[实用新型]一种微流控芯片加样装置

说明书

本实用新型公开了一种微流控芯片加样装置，包括锥形加样池，所述加样池底部与芯片入口紧密接触；所述加样池顶部设有压件，底部开有小孔，其侧壁上设有排液管；所述压件上设有排压管和加样总管，所述加样总管分别与抗体采集管、缓冲液采集管以及气泵连接。其优点在于，可以兼顾大容量的血样和微量的抗体试剂的加样要求，且在芯片入口前自动排出管路中的气泡，提高实验精准度和自动化程度。

技术领域

本申请属于微流控芯片领域，具体涉及一种与芯片入口连接，能够自动化完成气液转换和试剂更换的加样装置。

背景技术

微流控技术因其高效、便携、集成的优势，在质谱分析、抗原检测、细胞培养、细胞分选、药物分析等方面显示出巨大应用前景，有望把这些原本价格高昂、体积庞大、环境要求高的检测分析项目向便携化、低成本、床旁化转变。然而，一个检测项目往往需要序贯加入多种化学试剂进行孵育和反应，这就涉及在一个反应结束后要移除入口管路内残留试剂并进行冲洗或更换新的试剂。查专利和文献可以知道，试剂更换有多种方式，其中手动加样可以根据具体情况对加样的时间和量进行灵活微调，保证试剂转换的无缝衔接，但对操作人员专业水平要求高，无法实现自动化，多用于实验室场景。另一种解决方案是基于计算机的机器自动加样，由于微流控液体消耗在微升甚至纳升级，这需要高精度的感应识别、运动控制等设备和复杂的计算机运算，极大提高了设备成本和环境要求，弱化了微流控芯片的成本低廉、试剂损耗少的优势，难以实现床旁化应用。芯片上控制主要通过多层结构片上阀门实现的，片上阀门结构制作工艺复杂，成品率低，而且抗压性、阻断性、稳定性差，不能标准化、规模化生产，不利于推广。另一方面，液体沿容器侧壁下降时由于受到摩擦力和表面张力作用而呈液滴状态，当液滴直径大于容器内径时就会对下段气体产生液封作用。这就导致在微流控芯片加样过程中常常会导入气泡，目前仍是制约其自动化实施的一个重要原因。因此，如何便捷的实现多试剂转换成为微流控芯片向自动化、标准化设备转化的技术瓶颈。

发明内容

为克服上述问题，本申请提供一种能解决加样池内的气液转换难题，在保证少残留量的同时又能有效预防导入气泡，可实现自动化的多试剂序贯加样的装置和方法。其技术方案为，

一种微流控芯片加样装置，包括锥形加样池，所述加样池底部与芯片入口紧密接触；所述加样池顶部设有压件，底部开有小孔，其侧壁上设有排液管；所述压件上设有排压管和加样总管，所述加样总管分别与抗体采集管、缓冲液采集管以及气泵连接。

进一步的，所述加样池底部设有连接管，所述连接管与芯片入口紧密接触。

进一步的，所述排液管、排压管、气泵出口、抗体采集管、缓冲液采集管、芯片出口处均设有电磁阀；所述抗体采集管至少一条。

进一步的，所述排液管、排压管上设有第一电磁阀和第二电磁阀；所述气泵出口设有第三电磁阀；抗体采集管为一条时，其设有第四电磁阀；缓冲液采集管设有第五电磁阀；芯片出口处设有第六电磁阀。

进一步的，所述排液管底部到加样池底部的垂直距离为1-3mm。

进一步的，所述排压管底部到压件底部之间的垂直距离不大于加样总管底部到压件底部之间的垂直距离。

有益效果

本发明提出了一种新的入口外接加样装置，能够以气压驱动方式将加样池内液体经旁路排出，然后加入新的试剂，完成液体更换，并且剩余液体量灵活可控，加之加样池采用了疏水性材料和锥形结构，降低了将气泡压入芯片的机会。因此，本发明所设计加样装置不依赖于传感器和运动控制而实现池内液面精确控制，并且利用漏斗原理解决了加样池内的气液转换难题，在保证少残留量的同时又能有效预防导入气泡，从而实现自动化的多试剂序贯加样。而且该装置完全基于固定件连接和气压驱动，成本低廉，易于操作，更加易于实施与推广。

附图说明

图1为本申请结构示意图；