一种基于MHD流体开关的微流控芯片制造技术

本实用新型专利技术公开一种基于MHD流体开关的微流控芯片，包括呈阶梯形高度下降的石英玻璃基底层(13)，石英玻璃基底层(13)在高处设置有样品室(1)、中间设置有分离室一(2)和分离室二(3)，低处设置有检测室一(4)、检测室二(5)、检测室三(6)和检测室四(7)，样品室(1)的出口处通过微流体通道(8)并联连有分离室一(2)和分离室二(3)的进口处，分离室一(2)的出液口通过微流体通道(8)并联连有检测室一(4)和检测室二(5)的进口处，分离室二(3)的出口处通过微流体通道(8)并联连有检测室三(6)和检测室四(7)的进口处。本实用新型专利技术提供的一种基于MHD流体开关的微流控芯片，能够降低样品在储存区的停留时间，有利于产品的测试且灵敏度高、体积小，有利于集成化发展。

【技术实现步骤摘要】
一种基于MHD流体开关的微流控芯片
本技术涉及一种基于MHD流体开关的微流控芯片，属于生物、化学、医药和样品检测领域。
技术介绍
微流控芯片即指在一块几平方厘米的芯片上构建化学生物实验室。具有所需样品体积小、检测效率高、使用成本低且具有良好的兼容性、有望实现便携式装置等优良特点。但是目前市面上的微流控芯片大都结构单一，且样品室、分析室和检测室在同一水平高度，使得样品在储存区的停留时间较长，不利于产品的测试。另外，样品液体的驱动采用的机械驱动方式，使得灵敏度不高、体积过大，不利于集成化发展。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是，提供一种能够降低样品在储存区的停留时间，有利于产品的测试的基于MHD流体开关的微流控芯片；进一步地，本技术提供一种灵敏度高、体积小，有利于集成化发展的基于MHD流体开关的微流控芯片。为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案为：一种基于MHD流体开关的微流控芯片，包括呈阶梯形高度下降的石英玻璃基底层，所述石英玻璃基底层在高处设置有样品室、中间设置有分离室一和分离室二，低处设置有检测室一、检测室二、检测室三和检测室四，所述样品室的出口处通过微流体通道并联连有所述分离室一和分离室二的进口处，所述分离室一的出液口通过所述微流体通道并联连有所述检测室一和检测室二的进口处，所述分离室二的出口处通过所述微流体通道并联连有所述检测室三和检测室四的进口处，所述样品室的出口处设置有流体开关一，所述分离室一的进口处和出口处分别设置有流体开关二和流体开关三，所述分离室二的进口处和出口处分别设置有流体开关四和流体开关五，所述检测室一、检测室二、检测室三和检测室四的进口处分别设置有流体开关六、流体开关七、流体开关八和流体开关九。流体开关五、流体开关六、流体开关七、流体开关八和流体开关九均包括设置在所述石英玻璃基底层上部里面的强磁铁，所述石英玻璃基底层上部设置有微流道层，所述微流道层上部设置有盖片层，所述微流道层内部空腔的两边设置有电极，所述电极连有竖直方向的电极接线柱，所述电极接线柱穿过所述盖片层。所述样品室、分离室一、分离室二、检测室一、检测室二、检测室三和检测室四包括设置在所述石英玻璃基底层上部里面的强磁铁，所述石英玻璃基底层上部设置有微流道层，所述微流道层上部设置有盖片层，所述样品室上的所述盖片层设置有盖片孔一，所述分离室一和分离室二上的所述盖片层设置有盖片孔二，所述检测室一、检测室二、检测室三和检测室四上的所述盖片层(11)设置有盖片孔三。所述微流体通道的宽度和深度均为0.5mm到0.7mm。所述样品室、分离室一、分离室二、检测室一、检测室二、检测室三和检测室四的形状为圆柱形。所述样品室、分离室一、分离室二、检测室一、检测室二、检测室三和检测室四半径均为0.8-1.2mm，高度均为0.8-1.2mm。本技术的有益效果：本技术提供的一种基于MHD流体开关的微流控芯片，呈阶梯形高度下降的石英玻璃基底层，石英玻璃基底层在高处设置有样品室、中间设置有分离室一和分离室二，低处设置有检测室一、检测室二、检测室三和检测室四，阶梯状的设置可以使样品液体利用重力进入分离室反应然后直接进入下一级检测室，缩短了样品液体在储存区的停留时间，有利于产品的测试；流体开关包括设置在所述石英玻璃基底层上部里面的强磁铁，石英玻璃基底层上部设置有微流道层，微流道层上部设置有盖片层，微流道层内部空腔的两边设置有电极，电极连有竖直方向的电极接线柱，采用MHD流体开关，克服了现有的机械开关灵敏度不高和体积过大缺点。附图说明图1是一种基于MHD流体开关的微流控芯片结构示意图；图2是一种基于MHD流体开关的微流控芯片结构俯视图；图3是MHD流体开关截面结构示意图；图4是MHD流体开关的工作原理图；图5是样品室截面结构示意图；图6是分析室截面结构示意图；图7是检测室截面结构示意图。图中附图标记如下：1、样品室；2、分离室一；3、分离室二；4、检测室一；5、检测室二；6、检测室三；7、检测室四；8、微流体通道；9、电极；10、电极接线柱；11、盖片层；12、微流道层；13、石英玻璃基底层；14、强磁铁；15、流体开关一；16、流体开关二；17、流体开关三；18、流体开关四；19、流体开关五；20、流体开关六；21、流体开关七；22、流体开关八；23、流体开关九；24、盖片孔一；25、盖片孔二；26、盖片孔三。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本技术的技术方案，而不能以此来限制本技术的保护范围。如图1和图2，图5到图7所示，一种基于MHD流体开关的微流控芯片，包括呈阶梯形高度下降的石英玻璃基底层13，石英玻璃基底层13在高处设置有样品室1、中间设置有分离室一2和分离室二3，低处设置有检测室一4、检测室二5、检测室三6和检测室四7，样品室1的出口处通过微流体通道8并联连有分离室一2和分离室二3的进口处，分离室一2的出液口通过微流体通道8并联连有检测室一4和检测室二5的进口处，分离室二3的出口处通过微流体通道8并联连有检测室三6和检测室四7的进口处，样品室1的出口处设置有流体开关一15，分离室一2的进口处和出口处分别设置有流体开关二16和流体开关三17，分离室二3的进口处和出口处分别设置有流体开关四18和流体开关五19，检测室一4、检测室二5、检测室三6和检测室四7的进口处分别设置有流体开关六20、流体开关七21、流体开关八22和流体开关九23。如图3所示，流体开关一15、流体开关二16、流体开关三17、流体开关四18、流体开关五19、流体开关六20、流体开关七21、流体开关八22和流体开关九23均包括设置在石英玻璃基底层13上部里面的强磁铁14，用于产生恒定磁场。石英玻璃基底层13上部设置有微流道层12，微流道层12上部设置有盖片层11，微流道层12内部空腔的两边设置有电极9，通过电镀技术镀上，选为化学性能稳定的金属。电极9连有竖直方向的电极接线柱10，电极接线柱10穿过盖片层11。利用电磁场相关理论，使导电液体在电磁场中受洛伦兹力而运动。MHD流体开关原理如图4所示，是由强磁铁产生恒定磁场，流道两侧电极接通电源产生电场，微流道中的离子液体即在电磁场中受到洛伦兹力而运动。通过改变电极正负(即改变电场方向)可改变离子液体所受洛伦兹力的方向；调节电极所加电压大小可调节离子液体所受洛伦兹力的大小。当离子液体流向与所受洛仑兹力方向相同时，称该流体开关被打开；当流向与所受洛伦兹力方向相反时，称流体开关被关闭。因此通过调节微流道通道两侧所加电压的方向和大小就可以控制微流道中离子液体的流向，达到定向分析和检测的目的。如图5到图7所示，样品室1、分离室一2、分离室二3、检测室一4、检测室二5、检测室三6和检测室四7包括设置在石英玻璃基底层13上部里面的强磁铁14，石英玻璃基底层13上部设置有微流道层12，微流道层12上部设置有盖片层11，样品室1上的盖片层11设置有盖片孔一24，分离室一2和分离室二3上的盖片层11设置有盖片孔二25，所述检测室一4、检测室二5、检测室三6和检测室四7上的盖片层11设置有盖片孔三26。具体地，微流体通道8的宽度和深度均为0.5mm到0.7mm本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于MHD流体开关的微流控芯片，其特征在于：包括呈阶梯形高度下降的石英玻璃基底层(13)，所述石英玻璃基底层(13)在高处设置有样品室(1)、中间设置有分离室一(2)和分离室二(3)，低处设置有检测室一(4)、检测室二(5)、检测室三(6)和检测室四(7)，所述样品室(1)的出口处通过微流体通道(8)并联连有所述分离室一(2)和分离室二(3)的进口处，所述分离室一(2)的出液口通过所述微流体通道(8)并联连有所述检测室一(4)和检测室二(5)的进口处，所述分离室二(3)的出口处通过所述微流体通道(8)并联连有所述检测室三(6)和检测室四(7)的进口处，所述样品室(1)的出口处设置有流体开关一(15)，所述分离室一(2)的进口处和出口处分别设置有流体开关二(16)和流体开关三(17)，所述分离室二(3)的进口处和出口处分别设置有流体开关四(18)和流体开关五(19)，所述检测室一(4)、检测室二(5)、检测室三(6)和检测室四(7)的进口处分别设置有流体开关六(20)、流体开关七(21)、流体开关八(22)和流体开关九(23)。

【技术特征摘要】
1.一种基于MHD流体开关的微流控芯片，其特征在于：包括呈阶梯形高度下降的石英玻璃基底层(13)，所述石英玻璃基底层(13)在高处设置有样品室(1)、中间设置有分离室一(2)和分离室二(3)，低处设置有检测室一(4)、检测室二(5)、检测室三(6)和检测室四(7)，所述样品室(1)的出口处通过微流体通道(8)并联连有所述分离室一(2)和分离室二(3)的进口处，所述分离室一(2)的出液口通过所述微流体通道(8)并联连有所述检测室一(4)和检测室二(5)的进口处，所述分离室二(3)的出口处通过所述微流体通道(8)并联连有所述检测室三(6)和检测室四(7)的进口处，所述样品室(1)的出口处设置有流体开关一(15)，所述分离室一(2)的进口处和出口处分别设置有流体开关二(16)和流体开关三(17)，所述分离室二(3)的进口处和出口处分别设置有流体开关四(18)和流体开关五(19)，所述检测室一(4)、检测室二(5)、检测室三(6)和检测室四(7)的进口处分别设置有流体开关六(20)、流体开关七(21)、流体开关八(22)和流体开关九(23)。2.根据权利要求1所述的一种基于MHD流体开关的微流控芯片，其特征在于：所述流体开关一(15)、流体开关二(16)、流体开关三(17)、流体开关四(18)、流体开关五(19)、流体开关六(20)、流体开关七(21)、流体开关八(22)和流体开关九(23)均包括设置在所述石英玻璃基底层(13)上部里面的强磁铁(14)，所述石英玻璃基底层(13)上部设置有微流道层(12)，所述微流道层(12)上...

【专利技术属性】
技术研发人员：王欣欣，万静，吴小如，曲昱，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：新型
国别省市：江苏,32