[发明专利]一种芯片温度控制系统及其芯片温度控制装置

说明书

本发明公开了一种芯片温度控制系统及其芯片温度控制装置，芯片温度控制装置包括：离心式微流控芯片、加热装置、用于驱动离心式微流控芯片的反应池靠近或远离加热装置的驱动装置、用于检测反应池内的液体的温度的测温装置以及温控装置，加热装置可穿透离心式微流控芯片的壳体、以直接加热液体，加热装置和测温装置均与温控装置连接。加热装置可穿透离心式微流控芯片的壳体、以直接加热液体，且测温装置可有效检测反应池内的液体温度，并将该测温信号传递至温控装置，以便于温控装置控制加热装置运行，实现液体的恒温控制。由于本装置的加热装置可对液体进行直接加热，可确保液体能够快速升温，进而提高加热装置的能量利用率和降低能耗。

技术领域

本发明涉及微流控技术领域，更具体地说，涉及一种芯片温度控制装置。此外，还涉及一种包括上述芯片温度控制装置的芯片温度控制系统。

背景技术

离心式微流控芯片将流体控制和反应单元集成在CD形状的芯片上，通过离心力驱动液体流动，其与采用压力驱动、电驱动等类型的芯片相比，离心式微流控芯片不需要在芯片外配置大型的液体泵送进样系统，也无需高电压大功率设备，有效克服了驱动装置在集成方面的困难。同时，离心式微流控芯片能够实现离心分离、定量提取等样品前处理功能的高密度集成，避免了对实验室宏观仪器的依赖以及样品在转移过程中产生的损失和污染。因此，相比于其他类型的微流控芯片，离心式微流控芯片更容易实现微流控分析系统的小型化、便携化和自动化。因此，离心式微流控芯片被广泛运用在分析化学、免疫学诊断、蛋白质分析、分子诊断、食品、水、土壤分析等领域。

在离心式微流控芯片的应用过程中，有些反应需要在特定温度下进行，因此，温度控制是保证微流控芯片系统分析结果准确的关键之一。由于离心式微流控芯片在使用时通常由电机带动高速旋转，对芯片进行温度控制时，通常采用空气浴的方式进行，空气浴是通过加热微流控芯片所处腔室内的空气，以实现芯片及内部液体的间接加热，进而通过维持芯片所在腔室内空气温度的稳定，以实现芯片内液体温度的稳定。但由于离心式微流控芯片通常采用聚合物制作而成，热空气通过导热较差的聚合物芯片间接加热内部液体时，存在功耗大、能量利用率低、升温速度慢等缺点。

综上所述，如何提高离心式微流控芯片的温度控制效果，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种芯片温度控制装置，能够有效提高离心式微流控芯片的温度控制效果，提高装置的能量利用率，并可有效降低能耗。

本发明的另一目的是提供一种包括上述芯片温度控制装置的芯片温度控制系统。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种芯片温度控制装置，包括：离心式微流控芯片、加热装置、用于驱动所述离心式微流控芯片的反应池靠近或远离所述加热装置的驱动装置、用于检测所述反应池内的液体的温度的测温装置以及温控装置，所述加热装置可穿透所述离心式微流控芯片的壳体、以直接加热所述液体，所述加热装置和所述测温装置均与所述温控装置连接。

优选的，所述驱动装置包括用于轴向固定所述离心式微流控芯片的固定装置和用于驱动所述离心式微流控芯片转动的电机，所述离心式微流控芯片套设于所述电机的输出轴的外周部，所述加热装置和所述测温装置均设于所述固定装置上。

优选的，所述加热装置为红外聚焦加热器。

优选的，所述红外聚焦加热器的工作光为波数范围在3600cm^-1-2800cm^-1或1000cm^-1-1800cm^-1内的单一波长或多个所述波长的组合。

优选的，所述测温装置为红外温度传感器。

优选的，所述固定装置包括用于固定所述红外聚焦加热器和所述红外温度传感器的镂空部。