[发明专利]基于微通道的液体混合芯片和方法

说明书

本发明提供了基于微通道的液体混合芯片及方法，所述液体混合芯片包括基底和电极，所述基底采用绝缘材料；多个暂存模块设置在所述基底上，用于暂存液体；所述电极设置在所述暂存模块的外侧；阻碍模块设置在所述暂存模块和电极之间，用于阻碍所述暂存模块上的液体与所述电极接触；多个微通道的入口设置在所述暂存模块和电极之间，出口连通混合腔；混合腔设置在所述基底上。本发明具有液体消耗量少等优点。

技术领域

本发明涉及液体混合，特别涉及基于微通道的液体混合芯片和方法。

背景技术

微反应体系具有液体消耗量小、通量大、反应速度快以及易于集成化等特点，被广泛的应用于实际临床诊断和大规模药物筛选中，例如POCT和蛋白质结晶等。现有的微反应体系在处理多样本混合时，往往需要复杂的芯片结构或者使用移液管进行液滴操作。这样会导致芯片的设计成本增加和潜在的交叉污染，更重要的是，当处理更多液体的混合时，芯片设计会更加复杂，交叉污染的可能性加大。

传统的微反应体系一般采用以下结构：

1.封闭式的微流控芯片结构，不同的反应液利用外部动力(注射泵等)注入到特定的管道内流动，使得不同微体积反应也能够混合。为了实现多液体的精确混合往往需要多个柱塞泵，增加了整体仪器的成本，而且仪器很难实现小型化。

2.敞开式芯片结构，上表面利用油进行覆盖，防止微量液体的蒸发。在进行液体混合时，利用微量的加液器吸取芯片内的液滴进行混合，此种方法会引入交叉污染并且受限于加样器的根数，反应通量较难提升。

可控电润湿技术是利用在芯片下面集成多个可控电路，通过改变电路中的带点状态改变液滴的接触角，从而实现液滴的移动，分离等操作，但此种芯片由于需要多个单独控制的电路，控制系统较为复杂，而且通量不能够满足大规模筛选的需求。

发明内容

为解决上述现有技术方案中的不足，本发明提供了一种基于微通道的液体混合芯片。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

基于微通道的液体混合芯片，所述液体混合芯片包括基底和电极，所述基底采用绝缘材料；所述液体混合芯片还包括：

多个暂存模块，所述暂存模块设置在所述基底上，用于暂存液体；所述电极设置在所述暂存模块的外侧；

阻碍模块，所述阻碍模块设置在所述暂存模块和电极之间，用于阻碍所述暂存模块上的液体与所述电极接触；

多个微通道，所述微通道的入口设置在所述暂存模块和电极之间，出口连通混合腔；

混合腔，所述混合腔设置在所述基底上。

本发明的目的还在于提供了液体混合方法，该发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

根据本发明的液体混合芯片的液体混合方法，所述液体混合方法为：

(A1)带电体接触暂存模块内的液体；

(A2)所述带电体和电极间形成电场，暂存模块内的液体克服阻碍模块，接触所述电极；

在所述电场作用下，所述液体进入微通道内；

(A3)混合腔内接收各个微通道输送来的液体，液体在所述混合腔内混合。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：

1.液体使用量少；

利用暂存模块和电极的设置，使得液体仅需纳升级就可以暂存在暂存模块，需要混合时，使用电泳技术即可使暂存的液体进入微通道内，显著地降低了液体使用量；

2.高通量；