[发明专利]微量等比上样微流控芯片系统和上样方法

说明书

技术领域

本申请属于微流控技术领域，特别是涉及一种微量等比上样微流控芯片系统和上样方法。

背景技术

微流控芯片技术(Microfluidics)是把生物、化学、医学分析过程的样品制备、反应、分离、检测等基本操作单元集成到一块微米尺度的芯片上，自动完成分析全过程。由于它在生物、化学、医学等领域的巨大潜力，已经发展成为一个生物、化学、医学、流体、电子、材料、机械等学科交叉的崭新研究领域。

由于其体积小、试剂消耗量低和高度集成化等特点，越来越多的研究人员开始关注微流控芯片。微流控芯片在使用过程中，需要将液体注入芯片上，发生相关的生化反应，进行检测，从而应用于不同的领域。目前配合微流控芯片上样的设备包括了注射泵、蠕动泵、压力泵和机械手等手段。注射泵、蠕动泵和压力泵等传统手段，液体为连续操作，即使微流控芯片所需液体体积较少，如果采用上述上样手段，由于液体连续推动，实际消耗量仍然非常大，不能发挥微流控芯片的优势。机械手能够按照实际需求量进行上样，然后仍然需要动力将液体驱动至微流控芯片上的指定位置，才能完成相应的反应和检测，在微流控芯片上，该动作可以采用正压、负压或者离心力进行驱动。

生化检测过程中通常涉及到多种样本等比(非等量)混合，才能完成目标待测物值的检测。在采用机械手(手动定量上样的前提下)，还需要提供稳定的等比动力源，才能实现上样液体的等比混合或者反应，目前市场上或者实验室中，缺乏能够快速实现该功能的整体系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种微量等比上样微流控芯片系统和上样方法，以克服现有技术中的不足。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本申请实施例公开一种微量等比上样微流控芯片系统，包括：

微流控芯片，包括微通道、多个进样口和至少一个出样口，所述进样口和出样口分别连通于所述微通道的两端；

动力装置，连接于所述进样口和动力源之间，所述动力源采用气压驱动、压电驱动或超声波驱动。

优选的，在上述的微量等比上样微流控芯片系统中，所述进样口和微通道之间形成有储液单元。

优选的，在上述的微量等比上样微流控芯片系统中，所述动力装置包括驱动夹具和连接接头，所述连接接头连接于所述动力源，所述驱动夹具上开设有至少一个通孔，每个所述通孔分别对应连通于一个所述进样口，所述连接接头插置于所述通孔的一端。

优选的，在上述的微量等比上样微流控芯片系统中，所述通孔内凸伸有环形的挡圈，所述挡圈和微流控芯片表面之间挤压有垫圈，所述垫圈的外径大于所述进样口的开口内径。

优选的，在上述的微量等比上样微流控芯片系统中，所述进样口的内径小于所述储液单元的内径，所述储液单元连通于所述进样口的下方。

优选的，在上述的微量等比上样微流控芯片系统中，所述动力装置具有一可以抽取液体的中空腔体，该中空腔体的一端连接于所述动力源，另一端连通于所述进样口，所述动力源为气压源，所述中空腔体的底端凸伸有倒锥形的液体抽取和释放结构，该液体抽取和释放结构具有分别与所述进样口和中空腔体连通的通孔。

优选的，在上述的微量等比上样微流控芯片系统中，动力装置与微流控芯片的接触面之间设置有垫圈。

优选的，在上述的微量等比上样微流控芯片系统中，所述微流控芯片包括上下依次叠加的第一芯片、第二芯片和第三芯片，所述进样口和出样口开设于所述第一芯片上，所述微通道形成于所述第二芯片与第一芯片之间、第二芯片与第三芯片之间、或上下贯穿所述第二芯片。

相应的，本申请实施例还公开了一种微量等比上样微流控芯片系统的上样方法，包括：

s1、动力装置在气压源负压作用下将定量的目标液体抽取至中空腔体中进行缓存；

s2、将中空腔体底端的液体抽取和释放结构对准微流控芯片的进样口；

s3、在气压源正压的作用下，将中空腔体内的目标液体推送至进样口；

s4、继续施压正压气体，通过气体推动定量的目标液体在微通道中移动。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明提供了一套简单的系统，该体统能够根据应用需求配备不同的微流控芯片单元，实现液体的上样、混合、反应、分离、检测等过程，能够满足微流控芯片商业化需求，以及实验室级别的验证要求，具有较高的应用前景。

附图说明