[实用新型]一种双面布置流道的微流控芯片

说明书

本发明提供一种双面布置流道的微流控芯片，以实现液流管道的可交叉设计，且降低加工难度和成本。为实现上述目的，本发明公开了一种双面布置流道的微流控芯片设计方案，包括上、中、下三层芯片组成，中层结构芯片上设置有坑道、通孔等设计，可以形成双面的布局，与上层、下层芯片相适应，形成完整的液体流道和腔室。

技术领域

本发明涉及微流控技术领域，特别是涉及一种需要实现流道交错结构设计的微流控芯片。

背景技术

基于微流控芯片的检测技术是即时检测（Point of care testing, POCT）的理想方式，与传统的实验室检测相比，将仪器小型化、步骤集成化，减少了人工操作时间。微流控芯片能够将生物、化学、医学分析中样品制备、分离、检测等各个步骤集成到面积很小的芯片中，可以替代常规的实验室功能。

为了实现高度集成化的功能，微流控芯片通常具有复杂的结构设计。而现有的芯片设计大多是单面结构，腔室和液流管道的布局十分有限，无法实现流道的交叉，从而限制了芯片的广泛应用。因此，亟需一种新型的微流控芯片结构设计来解决上述问题。流道的交错是目前微流控领域的技术难题之一，本发明提供的通孔结构设计，能够有效解决单面结构芯片无法实现流道交错这一功能的难题，同时可以在不增加加工难度的前提下，增大芯片表面的利用率。

发明内容

本发明的目的是通过通孔结构实现流道和腔室在芯片上的双面布置，增加芯片的可利用面积，以解决现有技术存在的上述问题，在芯片上完成较为复杂的结构设计，提高芯片的性能。同时，解决了微流控芯片产业化中加工难、成本高的问题。为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明所述的完整微流控芯片主要为三层结构，其中双面布置的芯片层为中间结构层，作为设计流道的主要层，其功能为液体的流动层。通过其与上层芯片和下层芯片的贴合，形成密闭的流道，以实现芯片的整体封装结构。

为了便于描述，所述中层芯片的两面可以分为上表面和下表面，所述上表面与下表面的分别设置有独立的坑道，分别与上层芯片和下层芯片分别形成独立的液体流道，且可以通过所述通孔结构实现贯通。所述通孔结构可以将所述芯片的上表面和下表面的液体流道相连接。

进一步的，所述在中层结构芯片下表面设置的坑道两端可分别设置的贯穿中层结构芯片的通孔，并分别连通到两个试剂存储腔或分别连通到一个试剂存储腔与另一个流道中，当试剂储存腔打开，试剂通过上层芯片和下层芯片的贴合所形成的密闭流道，穿过上表面流道，进入下表面的流道，实现液体的流通。

同样，所述在中层结构芯片下表面设置的坑道两端可分别设置的贯穿中层结构芯片的通孔，分别连通到另外两个流道。也可将样品腔和直径较大的液流通道设计在芯片上表面，直径较小的液流管道设计在芯片的下表面，通过所述的通孔结构实现芯片上下表面的贯通，有利于芯片的加工和封装。

进一步的，所述通孔结构可以设置为垂直结构即90°角，也可以设置有一定的倾斜角度即与液流管道夹角为钝角，便于液体在上下表面之间流动。所述通孔结构截面的形状可根据具体需要设计，包括且不限于圆形、方形、扇形等。

附图说明

图1为芯片通孔结构的俯视图，通孔结构可以连通芯片上下表面的液流管道；

图2为芯片的通孔结构与试剂存储腔连接时的俯视图；

图3为芯片通孔结构的侧视图；

图4为芯片通孔结构倾斜角度为135°的侧视图。

图中：100为芯片中间层结构；1001为芯片上表面液流管道；1002为芯片下表面液流管道；1003为贯穿芯片的通孔结构；1004为试剂存储腔；1005为反应腔；200为上层芯片，300为下层芯片。

具体实施方式

本发明提供一种通孔结构设计的微流控芯片，以实现在不增加表面积和加工难度的前提下的芯片多功能高度集成化。