[发明专利]一种基于微流控技术双辅助结构辅助萃取装置及方法

说明书

本发明涉及一种基于微流控技术双辅助结构辅助萃取装置及方法，属于微流控技术领域。本发明包括玻璃基片、芯片、液体出口Ⅰ、液体出口Ⅱ、液体通道、液体进口Ⅰ、液体进口Ⅱ；所述芯片设置在玻璃基片上，液体出口Ⅰ、液体出口Ⅱ、液体进口Ⅰ、液体进口Ⅱ设置在芯片上，液体通道在芯片内且液体通道内壁为粗糙内壁，液体通道内设置有若干组通道微结构。本发明极大的提高液液萃取效率和缩短萃取时间。

技术领域

本发明涉及一种基于微流控技术双辅助结构辅助萃取装置及方法，属于微流控技术领域。

背景技术

微流体器件广泛用于集成电子、精密仪器、医疗设备和生物制药等领域，微流体器件适合各种流量控制系统的开发，其控制技术包括光、电、气、磁、热、气相变化等。用于实验室流体处理的玻璃基板上的芯片结构，该结构的设计通过使用COMSOL Multiphysics进行仿真模拟，采用(PDMS)材料制作微通道结构，能够在一定的变形条件下恢复到原来的状态而结构没有发生永久性破坏。现有的微流控芯片内部通道是通过延长通道的长度或者是在通道内加入十字形辅助结构来提高萃取效率和缩短萃取时间，但是本发明可以通过COMSOLMultiphysics仿真模拟可知，本发明通过改进液体通道内壁结构、在液体通道中加入辅助结构，与通过延长通道的长度或者是在通道内加入十字形辅助结构相比，可以极大的提高液液萃取效率和缩短萃取时间。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：本发明提供一种基于微流控技术双辅助结构辅助萃取装置及方法，用于解决现有的微流控芯片液液萃取效率低、萃取时间长的问题。

本发明技术方案是：一种基于微流控技术双辅助结构辅助萃取装置，包括玻璃基片1、芯片2、液体出口Ⅰ3、液体出口Ⅱ4、液体通道5、液体进口Ⅰ6、液体进口Ⅱ7；所述芯片2设置在玻璃基片1上，液体出口Ⅰ3、液体出口Ⅱ4、液体进口Ⅰ6、液体进口Ⅱ7设置在芯片2上，液体通道5在芯片2内且液体通道5内壁为粗糙内壁5-1，液体通道5内设置有若干组通道微结构，每组通道微结构包括一个圆柱体辅助结构Ⅰ5-2、两个圆柱体辅助结构Ⅱ5-3，其中两个圆柱体辅助结构Ⅱ5-3并排排列后所成直线与液体通道5壁垂直且与圆柱体辅助结构Ⅰ5-2构成一个等边三角形。

所述粗糙内壁5-1采用城墙型粗糙内壁5-4，城墙型粗糙内壁5-4由若干个城墙型粗糙内壁组成单元5-5构成；

所述城墙型粗糙内壁5-4是在液体通道5的内壁上间隔的挖出若干个城墙型粗糙内壁组成单元5-5形成的。

单个城墙型粗糙内壁组成单元5-2的长为150um，宽为150um；两个城墙型粗糙内壁组成单元5-2间隔的距离为150um。

所述芯片2、液体通道5、粗糙内壁5-1、圆柱体辅助结构Ⅰ5-2、圆柱体辅助结构Ⅱ5-3均采用聚二甲基硅氧烷材料制成。

所述若干组通道微结构呈周期性的均匀分布在液体通道5中，周期为3mm，每组通道微结构中两个圆柱体辅助结构Ⅱ5-3竖直排列后中心的竖直间距为200um，每个圆柱体辅助结构Ⅱ5-3中心与液体通道5内壁的间距为200um，每个圆柱体辅助结构Ⅱ5-3与圆柱体辅助结构Ⅰ5-2中心的水平方向间距为1.5mm。

所述芯片2长100mm，宽50mm，厚10mm，液体出口Ⅰ3、液体出口Ⅱ4、液体进口Ⅰ6、液体进口Ⅱ7直径均为8mm；液体通道5长30mm，高150um，宽600um；

圆柱体辅助结构5-2直径100um，高度为80um；圆柱体辅助结构5-3直径100um，高度为80um。

利用所述装置进行辅助萃取的方法，所述方法的具体步骤为：给液体进口Ⅰ6中注入有机相，液体进口Ⅱ7中注入含有目标分子的水相，两种液体进入液体通道5，流经粗糙内壁Ⅰ5-1、若干个圆柱体辅助结构Ⅰ5-2、圆柱体辅助结构5-3时产生扰动，进而充分混合并实现液液萃取，其中含有目标分子的有机相由液体出口Ⅰ3流出，水相由液体出口Ⅱ4流出。