[发明专利]一种定量分流后与预存在内的液体混合检测的微流控芯片

说明书

技术领域

本发明涉及一种芯片结构，尤其涉及一种定量分流后与预存在内的液体混合检测的微流控芯片。

背景技术

微流控芯片作为一种新型的测试器件，具有小消耗、大通量、高效率和低成本等优点，已经开始应用于化学分析、生物检测和环境监测等领域。在微流控分析芯片中，如何实现对微流体的定量分流一直是近年来微流控分析芯片技术中的研究难题和热点。微流体的定量进样是样品处理和分析的关键，例如生物测定、相变反应、多组分反应中就需要这样的操作。其中有些方法能实现定量分流，如电学比拟法、以十字通道为基础的夹流进样法等。但电学比拟法只能作为一个近似求解方法，不能较为准确的设计高精度的流体网络；以十字通道为基础的夹流进样法通道内需加缓冲液，影响标本的浓度，同时溶液的组成成分不同，使迁移率不同的离子组成成分产生进样歧视效应，使该方法受到一定的限制。因此在定量分流方面精准、可靠、无影响标本是急需必备的。

微混合器作为微流控芯片上的主要功能部件，用于实现微小尺度下两种或多种流体的快速混合、反应，并实现所期望的检测结果。溶质混合有两个机理：一为对流传质，一为扩散传质。然而，目前混合多种液体通常是由多个通道同时注入进来的，或者在微流控芯片内预存冻干粉。而关于微流控芯片内预存液体并与分流而来的液体进行混合的文献则相对甚少。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种定量分流后与预存在内的液体混合检测的微流控芯片，是一种在微流控芯片内注入标本后定量分流的方法，并实现了使分流后的标本与预存在微流控芯片内的液体混合后一系列的检测。

本发明的目的是这样实现的：包括上层盖片、中间层弹性薄膜、下层基片，所述上层盖片和中间层弹性薄膜的相同位置上分别设置有四个通孔，下层基片设置有四个凹槽，且凹槽的位置与通孔的位置对应，所述上层盖片的四个通孔上端分别设置有圆形壁，上层盖片和中间层弹性薄膜的四个通孔、下层基片的四个凹槽、四个圆形壁形成了第一储液池、第二储液池、第一废液池、第二废液池，所述上层盖片的下表面设置有第一至第四气动微阀控制通道，四个气动微阀控制通道的开口端与外部管路连接，所述下层基片的上表面分别设置有连接第一储液池和第一废液池的液体通道、连接第二储液池与第二废液池的管路和吸光度测试通道、第一至第二液体通道进气口、进液口、出液口，第一液体通道进气口、第二液体通道进气口分别通过第一通道和第二通道与第一储液池、第二储液池连通，进液口与第二液体通道连通，出液口同时与第一通道和第二通道连通，所述上层盖片、中间层弹性薄膜上分别设置有与第一至第二液体通道进气口、进液口、出液口相通的通孔，连接第一储液池和第一废液池的液体通道和连接第二储液池与第二废液池的管路上分别设置有一阻抗传感器。

本发明还包括这样一些结构特征：

1.第一储液池内设置有稀释液，第二储液池内设置有溶解剂。

2.所述阻抗传感器包括设置在下层基片上的小孔、设置在小孔两侧的电极。

3.所述吸光度测试通道是设置在下层基片上的凹槽，所述凹槽的两侧面是与底面成45°夹角的斜面。

4.所述上层盖片和下层基片的材料是玻璃，中间中间层弹性薄膜的材料是聚二甲基硅氧烷。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提出了一种在微流控芯片内定量分流的装置，定量精准，对芯片内的标本化学成分无干扰，方便标本在芯片内的检测、反应、混合等操作。同时实现了一种大比例两两标本的混合，实现了混合后溶液的阻抗测试和吸光度测试。本发明的芯片可实现对溶液的定量进样，溶液的进样量可控制在微升级别或者纳升级别。分流可根据分流的量不同而形状、尺寸不同。

附图说明

图1为本发明的微流控芯片上层盖片结构示意图(图中虚线表示下表面的通道示意图)；

图2为本发明的中间层弹性薄膜结构示意图；

图3为本发明的下层基片结构示意图；

图4为本发明的整体结构俯视方向示意图；

图5为本发明的三维结构视图；

图6为图4中Ⅰ处局部放大图；

图7为图3中Ⅱ处局部放大图(a、b分别表示两个电极的位置)；

图8为吸光度测试通道剖面图。

图中：1为上层盖片；2、3、4、5为第一至第四气动微阀控制通道；6为中间层弹性薄膜；7为下层基片；8为进液口；9为出液口；11、10为第一至第二液体通道进气口；12、13为第一和第二储液池；14、15为第一和第二废液池；16为液体通道；17为阻抗传感器；18为吸光度测试通道；a、b处为插入电极位置。