用于微流控芯片的液体控制阀门装置及其微流控芯片制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于微流控芯片的液体控制阀门装置及其微流控芯片，该阀门装置包括用于感测流体是否流经阀门装置安装位置的检测机构；在微流控芯片中处于常开状态的阀门装置，在检测机构所反馈的数值表明流体流经阀门装置安装位置时，能够自动闭合，处于截流状态；处于截流状态的阀门装置能够定时打开，处于流通状态；处于流通状态的阀门装置，在气路提供的气流推动下，流体能够在阀门装置中流通。由此可知：本发明专利技术能够随时开关阀门，同时保证大规模生产的需要。

Liquid control valve device for microfluidic chip and microfluidic chip thereof

The invention discloses a microfluidic chip for the liquid control valve device and a microfluidic chip, the valve device includes a detection mechanism for measuring whether the fluid flowing through the valve installation position; valve normally open state in the microfluidic chip, numerical feedback on the detection mechanism that fluid flow through the valve installation position, can be automatically closed, in the cut-off state; in the valve device closure state can open from time to time, in the state of movement; valve device in the air circulation, provided in the gas driven fluid can flow in the valve device. The invention can switch the valve at any time, and meanwhile, the requirement of mass production is ensured.

【技术实现步骤摘要】
用于微流控芯片的液体控制阀门装置及其微流控芯片
本专利技术涉及一种阀门装置，尤其是一种用于微流控芯片的液体控制阀门装置。本专利技术还涉及一种微流控芯片。
技术介绍
免疫侧向层析诊断技术作为一种稳定和实用的技术适合在多样的即时检验（POCT）或者现场使用。在免疫层系反应系统中，由于系统原因导致CV大，无法达到精确定量。而基于微流控技术的免疫诊断方法，可以有效的避免上述问题。微流控又分被动式和主动式两种。被动式微流控还是需要毛细血管力来达到液体向前的侧向层析。但是由于不同样本特别是全血样本的粘稠度不同，导致液体流速无法统一。主动式微流控可以有效避免上述问题，可以给向前的推力，使液体均匀的向前流动，避免因为不同流速导致的测试值差异。同时，对微流控芯片的生产工艺要求降低，不然被动式微流控对流道的平整度等要求很高，加工误差要很低。主动式微流控的动力有离心力驱动、电润湿驱动、压力驱动（电解泵、压缩气体泵、化学分解泵、直接气压差驱动）但是如果要达到随意控制液体速度的目的，不但要有推动力，还要有阀门控制，还要有防回流免得液体因为压力去除，回流回去。通常地，微流控阀门分为：石蜡阀门、石蜡热熔阀，磁铁移动阀门，气动阀门、机械阀门。石蜡阀门一般用于液体由离心力驱动的芯片内，通过离心力的冲力顶开石蜡阀门。石蜡热熔阀是用激光等热源定向加热阀门部位，使其溶解，打开阀门。磁铁移动阀门是通过磁铁在磁力环境下的运动来开关阀门。气动阀门是通过气体充气，使某一含有弹性组分的部位鼓起填充，起到阀门的效果。机械阀门是通过设备和芯片配合，通过设备的伸出缩回某一部位，挤压芯片，起到阀门效果。现有的微流控芯片阀门装置功能单一，稳定性不高，只有关闭状态下才可以阻止液体动。有的阀门对微流控上下芯片的结合精度要求过高，无法实现大规模生产，尺寸稍微变化就会引起液体阀门失效，无法起到阻止液体流动的目的。或者有的阀门一次性使用，无法重复操作，对复杂的微流控操作来说，一次性阀门会导致微流控流道设计复杂，体积变大。无法达到POCT的精巧和稳定的目的。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：提供一种使用于微流控芯片的常开阀门装置，其能够一旦感测到流体流经阀门装置时，触发阀门装置，使得阀门装置由常开状态转变为截流状态；而当阀门装置处于截流状态时，即为微流控芯片中阀门装置后端腔室处于孵育状态的启动时间，通过定时，可以确保该后端腔室能够处于一个定量空间在一个特定时间段内完成孵育；孵育结束，即定时时间到后，控制前述处于截流状态的阀门装置打开，阀门装置后端腔室中的流体能够通过该阀门装置进入前端腔室。具体地，本专利技术为了保证微流控液体阀门效果，需要将阀门装置和设备紧密结合，通过有封闭膜的密封圈和设备上面的下压装置，起到随时开关阀门的目的，同时保证大规模生产的需要，阀门装置要对生产工艺的要求不太高。当然，微流控芯片位置空间有限，如果能在不失取原有功能的情况下，整合部分功能模块起到节省空间的目的。同时起到一台设备同时操作多个微流控芯片的目的。提高通量，节省时间。利用导电橡胶制成的密封圈可以作为液体流动状态的检测，去除半透膜装置，使芯片保留原有功能的情况下，结构简单，易生产。为解决上述的技术问题，本专利技术将采取如下的技术方案：一种用于微流控芯片的液体控制阀门装置，包括用于感测流体是否流经阀门装置安装位置的检测机构；在微流控芯片中处于常开状态的阀门装置，在检测机构所反馈的数值表明流体流经阀门装置安装位置时，能够自动闭合，处于截流状态；处于截流状态的阀门装置能够定时打开，处于流通状态；处于流通状态的阀门装置，在气路提供的气流推动下，流体能够在阀门装置中流通。作为本专利技术的进一步改进，还包括下压机构、密封件；所述的密封件，为导电密封圈，包括外层密封圈、内部封闭膜以及探头触点；内部封闭膜处于外层密封圈的内圈；探头触点与外层密封圈连接；所述的下压机构，包括下压头，该下压头位于内部封闭膜的上方；所述检测机构，包括检测探头，该检测探头与下压头联动连接，并位于探头触点的上方，同时检测探头与探头触点之间的间距小于下压头与内部封闭膜之间的间距；阀门装置安装位置处的微流控流道通过微流控流道横隔分成微阀进液段和微阀出液段；微阀进液段具有出液口，微阀出液段具有进液口；内部封闭膜能够同时覆盖住微阀进液段的出液口、微阀出液段的进液口，并通过外层密封圈密封；当下压机构的下压头带着检测探头面向导电密封圈下行时，在检测探头与探头触点相触时，下压机构停止下行，此时，下压头与内部封闭膜之间存在间距；当检测探头感测的数据出现变化，表明存在流体流经阀门装置安装位置处的微流控流道时，触发下压机构动作，推动下压头继续下行，直至下压头压住内部封闭膜，以同时封住微阀进液段的出液口、微阀出液段的进液口，此时阀门装置处于截流状态；当下压机构的下压头与内部封闭膜之间存在间隙时，阀门装置处于打开状态，内部封闭膜所具有的形变特征，确保流体能够从微阀进液段的出液口流出，从微阀出液段的进液口流入。作为本专利技术的进一步改进，还包括微阀防回流结构；该微阀防回流结构具有贯通的微阀防回流流道；微阀防回流流道的下端置于微流控流道横隔的上方，且微阀防回流流道能够分别与微阀进液段的出液口、微阀出液段的进液口对应连通；微阀防回流流道的上端具有用于安装密封件的嵌槽；密封件嵌装于嵌槽中，且内部封闭膜恰好覆盖住微阀防回流流道的上端，同时内部封闭膜具有自由形变的空间。作为本专利技术的进一步改进，微阀防回流流道的内腔具有微阀防回流凸块；微阀防回流凸块的外圈与微阀防回流流道的内腔之间形成用于安装外层密封圈的密封圈嵌槽；微阀防回流凸块具有两个贯通流道，分别为微阀防回流进液流道、微阀防回流出液流道；微阀防回流进液流道的下端与微阀进液段的出液口连通，而微阀防回流出液流道的下端则与微阀出液段的进液口连通；外层密封圈嵌装在密封圈嵌槽中，内部封闭膜能够同时覆盖住微阀防回流进液流道的上端、微阀防回流出液流道的上端。作为本专利技术的进一步改进，所述微阀防回流结构，与防回流微阀安装位置处的微流控流道分体设置。作为本专利技术的进一步改进，检测机构的检测探头为电容探头，电容探头在下压机构的下压驱动的带动下，能够与密封件上的探头触点电性连接。作为本专利技术的进一步改进，所述阀门装置为三片式结构，包括从上到下依次分布的上层芯片、中层芯片以及下次芯片；上层芯片、中层芯片以及下次芯片两两相互卡合连接；微阀防回流结构设置于中层芯片，微流控流道布置于下层芯片，嵌槽对应于微阀防回流结构设置于中层芯片的上表面，密封件通过上层芯片压设在嵌槽中，且上层芯片对应于内部密封圈、检测触点的位置对应地分别开设压头穿行孔、探头穿行孔；而下压机构位于上层芯片的上方，下压机构下压，带动下压头通过压头穿行孔，压住内部封闭膜，以封住微阀防回流流道的上端，此时，防回流微阀处于关闭状态；电容探头随着下压机构的下压而朝向上层芯片移动，直至穿过上层芯片上的探头穿行孔后，与置于中层芯片嵌槽中的导电密封圈的探头触点相触，实现电性连接。本专利技术的另一种技术目的是一种微流控芯片，包括上述的液体控制阀门装置。根据上述的技术方案，相对于现有技术，本专利技术具有如下的优点：本专利技术创造性地设计了阀门装置，需要将阀门装置和设备紧密结合，通过有封闭膜的密封圈和设备上面的下压装置，起到随时本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于微流控芯片的液体控制阀门装置，其特征在于，包括用于感测流体是否流经阀门装置安装位置的检测机构；在微流控芯片中处于常开状态的阀门装置，在检测机构所反馈的数值表明流体流经阀门装置安装位置时，能够自动闭合，处于截流状态；处于截流状态的阀门装置能够定时打开，处于流通状态；处于流通状态的阀门装置，在气路提供的气流推动下，流体能够在阀门装置中流通。

【技术特征摘要】
1.一种用于微流控芯片的液体控制阀门装置，其特征在于，包括用于感测流体是否流经阀门装置安装位置的检测机构；在微流控芯片中处于常开状态的阀门装置，在检测机构所反馈的数值表明流体流经阀门装置安装位置时，能够自动闭合，处于截流状态；处于截流状态的阀门装置能够定时打开，处于流通状态；处于流通状态的阀门装置，在气路提供的气流推动下，流体能够在阀门装置中流通。2.根据权利要求1所述的用于微流控芯片的液体控制阀门装置，其特征在于，还包括下压机构、密封件；所述的密封件，为导电密封圈，包括外层密封圈、内部封闭膜以及探头触点；内部封闭膜处于外层密封圈的内圈；探头触点与外层密封圈连接；所述的下压机构，包括下压头，该下压头位于内部封闭膜的上方；所述检测机构，包括检测探头，该检测探头与下压头联动连接，并位于探头触点的上方，同时检测探头与探头触点之间的间距小于下压头与内部封闭膜之间的间距；阀门装置安装位置处的微流控流道通过微流控流道横隔分成微阀进液段和微阀出液段；微阀进液段具有出液口，微阀出液段具有进液口；内部封闭膜能够同时覆盖住微阀进液段的出液口、微阀出液段的进液口，并通过外层密封圈密封；当下压机构的下压头带着检测探头面向导电密封圈下行时，在检测探头与探头触点相触时，下压机构停止下行，此时，下压头与内部封闭膜之间存在间距；当检测探头感测的数据出现变化，表明存在流体流经阀门装置安装位置处的微流控流道时，触发下压机构动作，推动下压头继续下行，直至下压头压住内部封闭膜，以同时封住微阀进液段的出液口、微阀出液段的进液口，此时阀门装置处于截流状态；当下压机构的下压头与内部封闭膜之间存在间隙时，阀门装置处于打开状态，内部封闭膜所具有的形变特征，确保流体能够从微阀进液段的出液口流出，从微阀出液段的进液口流入。3.根据权利要求2所述的用于微流控芯片的液体控制阀门装置，其特征在于，还包括微阀防回流结构；该微阀防回流结构具有贯通的微阀防回流流道；微阀防回流流道的下端置于微流控流道横隔的上方，且微阀防回流流道能够分别与微阀进液段的出液口、微阀出液段的进液...

【专利技术属性】
技术研发人员：王龙，孙威严，万其露，
申请(专利权)人：苏州岚轩生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32