型通道在于保证成球液滴内部成分的充分混合。

在芯片体另一侧长边处的双条V型混合管道一的末端，连接一条垂直于芯片体长边的单条V型混合管道，单条V型混合管道的另一端在进样孔A和进样孔B所在的芯片体长边一侧。采用单条V型混合管道连接的目的，也是为加强成球液滴内部成分的充分混合。

单条V型混合管道随后连接一条平直通道，该条平直通道朝向样孔A和一个进样孔B对应的芯片体的另一端头；在平直通道的一侧10mm的地方加工有进样孔C，并且平直通道与进样孔C连接的10mm长的平直管道相互垂直，且交汇于T形管道混合口二。此设计，是为增加第二种混合液而设计得，制造复合微球，其成分往往由2种以上组成。交汇后的管道在平行于芯片体的长边、依旧保持20mm长的平直后，长度保证流速的压力差。

交汇后的管道拐弯连接垂直于芯片体长边的、呈U字形的双条V型混合管道二；双条V型混合管道二连接一个呈圆形的冷却双U型管道。此设计为了增加冷却通道的长度，和便于外部集中冷却的实施。

冷却双U型管道出口通过一条垂直芯片体长边的直通道，与在冷却双U型管道一侧的定型收集池相通，定型收集池正对直通道进口处有一出口通道连接芯片体上的出口。此设计，要使半液态微球，经加热、冷却固化，并进一步除去挥发物，固化定型。

上述技术方案中，所述V型混合管道的V字开口角度为30°~ 60°，边长3-5mm，V字交替颠倒连接呈波浪形。设计为增加微球在拐角的急速混合能力，把保障流速不至于降低过多。双条V型混合管道二，在其所在区域的芯片体下方的芯片载体上粘贴有长方形的加热片。加热片的设计，是为了让某些成分的复合微球，能后加速混合和交联。所述冷却双U型管道，在其所在区域的芯片体上方密闭粘合有一个矩形的冷却芯片，冷却芯片呈下凹形，与芯片体之间形成一个冷水储腔；冷却芯片的表面上加工安装有冷却水进出管；在冷却芯片的冷水储腔下面、冷却双U型管道所在区域的芯片体的表面，加工有t mm深的倒圆台形冷却坑；冷却坑的深度t，与芯片体在冷却双U型管道之上的厚度T，有t = 1/2~3/4 T mm。冷却芯片的设计是为了急速使加热反应的微球过冷，基本定型。冷却坑的深度尺寸的要求，既要扩大冷却效果，又不能打通芯片体表面。