[发明专利]一种筛选防治植物病害药物的多通道高通量微控芯片

说明书

技术领域

本发明涉及微流控制技术领域，特别涉及一种筛选防治植物病害药物 的多通道高通量微控芯片。

背景技术

植物病害是导致植物作物灾害的主要原因，严重影响了农作物生产。其 中，诸如植物炭疽病，是一种典型的由植物病原真菌引起的病害。可引起包 括白菜、甘蓝、萝卜等在内的多种十字花科经济作物的炭疽病害，造成重大 经济损失。

目前植物病害的防治主要是农药防治为主，但随着病原菌抗病性越来越 严重，寻找一种方便、高效、快捷的农药筛选方法迫在眉睫。

常规的农药筛选方法都在培养皿上进行，人工重复操作，导致筛选成本 高，工作量大，相对效率低。

发明内容

本发明提供一种筛选防治植物病害药物的多通道高通量微控芯片，解 决现有技术中药物筛选样品消耗大、成本高、工作量大、效率低的技术问 题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种筛选防治植物病害药物的多 通道高通量微控芯片，包括：芯片本体；

所述芯片本体包括：键合在一起的气体控制层、农药进药层以及病原 菌培养层；

所述农药进药层包括：

进药通路单元，连接外部农药源，获取待筛选农药；

浓度梯度单元，与所述进药通路单元相连，获取所述待筛选农药，并 稀释形成浓度梯度的多路稀释药液；

药液投送单元，与所述浓度梯度单元相连，获取所述多路稀释药液， 并投送到所述病原菌培养层；

其中，所述气体控制层与所述进药通路单元相连，控制进药通路的通 断，控制所述待筛选农药进入芯片本体。

进一步地，所述进药通路单元包括：

稀释液通路，获取稀释液供给所述浓度梯度单元；

农药通路，获取待筛选农药供给所述浓度梯度单元；

其中，所述稀释液与所述待筛选农药在所述浓度梯度单元内形成浓度 梯度的多路稀释药液。

进一步地，所述浓度梯度单元包括：若干层梯度微结构；

所述梯度微结构包括：分液通路以及与其连通的送液通路；

其中，第一层梯度微结构的分液通路上设置三个送液连接点以及两个 进液连接点；所述三个送液连接点分别位于所述分液通路的两端和二等分 点处，所述进液连接点与所述送液连接点间隔设置，且到相邻两个送液连 接点的距离相等；所述送液通路于所述送液连接点处与所述分液通路连通， 所述稀释液通路与所述农药通路于所述进液连接点处与所述分液通路连 通；

第N层梯度微结构的分液通路上设置N+2个送液连接点以及N+1个 进液连接点；所述N+2个送液连接点分别位于所述分液通路的两端和N+1 等分点处，所述N+1个进液连接点与所述N+2个送液连接点间隔设置， 且到相邻两个送液连接点的距离相等；第N层梯度微结构的送液通路于所 述N+2个送液连接点处与第N层梯度微结构的分液通路连通；第N层梯度 微结构的分液通路连通于所述N+1个进液连接点处与第N层梯度微结构的 送液通路连通；

N为大于0的自然数。

进一步地，所述药液投送单元包括：药液投送通路；

所述药液投送通路与最后一层梯度微结构的送液通路连通，向所述病 原菌培养层投送稀释药液。

进一步地，所述病原菌培养层包括：病原菌培养腔室；

所述病原菌培养腔室与所述药液投送通路相连通，用于接收所述稀释 药液；

其中，所述病原菌培养腔室接收并承载来自病菌模型进样器的病原菌 悬液，实现稀释药液与病原菌的反应，观察治疗效果。

进一步地，所述病原菌培养层还包括：病原菌通路；

所述病原菌培养腔室为呈阵列排布的多个；呈阵列排布的所述病原菌 培养腔室通过病原菌通路连接。

进一步地，所述药液投送通路上设置多个药物出口，与呈阵列分布的 所述病原菌培养腔室相通，实现药物的多点投送。

进一步地，所述气体控制层包括：稀释液控制气阀以及药物控制气阀；

所述稀释液控制气阀设置在所述稀释液通路上；所述药物控制气阀设 置在所述农药通路上。

进一步地，所述农药进药层位于所述气体控制层以及病原菌培养层之 间，且层间采用键合工艺连接。