[实用新型]基于介电润湿技术的分发机构以及合成系统

说明书

本实用新型公开了一种基于介电润湿技术的分发机构以及合成系统，分发机构包括注射器，所述注射器固定在机架上，注射器的一端设置有投放微液滴的投放嘴，注射器的另一端内滑动设置有活塞，活塞连接有丝杠螺母机构；所述丝杠螺母机构的丝杠连接有驱动装置，丝杠螺母机构的螺母与活塞固连驱动其向投放嘴运动；丝杠通过支架转动设置在机架上。本实用新型的分发机构控制方便，分发的微液滴具有体积控制精度高的特点；其微流控芯片方便连接合成系统，驱动微液滴向微流控芯片的中心区运动，方便微液滴的合成。

技术领域

本实用新型涉及介电润湿技术领域，特别涉及一种基于介电润湿技术的分发机构以及合成系统。

背景技术

电润湿(Electrowetting，EW)是指通过改变液滴与绝缘基板之间电压，来改变液滴在基板上的润湿性，来改变液体和固体之间的表面张力，即改变接触角，使液滴发生形变、位移的现象。

介电润湿是在电润湿技术的基础上改良发展而来的。该技术是通过在驱动电极与电解液之间增加一层微米级厚度的介电绝缘材料去避免电润湿中经常发生的电解反应，但是微液滴在介质层表面的润湿特性一样会发生改变的技术。

基于介电湿润效应的数字微流控技术是近年来出现的一种能够在平面上操控体积为微升、纳升级别液滴的新技术，该技术利用介电润湿效应可实现液滴的分配、液滴的分离与合并、液滴的输运四项基本操控，具有试剂消耗量少、试剂分析耗时短、设备体积小等特点，因此在生物、化学、光学透镜等领域得到了非常广泛的应用。

在基于介电润湿效应的数字微流体系统中，对液滴精确驱动与控制是许多应用开展的前置基础，例如免疫化验、DNA扩增、化学合成等这些应用对样本容量的变化非常敏感。然而，在现阶段的数字微流控驱动控制系统并不成熟，存在微液滴合成难以控制，且对合成液滴体积的控制精度低下等问题。

实用新型内容

有鉴于现有技术的至少一个缺陷，本实用新型的目的是提供一种基于介电润湿技术的分发机构，其分发机构控制方便，分发的微液滴具有体积控制精度高的特点。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种基于介电润湿技术的分发机构，包括注射器，其关键在于：所述注射器固定在机架上，注射器的一端设置有投放微液滴的投放嘴，注射器的另一端内滑动设置有活塞，活塞连接有丝杠螺母机构；所述丝杠螺母机构的丝杠连接有驱动装置，丝杠螺母机构的螺母与活塞固连，螺母驱动活塞向投放嘴运动；丝杠通过支架转动设置在机架上。

通过上述的结构设置，通过驱动装置带动丝杠微量转动，丝杠通过螺母带动活塞向投放嘴作步进运动；通过投放嘴向微流控芯片投放微液滴，由于采用丝杠螺母机构控制活塞运动，因此相比用手推动活塞，其运动距离容易控制，方便通过投放嘴投放体积小的微液滴。且微液滴的体积精度易于控制。

所述驱动装置是电机驱动机构，所述电机驱动机构包括步进电机以及齿轮减速机构，步进电机的输出轴与齿轮减速机构的输入轴固连，齿轮减速机构的输出轴与丝杠连接。

步进电机通过齿轮减速机构驱动丝杠作微量转动，由于步进电机每次的转动角度相同，因此微液滴的体积精度易于控制。

所述驱动装置是手轮，丝杠的一端穿出支架后与手轮固连，所述手轮的圆周上设置有刻度，所述支架上固定设置有指向刻度的指针。

通过上述的结构设置，用手转动手轮，通过指针和刻度观察手轮的转动角度，手轮每次转动的角度相同，可以每次转动刻度的一小格，因此微液滴的体积精度易于控制。

一种基于介电润湿技术的微流控芯片，包括平行设置的上极板和下极板，上极板和下极板之间形成容纳微液滴的合成流道；

合成流道的两侧均设置有微液滴投放口；

所述上极板包括由上而下依次设置的上基板、零电极层和第一疏水层；所述下极板包括由下而上依次设置的下基板、驱动电极阵列、电介层以及第二疏水层。