本发明专利技术公开了一种能产生任意线性和二次曲线轮廓的浓度梯度产生器，为单纯的管路连接结构，包括2个入口端时，对应有4层分支通道；包括3个入口端时，对应有3层分支通道，每层分支通道分别由横向通道和竖直通道连接，管道的内径尺寸要求在0.1mm‑0.2mm。本发明专利技术实现了浓度梯度形状的可控性，可利用调节溶液的流速来实现2个入口端浓度梯度产生器出口处的浓度梯度形状呈一定角度变化，3个入口端浓度梯度产生器出口处的浓度梯度形状的峰值呈一定浓度的变化。本发明专利技术对在生物工程和化学工程中研究细胞的趋向性具有重要意义。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于微流控芯片
，具体涉及一种能产生任意线性和二次曲线轮廓的浓度梯度产生器。
技术介绍
微流控芯片是一种交互集成的微全分析系统，微流控芯片己经开始从实验室走向应用，对微流控芯片的研究与产业化具有重大意义。浓度梯度产生器是对微流控芯片的进一步应用。生物体能够感受周围环境中多种化学分子信号，并根据化学浓度梯度改变自身的生理活动。利用微流控芯片模拟外界环境，建立不同生物体研究需要的浓度梯度，这对于药物筛选、生物技术、环境检测等领域具有重要的作用。液体在微通道内的流速不同就会导致其出口产生的浓度梯度的轮廓形状不相同，这种现象会对研究细胞的趋向性有影响。浓度梯度产生器是利用其产生不同的浓度梯度来研究细胞的趋向性。在微芯片中，液体的流速是影响浓度梯度曲线形状的重要因素。如果液体的流速掌握不好，就很难形成预期的浓度梯度。之前，很少有人对不同的流体速度所产生的不同浓度梯度进行系统研究。目前还没有一种能够系统的提供在不同流速下产生不同形状的浓度梯度的浓度梯度产生器，使得通过控制流速来实现预期的浓度梯度。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服上述现有技术中存在的缺点，提供一种能产生任意线性和二次曲线轮廓的浓度梯度产生器，在所提供的2个入口端和3个入口端的浓度梯度产生器中，通过控制溶液的流速来获取不同形状的浓度梯度。为此，本专利技术提供了一种能产生任意线性和二次曲线轮廓的浓度梯度产生器，其技术方案是：能产生任意线性和二次曲线轮廓的浓度梯度产生器，包括2个或3个入口端，当包括2个入口端时，所述2个入口端经第一横向通道的通道壁与第一横向通道相连通，所述第一横向通道与3条第一竖直通道的上端口相连通,所述3条第一竖直通道按从左至右的顺序等间距分布,且位于最左端的第一竖直通道与第一横向通道的左端头相接,位于最右端的第一竖直通道与第一横向通道的右端头相接；所述3条第一竖直通道的下端口分别与第二横向通道相连通,所述第二横向通道与4条第二竖直通道的上端口相连通，所述4条第二竖直通道按从左至右的顺序等间距分布,且位于最左端的第二竖直通道与第二横向通道的左端头相接,位于最右端的第二竖直通道与第二横向通道的右端头相接；所述4条第二竖直通道的下端口分别与第三横向通道相连通,所述第三横向通道与5条第三竖直通道的上端口相连通，所述5条第三竖直通道按从左至右的顺序等间距分布,且位于最左端的第三竖直通道与第三横向通道的左端头相接,位于最右端的第三竖直通道与第三横向通道的右端头相接；所述5条第三竖直通道的下端口分别与第四横向通道相连通,所述第四横向通道与6条第四竖直通道的上端口相连通，所述6条第四竖直通道按从左至右的顺序等间距分布,且位于最左端的第四竖直通道与第四横向通道的左端头相接,位于最右端的第四竖直通道与第四横向通道的右端头相接；所述6条第四竖直通道的下端口汇聚在一起，并与出口端连通；当包括3个入口端时，所述3个入口端经第一横向通道的通道壁与第一横向通道相连通，所述第一横向通道与4条第一竖直通道的上端口相连通,所述4条第一竖直通道按从左至右的顺序等间距分布,且位于最左端的第一竖直通道与第一横向通道的左端头相接,位于最右端的第一竖直通道与第一横向通道(2)的右端头相接；所述4条第一竖直通道的下端口分别与第二横向通道相连通,所述第二横向通道与5条第二竖直通道的上端口相连通，所述5条第二竖直通道按从左至右的顺序等间距分布,且位于最左端的第二竖直通道与第二横向通道的左端头相接,位于最右端的第二竖直通道与第二横向通道的右端头相接；所述5条第二竖直通道的下端口分别与第三横向通道相连通,所述第三横向通道与6条第三竖直通道的上端口相连通，所述6条第三竖直通道按从左至右的顺序等间距分布,且位于最左端的第三竖直通道与第三横向通道的左端头相接,位于最右端的第三竖直通道与第三横向通道的右端头相接；所述6条第三竖直通道的下端口汇聚在一起，并与出口端连通。较佳地,每个入口端为一与第一横向通道相连通的长度为0.3mm－3cm的竖向通道，两个入口端通道的尺寸相同；各入口端按从左至右的顺序分布，其中最左端的入口端的中心线和第一横向通道的左端头之间的距离等于最右端的入口端的中心线和第一横向通道的右端头之间的距离；当入口端的数量为3个时，位于中间的入口端与左侧的入口端和右侧的入口端之间的距离相等；当入口端的数量为2个时，两个相邻的第一竖直通道中心线之间的距离、两个相邻的第二竖直通道中心线之间的距离、两个相邻的第三竖直通道中心线之间的距离以及两个相邻的第四竖直通道中心线之间的距离均相等；当入口端的数量为3个时，两个相邻的第一竖直通道中心线之间的距离、两个相邻的第二竖直通道中心线之间的距离以及两个相邻的第三竖直通道中心线之间的距离均相等。较佳地,所述的每个入口端的具体长度为0.5mm；每个入口端的具体内径是0.2mm；每两个相邻入口端中心线之间的距离为1.4mm；其中最左端的入口端的中心线和第一横向通道的左端头之间的距离为0.8mm；所述的两个相邻的第一竖直通道中心线之间的距离、两个相邻的第二竖直通道中心线之间的距离、两个相邻的第三竖直通道中心线之间的距离以及两个相邻的第四竖直通道中心线之间的距离均为1.4mm；其中最左端的第一竖直通道的中心线与第二横向通道左端头之间的距离、最右端的第一竖直通道的中心线与第二横向通道右端头之间的距离、最左端的第二竖直通道的中心线与第三横向通道左端头之间的距离、最右端的第二竖直通道的中心线与第三横向通道右端头之间的距离、最左端的第三竖直通道的中心线与第四横向通道左端头之间的距离、最右端的第三竖直通道的中心线与第四横向通道右端头之间的距离均相等，且为0.8mm。较佳地,当入口端的数量为2个时，所述的6条第四竖直通道的下端口是以不重叠，不交叉的方式平行的汇入所述出口端；当入口端的数量为2个时，所述的6条第三竖直通道的下端口是以不重叠，不交叉的方式平行的汇入所述出口端。较佳地,所述出口端为一竖向通道，出口端的内径1.2mm；当入口端的数量为2个时，出口端的通道长度为0.5mm，当入口端的数量为3个时，出口端的通道长度为2mm。较佳地,所述入口端、出口端、第一竖直通道、第二竖直通道、第三竖直通道、第四竖直通道、第一横向通道、第二横向通道、第三横向通道以及第二横向通道的内径均为0.1mm-0.2mm；所述第一竖直通道、第二竖直通道、第三竖直通道、第四竖直通道、第一横向通道、第二横向通道、第三横向通道以及第二横向通道的长度均相等,其长度为3-6cm。较佳地,所述入口端、出口端、第一竖直通道、第二竖直通道、第三竖直通道、第四竖直通道、第一横向通道、第二横向通道、第三横向通道以及第二横向通道的内径均为0.2mm。本专利技术的有益效果：本专利技术的微通道图形形状如“圣诞树”形结构。本专利技术主要以2个入口端和3个入口端微通道为主。通过注入不同浓度的液体，控制液体的的速度，来分别获得任意线性和任意曲线的浓度梯度产生器。本专利技术实现了浓度梯度形状的可靠性，可利用调节溶液的流速来实现2个入口端线性浓度梯度的形状呈一定角度变化，3个入口端曲线浓度梯度形状的峰值呈一定浓度的变化。这对研究生物工程和化学工程中细胞的趋向研究具有重要意义。以下本文档来自技高网...
【技术保护点】
能产生任意线性和二次曲线轮廓的浓度梯度产生器，其特征在于,包括2个或3个入口端(1)，当包括2个入口端(1)时，所述2个入口端(1)经第一横向通道(2)的通道壁与第一横向通道(2)相连通，所述第一横向通道(2)与3条第一竖直通道(3)的上端口相连通,所述3条第一竖直通道(3)按从左至右的顺序等间距分布,且位于最左端的第一竖直通道(3)与第一横向通道(2)的左端头相接,位于最右端的第一竖直通道(3)与第一横向通道(2)的右端头相接；所述3条第一竖直通道(3)的下端口分别与第二横向通道(4)相连通,所述第二横向通道(4)与4条第二竖直通道(5)的上端口相连通，所述4条第二竖直通道(5)按从左至右的顺序等间距分布,且位于最左端的第二竖直通道(5)与第二横向通道(4)的左端头相接,位于最右端的第二竖直通道(5)与第二横向通道(4)的右端头相接；所述4条第二竖直通道(5)的下端口分别与第三横向通道(6)相连通,所述第三横向通道(6)与5条第三竖直通道(7)的上端口相连通，所述5条第三竖直通道(7)按从左至右的顺序等间距分布,且位于最左端的第三竖直通道(7)与第三横向通道(6)的左端头相接,位于最右端的第三竖直通道(7)与第三横向通道(6)的右端头相接；所述5条第三竖直通道(7)的下端口分别与第四横向通道(8)相连通,所述第四横向通道(8)与6条第四竖直通道(9)的上端口相连通，所述6条第四竖直通道(9)按从左至右的顺序等间距分布,且位于最左端的第四竖直通道(9)与第四横向通道(8)的左端头相接,位于最右端的第四竖直通道(9)与第四横向通道(8)的右端头相接；所述6条第四竖直通道(9)的下端口汇聚在一起，并与出口端(10)连通；当包括3个入口端(1)时，所述3个入口端(1)经第一横向通道(2)的通道壁与第一横向通道(2)相连通，所述第一横向通道(2)与4条第一竖直通道(3)的上端口相连通,所述4条第一竖直通道(3)按从左至右的顺序等间距分布,且位于最左端的第一竖直通道(3)与第一横向通道(2)的左端头相接,位于最右端的第一竖直通道(3)与第一横向通道(2)的右端头相接；所述4条第一竖直通道(3)的下端口分别与第二横向通道(4)相连通,所述第二横向通道(4)与5条第二竖直通道(5)的上端口相连通，所述5条第二竖直通道(5)按从左至右的顺序等间距分布,且位于最左端的第二竖直通道(5)与第二横向通道(4)的左端头相接,位于最右端的第二竖直通道(5)与第二横向通道(4)的右端头相接；所述5条第二竖直通道(5)的下端口分别与第三横向通道(6)相连通,所述第三横向通道(6)与6条第三竖直通道(7)的上端口相连通，所述6条第三竖直通道(7)按从左至右的顺序等间距分布,且位于最左端的第三竖直通道(7)与第三横向通道(6)的左端头相接,位于最右端的第三竖直通道(7)与第三横向通道(6)的右端头相接；所述6条第三竖直通道(7)的下端口汇聚在一起，并与出口端(10)连通。...
【技术特征摘要】
1.能产生任意线性和二次曲线轮廓的浓度梯度产生器，其特征在于,包括2个或3个入口端(1)，当包括2个入口端(1)时，所述2个入口端(1)经第一横向通道(2)的通道壁与第一横向通道(2)相连通，所述第一横向通道(2)与3条第一竖直通道(3)的上端口相连通,所述3条第一竖直通道(3)按从左至右的顺序等间距分布,且位于最左端的第一竖直通道(3)与第一横向通道(2)的左端头相接,位于最右端的第一竖直通道(3)与第一横向通道(2)的右端头相接；所述3条第一竖直通道(3)的下端口分别与第二横向通道(4)相连通,所述第二横向通道(4)与4条第二竖直通道(5)的上端口相连通，所述4条第二竖直通道(5)按从左至右的顺序等间距分布,且位于最左端的第二竖直通道(5)与第二横向通道(4)的左端头相接,位于最右端的第二竖直通道(5)与第二横向通道(4)的右端头相接；所述4条第二竖直通道(5)的下端口分别与第三横向通道(6)相连通,所述第三横向通道(6)与5条第三竖直通道(7)的上端口相连通，所述5条第三竖直通道(7)按从左至右的顺序等间距分布,且位于最左端的第三竖直通道(7)与第三横向通道(6)的左端头相接,位于最右端的第三竖直通道(7)与第三横向通道(6)的右端头相接；所述5条第三竖直通道(7)的下端口分别与第四横向通道(8)相连通,所述第四横向通道(8)与6条第四竖直通道(9)的上端口相连通，所述6条第四竖直通道(9)按从左至右的顺序等间距分布,且位于最左端的第四竖直通道(9)与第四横向通道(8)的左端头相接,位于最右端的第四竖直通道(9)与第四横向通道(8)的右端头相接；所述6条第四竖直通道(9)的下端口汇聚在一起，并与出口端(10)连通；当包括3个入口端(1)时，所述3个入口端(1)经第一横向通道(2)的通道壁与第一横向通道(2)相连通，所述第一横向通道(2)与4条第一竖直通道(3)的上端口相连通,所述4条第一竖直通道(3)按从左至右的顺序等间距分布,且位于最左端的第一竖直通道(3)与第一横向通道(2)的左端
\t头相接,位于最右端的第一竖直通道(3)与第一横向通道(2)的右端头相接；所述4条第一竖直通道(3)的下端口分别与第二横向通道(4)相连通,所述第二横向通道(4)与5条第二竖直通道(5)的上端口相连通，所述5条第二竖直通道(5)按从左至右的顺序等间距分布,且位于最左端的第二竖直通道(5)与第二横向通道(4)的左端头相接,位于最右端的第二竖直通道(5)与第二横向通道(4)的右端头相接；所述5条第二竖直通道(5)的下端口分别与第三横向通道(6)相连通,所述第三横向通道(6)与6条第三竖直通道(7)的上端口相连通，所述6条第三竖直通道(7)按从左至右的顺序等间距分布,且位于最左端的第三竖直通道(7)与第三横向通道(6)的左端头相接,位于最右端的第三竖直通道(7)与第三横向通道(6)的右端头相接；所述6条第三竖直通道(7)的下端口汇聚在一起，并与出口端(10)连通。2.如权利要求1所述的能产生任意线性和二次曲线轮廓的浓度梯度产生器，其特征在于,每个入口端(1)为一与第一横向通道(2)相连通的长度为0.3mm－3cm的竖向通道，各入口端(1)按从左至右的顺序分布，其中最左端的入口端(1)的中心线和第一横向通道(2)的左端头之间的距离等于最右端的入口端(1)的中心线和第一横向通道(2)的右端头之间的距离；当入口端(1)的数量为3个时，位于...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈雪叶，胡增亮，沈杰男，李铁川，
申请(专利权)人：辽宁工业大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21
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