[发明专利]基于逐级增压打印单个微粒的微流控芯片和方法

权利要求书

1.基于逐级增压打印单个微粒的微流控芯片，其特征在于，包括：

若干捕获打印单元，所述捕获打印单元包括控制部、若干条主通道和若干个捕获部，所述主通道的入口用于通入载有微粒的第一液体，所述捕获部朝向所述主通道的一侧上设置有多个捕获槽，所述捕获槽沿所述主通道的延伸方向分布，所述捕获槽用于捕获单个微粒，所述捕获槽连通主通道；

所述控制部设置有控制通道，所述控制通道位于所述捕获槽背离所述主通道的一侧，所述捕获槽与所述控制通道之间连通有阀门通道，所述阀门通道的宽度小于所述微粒的直径；所述控制通道包括入口端和多个出口端，所述入口端用于通入第二液体，所述入口端与多个所述捕获槽之间的流阻沿所述主通道内的所述第一液体的流动方向递增；

微粒经过所述捕获槽时，被所述主通道内的第一液体与所述控制通道内的第一液体之间的压强差产生的流体曳力拖拽至捕获槽中，所述控制通道能够通入不带微粒的第二液体，且第二液体的压强为预设压强，所述控制通道与距所述主通道的入口流动长度最远的所述捕获槽的连通处的第二液体的压强最先大于所述主通道内的第一液体的压强，所述控制通道与其他所述捕获槽连通处的第二液体的压强小于所述主通道内的第一液体的压强，所述主通道内沿第一液体流动方向距入口最远端的捕获槽中的所述微粒，在所述捕获槽内的第一液体与所述控制通道内的第二液体之间的压强差产生的流体曳力作用下进入所述主通道，逐级增加所述控制通道内的第二液体的压强，所述捕获槽中的微粒能够从所述主通道的入口的远端至近端的顺序依次进入所述主通道中，并能够从所述主通道内流出；

其中，通过增加所述入口端到各个所述捕获槽之间的流动长度差；

或者，增加所述入口端连通各个捕获槽的分支通道之间的宽度差；

或者，增加所述入口端连通各个捕获槽的分支通道之间的高度差；

或者，通过以上三种方式中任意多种方式的结合；

以增加所述入口端与各个所述捕获槽之间的流阻差。

2.根据权利要求1所述的基于逐级增压打印单个微粒的微流控芯片，其特征在于，所述捕获打印单元包括两条主通道和两个所述捕获部，两个所述捕获部对称分布于所述控制部的两侧。

3.根据权利要求1所述的基于逐级增压打印单个微粒的微流控芯片，其特征在于，所述微流控芯片还设置有入口通道和冲洗通道，所述入口通道用于通入载有微粒的所述第一液体，所述主通道与入口通道连通，所述冲洗通道连通所述主通道，所述冲洗通道用于通入第二液体。

4.根据权利要求1所述的基于逐级增压打印单个微粒的微流控芯片，其特征在于，所述捕获槽包括平直部与限位部，所述平直部位于所述主通道与所述限位部之间，所述限位部连通所述控制通道，所述限位部沿所述主通道内的所述第一液体的流动方向的宽度，自所述限位部与所述控制通道连通的一端向另一端递增。

5.根据权利要求4所述的基于逐级增压打印单个微粒的微流控芯片，其特征在于，所述入口通道分叉成多个分支通道，其中任一所述分支通道与其下一级的所述分支通道之间的连通位置设置有限位阀，所述限位阀设置有中间通道，所述中间通道的轴线与所述分支通道的轴线共线，且所述中间通道的宽度小于所述分支通道的宽度，所述中间通道用于单个所述微粒通过。

6.根据权利要求5所述的基于逐级增压打印单个微粒的微流控芯片，其特征在于，所述限位阀还设置有多个第一液体通道，多个所述第一液体通道分布于所述中间通道的两侧，所述第一液体通道的宽度小于需打印的所述微粒的直径。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的基于逐级增压打印单个微粒的微流控芯片，其特征在于，所述主通道呈直线延伸。