一种高精度微量液体等量分流器制造技术

本发明专利技术公开了一种液体分流器，特别涉及到一种高精度的微量液体等量分流器。该分流器包括盖片和基片，盖片设进样孔，基片设与进样孔连通的弧状液体通道以及与液体通道连通的出样孔，其特征在于液体通道经表面亲水改性，液体通道上连接有大小随液体流动方向依次减小的圆形储液池，连通储液池、进样孔及出样孔的各段液体通道沿圆形储液池切线方向延伸，其与圆形储液池的接入和接出点位于储液池上沿且对称分布。本发明专利技术利用表面材料亲水改性和依次减小的储液池负压效果，实现液体加样多通道间的精确快速等量分流和输运控制。进行重复性实验时，结合自动化的平台，克服手动加样的重复性、精确度等方面的局限性，具有重要的实用意义。

【技术实现步骤摘要】
一种高精度微量液体等量分流器
本专利技术涉及一种微量液体分流装置，尤其可实现一次加样分流出多股相等微量液体，精度准确的微量液体等量分流器。
技术介绍
在进行大批量重复实验时，由于对试剂用量的高精度要求及多种反应试剂的复杂性，人工操作的样品加样过程常常需要耗费大量的时间及人力，为了提高实验效率，多孔同步加样，更快更准确的进行实验操作，常需要一些辅助设备。现有技术中多采用自动移液器、多道移液枪等移液设备进行多孔加样，这些辅助设备虽可实现多孔同时加样并具有较高的精度，但存在成本高，易污染，自动化程度低等问题，特别是在处理少量或者微量样品加样时，缺点更显著。高精度微量液体等量分流器，是目前微量加样领域研究的热点方向，其利用微流控芯片技术，在芯片上设置多个微流体通道对样品分流，样品流经分流装置后同时分流出多孔等量的微量液体，结合自动化的进样及反应平台，克服了手动多孔加样的局限性，节约时间与成本的同时获得更好的实验重复性，具有重要的实用意义。专利技术专利CN101825624公开了一种带泵阀结构的六通道微流控芯片，该芯片由三层构成，上层基片有进样口和围绕进样口环形对称分布的六路各带三个微阀的液体通道，每路液体通道另一端分别通过中间层聚二甲基硅氧烷(PDMS)膜上的六个出样口分别与下层基片上的六个出样口相连通，下层基片带有气体通道，通过下层基片上的进出气口和外源设备相连以控制PDMS膜上突和下沉实现微阀开闭，从而实现液体的精确进样，可以将各出样口的每滴样品的间隔时间及液滴体积控制在一定范围内，减小各通道间的出样量误差。该芯片虽然具有较高的精度并且可对多种样品灵活控制进样量的大小，但是需要连接较大的外接气源设备实现阀门控制，同时芯片个反应池连通在一起，易于交叉污染，不便于进行操作控制且应用范围有限。
技术实现思路
本专利技术是为了解决上述技术的不足，提供一种能够将样品进行等量分流，分流后各出样孔的出样量一致，分流过程快速高效，同时生产工艺简单的高精度分流器。为了实现上述目的，本专利技术采取如下技术方案：一种液体分流器，包括上层盖片(1)和下层基片(2)，上层盖片(1)设有单个或多个进样孔(8)，下层基片(2)设有分别与每个进样孔(8)连通的弧状液体通道(7)以及与液体通道(7)连通的出样孔(3)，其特征在于液体通道(7)经表面亲水改性，液体通道(7)上连接有大小随液体流动方向依次减小的圆形储液池(4，5，6)，连通储液池(4，5，6)、进样孔(8)及出样孔(3)的各段液体通道(7)沿圆形储液池(4，5，6)切线方向延伸，其与圆形储液池的(4，5，6)接入和接出点位于储液池(4，5，6)上沿且对称分布。所述的下层基片(2)包括多条弧状液体通道(7)，其中优选为4-6条，各通道围绕进样孔(8)四周平均分布；所述的进样孔(8)和出样孔(3)为柱状通孔且进样孔直径大于出样孔。所述的储液池(4，5，6)数量、弧状液体通道(7)弧度及长度可进行适当调整以适应不同反应平台对出样孔(3)的位置及间距的要求。所述的上下层板块可选用有机聚合物材料包括聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)中的任何一种。所述的上下板块经亲水性处理后结合热键合法实现密闭封接。所述的液体分流器，能够实现高精度微量液体的等量分流，具体实现方法包括如下步骤：步骤一：样品从分流器盖片(1)的进样孔(8)注入，经弧状液体通道(7)分流后依次流入各个体积逐渐减小的圆形储液池(4，5，6)中，通道进行了表面亲水性改性处理，减小了微通道壁面疏水性引起的壁面滑移效应对样品平均流速的造成的影响，通道围绕进样孔(8)呈对称分布，样品在分流器中的迁移速率一致；步骤二：样品分流后经弧状液体通道从第一储液池(4)的上沿流入该储液池(4)中，当样品充满第一储液池(4)时，样品经该储液池另一端上沿接出的弧状液体通道从体积缩小的第二储液池(5)的上沿流入，以此类推，到达末端通道后经出样孔(3)流出，弧状液体通道(7)及体积逐渐缩小的储液池(4，5，6)会增加液体流动所受的阻力并产生负压，并因此减小持续进样时样品分流后进入各液体通道(7)间的液体流速差异，使得各路液体通道(7)间的液体流速均匀并达到同步分流，各出样孔(3)的出样量一致，等量分流。有益效果本专利技术微量液体分流器采用单或多进样孔结构，进样孔四周对称分布弧状液体通道，样品随液体通道流通方向连接体积逐渐缩小的储液池后经出样孔流出，液体通道采用亲水性改性材料制成，体积逐渐减小的储液池增加液体流动阻力产生负压，各通道持续进样的流速差异减小，再结合对称式的弧状液体通道分布，最终实现流速均匀并达到高精度的微量液体分流。操作简单，使用方便，可对微量液体快速准确的实现等量分流和输运的控制。在进行需要多孔加样的重复性实验时，本分流装置结合全自动化的进样及反应平台，克服手动多孔加样的局限性，节约时间与成本的同时实验重复性更好，具有重要的实用意义，可以灵活应用于各类微型检测仪器特别是微流控芯片中。附图说明图1为本专利技术的分流器的结构图。图2为本专利技术的分流器的下层基板结构图。图3为一种多个分流器结构集成的方式示意图。1为上层盖片，2为下层基片，3为出样孔，4为第一储液池，5为第二储液池，6为第三储液池，7为弧状液体通道，8为进样孔。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作详细说明，以下描述仅作为示范和解释，并不对本专利技术作任何形式上的限制。实施例一：单分流器结构和多分流器集成机构芯片如图1、2所示，一种高精度微量液体分流器，呈片状体，由上层盖片(1)和下层基片(2)两板块组成，分流器上层盖片设有一进样孔(8)，下层基片(2)上设有与进样孔(8)相连通的四条弧状液体通道(7)，每路液体通道上都连接有大、中、小三个依次排列的第一储液池(4)、第二储液池(5)和第三储液池(6)，液体通道近似位于与之连通的圆形储液池的切线的位置，液体通道与各储液池的接入点与接出点在圆形储液池上呈对称分布，每路液体通道末端与下层基板上的出样孔(3)连通。进样孔(8)位于分流器上层盖片(1)上，出样孔(3)位于分流器下层盖片(2)上，进样孔(8)与出样孔(3)位于不同的水平面，进样孔(8)与出样孔(3)均设为柱状通孔且进样孔(8)的直径大于出样孔(3)；进样孔(8)横截面为圆形，直径为1.5mm；出样孔(3)横截面为圆形，直径0.75mm。与进样孔(8)连通的四条弧状的液体通道(7)作为样品进样后的分流支路，四条弧状液体通道(7)围绕进样孔(8)呈对称分布，所述的四条通道仅为一个优选实施例，该分流器可包括多条弧状液体通道，优选为4-6条。如图所示的弧状液体通道(7)长度和储液池(4，5，6)数量也仅表达一种实施例，本专利技术储液池数量、弧状液体通道弧度及长度可进行适当调整以适应不同反应平台对出样孔的位置及间距的要求。分流器上层盖片(1)与下层基片(2)可选用有机聚合物材料包括聚二甲基硅氧烷(PDMS)聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)中的任何一种。分流器上下板块(1)和(2)利用紫外光表面处理实现芯片材料的表面亲水性改性。经微加工后设置有相应的进样孔、液体通道、储液池及出样孔后的分流器上下板块经亲水性处理后结合热键合法实现密闭封接。如图3所示本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液体分流器，包括上层盖片(1)和下层基片(2)，上层盖片(1)设有单个或多个进样孔(8)，下层基片(2)设有分别与每个进样孔(8)连通的弧状液体通道(7)以及与液体通道(7)连通的出样孔(3)，其特征在于液体通道(7)经表面亲水改性，液体通道(7)上连接有大小随液体流动方向依次减小的圆形储液池(4，5，6)，连通储液池(4，5，6)、进样孔(8)及出样孔(3)的各段液体通道(7)沿圆形储液池(4，5，6)切线方向延伸，其与圆形储液池的(4，5，6)接入和接出点位于储液池(4，5，6)上沿且对称分布。

【技术特征摘要】
1.一种高精度微量液体等量分流器，包括上层盖片（1）和下层基片（2），上层盖片（1）设有单个或多个进样孔（8），下层基片（2）设有分别与每个进样孔（8）连通的弧状液体通道（7）以及与液体通道（7）连通的出样孔（3），其特征在于：液体通道（7）经表面亲水改性，液体通道（7）上连接有容积随液体流动方向依次减小的圆形储液池（4，5，6），连通储液池（4，5，6）、进样孔（8）及出样孔（3）的各段液体通道（7）沿圆形储液池（4，5，6）切线方向延伸，液体通道（7）与圆形储液池（4，5，6）的接入和接出点位于储液池（4，5，6）上沿且对称分布：所述的下层基片（2）包括4-6条弧状液体通道（7），各通道围绕进样孔（8...

【专利技术属性】
技术研发人员：许行尚，苏恩本，罗雅赛，任红霞，金晶，
申请(专利权)人：基蛋生物科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32