[发明专利]一种梳齿式微流体延时器

说明书

技术领域

本发明公开了一种梳齿式微流体延时器，采用形状为“梳齿”的微流体延时器，用于基于微流控技术的生化即时检测产品研发领域。

背景技术

微流控(Microfluidics)指的是使用微管道(尺寸为数十到数百微米)处理或操纵微小流体(体积为纳升到阿升)的系统所涉及的科学和技术，是一门涉及化学、流体物理、微电子、新材料、生物学和生物医学工程的新兴交叉学科。因为具有微型化、集成化等特征，微流控装置通常被称为微流控芯片，也被称为芯片实验室(Lab on a Chip)和微全分析系统(micro-Total Analytical System)。

即时检测(POCT，Point-of-CareTest)是一种新型的医学检测技术。它是在传统实验室以外，由临床医疗人员或患者本人进行的一种快速疾病诊断技术。相比传统的实验室检测，POCT优势明显，如直接使用无需抗凝的全血，试剂用量少，标本周转时间(Turn Around Time，TAT)短，仪器小型化，操作简便化，结果报告即时化等。基于芯片实验室的即时检测被广泛认为是实现POCT产业升级最有潜力的技术，已成为生物医疗领域的研究热点。

目前应用在微流体流动的延时操控单元主要基于相变原理、流变学原理、表面张力变化原理，并且外接驱动源来控制和驱动微通道中的流体。如水凝胶延时操控单元、铁磁流变延时操控单元、毛细压强差延时操控单元。存在着需要外接动力源、制作工艺复杂、制作成本高昂、控制精不高、重现性差、批量化生产困难等问题。针对上述问题，本发明采用毛细力自驱动的方式，实现对流速及延时的精确控制，制作简单，成本低廉，方便批量化生产，对基于微流控技术的生化即时检测芯片向集成化、便携化和实用化发展具有重要意义。

发明内容

本发明提供了一种梳齿式微流体延时器。

一种梳齿式微流体延时器，采用自主式毛细驱动，包括延时器入口微垛阵列 1、延时器出口微垛阵列4、与流向左侧通道壁接触微坝2和与流向右侧通道壁接触微坝3；

延时器入口微垛阵列1和延时器出口微垛阵列4均为矩形凸台结构，尺寸相同，宽度为50-400μm，高度小于梳齿式微流体延时器的高度，长度由梳齿式微流体延时器的宽度和延时器入口微垛阵列1、延时器出口微垛阵列4的数量共同决定；至少两个延时器入口微垛阵列1和至少两个延时器出口微垛阵列4分别位于梳齿式微流体延时器入口和出口的同一横截面，延时器入口微垛阵列1或延时器出口微垛阵列4等间距分布，间距为30-400μm；

左侧通道壁接触微坝2和右侧通道壁接触微坝3均为矩形凸台结构，尺寸相同，宽度为50-400μm，高度小于梳齿式微流体延时器的高度，矩形凸台的上表面与梳齿式微流体延时器上端的距离为30-200μm；左侧通道壁接触微坝2和右侧通道壁接触微坝3交替布局于延时器入口微垛阵列1和延时器出口微垛阵列4 形成的通道内，间距为30-300μm，二者的数量由需要控制延时的时间及液体在梳齿式微流体延时器中流动的稳定性决定；左侧通道壁接触微坝2与梳齿式微流体延时器的右侧通道壁的间隔为10-300μm，同样，右侧通道壁接触微坝3与梳齿式微流体延时器的左侧通道壁的间隔也为10-300μm；

所述的延时器入口微垛阵列1、延时器出口微垛阵列4、左侧通道壁接触微坝2和右侧通道壁接触微坝3的材质均为苯乙烯二甲基丙烯酸甲酯共聚物、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚合物、甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、硅或玻璃。

本发明的有益效果：之前应用于微流控的延时器存在着需要外接动力源、制作工艺复杂、制作成本高昂、控制精不高、重现性差、批量化生产困难等问题。针对上述问题，本发明采用毛细力自驱动的方式，实现对流速及延时的精确控制，制作简单，成本低廉，方便批量化生产，对基于微流控技术的生化即时检测芯片向集成化、便携化和实用化发展具有重要意义。

附图说明

图1是本发明的梳齿式微流体延时器俯视图。

图2是本发明的梳齿式微流体延时器应用于POCT芯片的整体图。

图中：1延时器入口微垛阵列；2与流向左侧通道壁接触微坝；3与流向右侧通道壁接触微坝；4延时器出口微垛阵列；5液体流动方向右侧通道壁；6液体流动方向左侧通道壁。

具体实施方式

以下结合附图和技术方案，进一步说明本发明的具体实施方式。

实施例