微流控芯片及其检测和驱动方法、片上实验室系统技术方案

技术编号:19888125 阅读:66 留言:0更新日期:2018-12-25 22:13
本发明专利技术实施例提供了一种微流控芯片及其检测和驱动方法、片上实验室系统。微流控芯片包括在基底上依次形成的电极层、介质层和疏液层,所述电极层包括规则排布的多个电极单元,所述电极单元用于分别通过施加检测信号和驱动信号实现液滴检测和液滴驱动。与现有液滴驱动与检测分离结构相比,本发明专利技术实施例微流控芯片具有集成度高、结构简单、操控简便等优势,不仅实现了小型化,而且自动化程度高,提高了数字微流控芯片的应用效率,拓宽了其应用范围,有效简化了片上实验室系统结构,对进一步优化片上实验室系统具有很重要的意义,具有巨大的发展潜力和广泛的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
微流控芯片及其检测和驱动方法、片上实验室系统
本专利技术涉及微流控
,具体涉及一种微流控芯片及其检测和驱动方法、片上实验室系统。
技术介绍
微流控(MicroFluidics)技术是一门涉及化学、流体物理、微电子、新材料、生物学和生物医学工程的新兴交叉学科,能够实现对微小液滴的精准控制和操控。采用微流控技术的装置通常被称为微流控芯片,是片上实验室系统的重要组成部分,各种细胞等样品可以在微流控芯片中培养、移动、检测和分析,不仅在化学和医学领域有广泛的应用,而且在其它领域也受到越来越多的关注。微流控芯片的主流驱动方式为基于介电润湿技术的电极驱动,又称之为电压式微流控芯片,其原理是:将液滴设置在具有疏液层的表面上,借助电润湿效应,通过对液滴施加电压,改变液滴与疏液层之间的润湿性,使液滴内部产生压强差和不对称形变,进而实现液滴定向移动。目前,现有片上实验室系统大多采用液滴驱动与检测分离的结构,即液滴驱动由微流控芯片完成,但液滴生化检测采用外部设备实现,如采用光学显微镜等。经本申请专利技术人研究发现,现有这种分离方式使得片上实验室系统结构复杂、操控难度大,不仅难以实现小型化,而且自动化程本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微流控芯片,其特征在于,包括在基底上依次形成的电极层、介质层和疏液层,所述电极层包括规则排布的多个电极单元,所述电极单元用于分别通过施加检测信号和驱动信号实现液滴检测和液滴驱动。

【技术特征摘要】
1.一种微流控芯片,其特征在于,包括在基底上依次形成的电极层、介质层和疏液层,所述电极层包括规则排布的多个电极单元,所述电极单元用于分别通过施加检测信号和驱动信号实现液滴检测和液滴驱动。2.根据权利要求1所述的微流控芯片,其特征在于,每个电极单元包括间隔设置的多个第一电极和多个第二电极,所述第一电极和第二电极为条形状,所述电极单元还包括第一连接块和第二连接块,所述第一连接块连接所有第一电极的第一端,所述第二连接块连接所有第二电极远离第一端的第二端,形成叉指状电极阵列。3.根据权利要求2所述的微流控芯片,其特征在于,所述微流控芯片还包括多个第一输入电极和多个第二输入电极,每个第一输入电极连接一个电极单元的第一连接块,每个第二输入电极连接一个电极单元的第二连接块,所述第一输入电极和第二输入电极用于分别通过所述第一连接块和第二连接块向所述第一电极和第二电极输入检测信号和驱动信号;所述条形状的长度为3mm~5mm,宽度为100μm~500μm,所述第一电极与第二电极之间的间距为10μm~50μm。4.根据权利要求1所述的微流控芯片,其特征在于,每个电极单元包括间隔设置的多个第一电极和多个第二电极,所述第一电极和第二电极为块状,所述电极单元还包括第一连接线和第二连接线,所述第一连接线连接所有的第一电极,所述第二连接线连接所有的第二电极,形成矩阵状电极阵列。5.根据权利要求4所述的微流控芯片,其特征在于,所述微流控芯片还包括多个第一输入端和多个第二输入端,每个第一输入端连接一个电极单元的第一连接线,每个第二输入端连接一个电极单元的第二连接线,所述第一输入端和第二输入端用于分别通过所述第一连接线和第二连接线向所述第一电极和第二电极输入检测信号和驱动信号;所述块状的长度为100μm~500μm,宽度为100μm~500μm,所述第一电极与第二电极之间的间距为10μm~50μm。6.根据权利要求1~5任一所述的微流控芯片,其特征在于,所述电极单元的形状包括正方形或矩形,边长为3mm~5mm,相邻两个电极单元之间的间距为0.3mm~0.5mm;所述检测信号包括电压值为5mV~100mV、频率为10Hz~1MHz的第一交流信号;所述驱动信号包括电压值为±30V~100V、频率为1kHz~2kHz的第二交流信号。7.根据权利要求1~5任一所述的微流控芯片,其特征在于,还包括对向基板,所述对向基板包括对向基底和疏液层,所述液滴设置在基板的疏液层与对向基板的疏液层之间。8.根据权利要求1~5任一所述的微流控芯片,其特征在于,还包括储液区和废液区,所述储液区用于向所述电极单元加入测试样品,所述废液区用于接收从所述电极单元流出的测试样品,所述多...

【专利技术属性】
技术研发人员:崔皓辰蔡佩芝车春城庞凤春赵莹莹耿越古乐赵楠肖月磊廖辉
申请(专利权)人:京东方科技集团股份有限公司北京京东方光电科技有限公司
类型:发明
国别省市:北京,11

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