防倒流微阀制造技术

技术编号:13657535 阅读:22 留言:0更新日期:2016-09-05 14:24
本实用新型专利技术涉及一种微流控芯片,尤其涉及一种防倒流微阀;包括主通道、以及并联在主通道两侧的至少两个旁路通道,所述旁路通道两端均以与主通道内液体流动方向相同的朝向连接在主通道上。本实用新型专利技术的防倒流微阀,应用于微流控芯片,可以有效防止液体倒流。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种微流控芯片,尤其涉及一种防倒流微阀
技术介绍
目前临床单位进行全血分离的主要方法是通过采血管离心分离:其一为分离胶促凝采血管,使用3000rpm低速离心,使血红细胞和血清因为密度差别分层到分离胶的两侧;采血管中有促凝成分和分离胶,促凝成分可以促进凝血过程,使红细胞及凝血蛋白聚集起来,更易离心下来。其二为EDTA/枸橼酸钠/肝素抗凝采血管,也是临床常见采血管,其中分别添加了EDTA/枸橼酸钠/肝素钠抗凝成分,可以阻碍凝血过程,在3000rpm低速离心的条件下,血红细胞会和血浆分层。除此之外,中国专利公布号为CN204544220U的技术专利,还公开了一种旋转离心全血分离芯片及其制备方法,其通过离心力将血红细胞和血浆分离,并形成一个虹吸作用在离心结束后将上清分离。然而采用该专利技术对上样量及血红细胞所占比例有比较高的要求,上样量太少会导致无法实现虹吸,血红细胞所占比例太大会导致虹吸过程中血红细胞被吸入收集仓,使用效果不稳定;并且该方法需使用离心设备,成本较高。微流控芯片又称芯片实验室(Lab-on-a-Chip),是一种微型全分析系统(μ-TAS),它是一种操控微小体积流体在微小通道或构件中流动的系统,涉及到物理、化学、生物等多个基础学科领域。微流控芯片以微流控技术为基础,包含微米至纳米级别的通道、腔、阀、泵等小尺度器件,利用其特性控制流体运动和物理化学变化。通过微流控芯片,可以实现全血分离,然而全血分离过程中,为了实现定量移取,需要在芯片上设置防倒流微阀,而对于小尺度器件上防倒流微阀的实现,目前缺少较好的办法。有鉴于上述的缺陷,本设计人,积极加以研究创新,以期创设一种防倒流微阀以应用在微流控芯片上,使其更具有产业上的利用价值。
技术实现思路
为解决上述技术问题,本技术的目的是提供一种应用于微流控芯片、有效防止液体倒流的防倒流微阀。本技术第一方面提供一种防倒流微阀,包括主通道、以及并联在主通道两侧的至少两个旁路通道,所述旁路通道两端均以与主通道内液体流动方向相同的朝向连接在主通道上。进一步的,所述主通道为直线型、曲线型或折线型结构。进一步的,各个所述旁路通道的长度沿主通道内液体流动方向上逐渐变小。进一步的,所述旁路通道包括沿主通道内液体流动方向上依次设置的第一旁路通道、第二旁路通道和第三旁路通道。具体的,所述第一旁路通道的长度大于第二旁路通道的长度,所述第二旁路通道的长度大于第三旁路通道的长度。具体的,所述第二旁路通道的进液端设置在第一旁路通道的进液端和出液端之间,第三旁路通道的进液端设置在第二旁路通道的进液端和出液端之间。进一步的,所述旁路通道包括相连的弧线段和直线段,所述弧线段的端部相比所述直线段的端部连接在主通道上位于液体流动方向的前侧。具体的,所述弧线段的端部与主通道的夹角大于所述直线段的端部与主通道的夹角。具体的,所述弧线段的端部与主通道之间的夹角范围为75-90°,所述直线段的端部与主通道之间的夹角范围为0-15°。进一步的,所述主通道和旁路通道的深度为250μm-350μm,所述主通道和旁路通道的宽度为250μm-350μm。本技术第二方面提供一种采用上述防倒流微阀的全血过滤及定量移取微流控芯片,包括芯片主体、以及设置在芯片主体上的全血分离机构、防倒流微阀、液体定量机构、推进液机构、阻流微阀和出液机构;其中:所述全血分离机构包括依次设置的进液口、全血滤膜和收集单元,所述全血滤膜用于将自进液口进入的血液过滤分离得到血浆,所述收集单元用于收集分离得到的血浆、并将血浆在毛细作用下经防倒流微阀传送至液体定量机构;所述防倒流微阀用于阻止液体定量机构中的血浆逆流至全血分离机构;所述液体定量机构包括用于容置定量血浆的储液腔;所述阻流微阀设置在液体定量机构的输出端、并用于阻止储液腔中的血浆在无外界压力情况下流出;所述推进液机构包括用于容置推进液的推进液腔和推进单元,所述推进单元用于将推进液腔内的推进液在压力作用下推送至储液腔、并将储液腔内的定量血浆经阻流微阀推送至出液机构;所述出液机构包括出液口,所述出液口用于排出定量血浆。借由上述方案,本技术至少具有以下优点:利用阻力差来实现液体的单向流动,有效防止液体在微流控芯片上倒流。上述说明仅是本技术技术方案的概述,为了能够更清楚了解本技术的技术手段,并可依照说明书的内容予以实施,以下以本技术的较佳实施例并配合附图详细说明如后。附图说明图1是本技术第一实施例的结构示意图;图2是本技术第一实施例中折线型主通道的结构示意图;图3是本技术第二实施例的结构示意图;图4是本技术中芯片上片的结构示意图;图5是本技术中芯片下片的结构示意图;图6是图5中A部的局部放大图;图7是本技术中舌片式微阀的结构示意图;图8是图5中B部的局部放大图;图9是本技术中S型毛细槽道储液腔的结构示意图;图10是图5中C部的局部放大图;图11是本技术中推进液机构的结构示意图;图12是本技术中第一种出液机构的结构示意图;图13是本技术中第二种出液机构的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例,对本技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本技术,但不用来限制本技术的范围。实施例一参加图1和图2,本技术一较佳实施例的一种防倒流微阀,包括主通道311、以及并联在主通道两侧的至少两个旁路通道312,旁路通道两端均以与主通道内液体流动方向相同的朝向连接在主通道上。应当说明的是,主通道311的目的在于导流通过防倒流微阀的液体,其形状应当并不局限于直线型,只要对液体的毛细流动不起到阻碍作用,均应落入本技术的保护范围内,例如为曲线型,或如图2所示为折线型结构。应当说明的是,旁路通道的数量并不限定,其数量越多,防倒流效果越好,但数量增加到一定程度反而会影响液体的毛细作用,且数量越多也意味着加工难度和成本越高。另外,防倒流微阀的工作原理为:当液体由图1中右侧向左侧流动时,主通道内有一部分液体进入旁路通道,并在旁路通道的出口与主通道汇合,这个汇合过程中存在一定的能量,将主通道内的液体压向管壁,由于流动方向相同,因而还使主通道内的液体流动更加稳定;当液体逆流时,即液体由图1中左侧向右侧流动时,主通道内有一部分液体进入旁路通道,这一部分液体在旁路通道出口处的流动方向与主通道内的液体流向相反,因此增加了局部阻力,从而阻止液体的逆流。在上述原理下,当各个旁路通道312的长度沿主通道内液体流动方向上逐渐变小时,其阻流效果最佳。具体而言,若旁路通道312包括沿主通道内液体流动方向上依次设置的第一旁路通道313、第二旁路通道314和第三旁路通道315,则第一旁路通道313的长度大于第二旁路通道314的长度,第二旁路通道314的长度大于第三旁路通道315的长度,尤其体现在若第一旁路通道313、第二旁路通道314和第三旁路通道315为瓣膜形时,其弧度逐渐减小。另外,为了增加防倒流效果,第一旁路通道、第二旁路通道和第三旁路通道还存在相互叠加的情况,即第二旁路通道314的进液端设置在第一旁路通道313的进液端和出液端之间,第三旁路通道315的进液端设置在第二旁路通道 314的进液端和出液端之间。具本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种防倒流微阀,其特征在于:包括主通道、以及并联在主通道两侧的至少两个旁路通道,所述旁路通道两端均以与主通道内液体流动方向相同的朝向连接在主通道上。

【技术特征摘要】
1.一种防倒流微阀,其特征在于:包括主通道、以及并联在主通道两侧的至少两个旁路通道,所述旁路通道两端均以与主通道内液体流动方向相同的朝向连接在主通道上。2.根据权利要求1所述的防倒流微阀,其特征在于:所述主通道为直线型、曲线型或折线型结构。3.根据权利要求1所述的防倒流微阀,其特征在于:各个所述旁路通道的长度沿主通道内液体流动方向上逐渐变小。4.根据权利要求1所述的防倒流微阀,其特征在于:所述旁路通道包括沿主通道内液体流动方向上依次设置的第一旁路通道、第二旁路通道和第三旁路通道。5.根据权利要求4所述的防倒流微阀,其特征在于:所述第二旁路通道的进液端设置在第一旁路通道的进液端和出液端之间,第三旁路通道的进液端设置在第二旁路通道的进液端和出液端之间。6.根据权利要求1所述的防倒流微阀,其特征在于:所述旁路通道包括相连的弧线段和直线段,所述弧线段的端部相比所述直线段的端部连接在主通道上位于液体流动方向的前侧。7.根据权利要求6所述的防倒流微阀,其特征在于:所述弧线段的端部与主通道的夹角大于所述直线段的端部与主通道的夹角。8.根据权利要求7所述的防倒流微阀,其特征在于:所述弧线段的端部与主通道之间的夹角范围为75-90°,所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:张鹏徐兢廖平璋
申请(专利权)人:苏州市博纳泰科生物技术有限公司
类型:新型
国别省市:江苏;32

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