一种微流控芯片制造技术

本实用新型专利技术涉及一种微流控芯片，包括基片和盖片，其中，还包括具有能控制液体流动的微阀，以及用于接纳微阀的微阀插孔；所述基片上设有储液槽和微通道；所述储液槽和微通道被盖片覆盖并密封；所述微通道与微阀插孔相连接。本实用新型专利技术的微流控芯片设计具有结构简单，组装方便，可重复使用等特点，并且该结构可用于测试片内检测试剂的长期有效密封。并且，微阀的导流通道和基片上的微通道设计可以避免导流通道共用的情况，从而可以避免流体间相互污染的可能性。

A Microfluidic Chip

The utility model relates to a microfluidic chip, which comprises a substrate and a cover, in which a microvalve capable of controlling the flow of liquid and a microvalve socket for receiving a microvalve are also included; a liquid storage tank and a microchannel are arranged on the substrate; the liquid storage tank and the microchannel are covered and sealed by the cover; and the microchannel is connected with the microvalve socket. The design of the microfluidic chip of the utility model has the advantages of simple structure, convenient assembly and reusability, and the structure can be used for long-term effective sealing of the detection reagent in the test chip. Moreover, the design of the guide channel and the microchannel on the substrate of the micro-valve can avoid the common use of the guide channel, thus avoiding the possibility of mutual contamination between fluids.

【技术实现步骤摘要】
一种微流控芯片
本技术属于医用诊断类物品
，涉及一种能控制液体流动的微阀及微流控芯片。
技术介绍
在化学和生物研究中，绝大部分实验和测试反应是在溶液状态下进行。目前有一种研究趋势是对反应液体(待测样品和检测试剂)的体积要求越来越小，而同一样品的检测项目越来越多或通量要求越来越高，且能实现实验过程的自动化与可操控性。微流控芯片应运而生，以其具备可操作更小体积的反应液体、可小型化、更高实验通量和能实现自动化控制的特点而被越来越多地采用。微流控芯片包括基片和设置在基片内的微通道，并通过微阀和动力装置(例如泵)的协同作用，样品和反应试剂被精准地运送到微流控芯片中不同的功能区域准确地提供到微流控芯片中期望位置处，从而实现样品的测试。微流控检测技术作为一种革命性的床旁疾病检测手段，能够集成多个检测项目在一个微型化便携式一次性的微流控芯片上。微阀是微流控芯片的重要元件，主要用来控制待测样品和检测试剂的精准流动。近些年应用比较广泛的微阀由可形变薄膜和阀座构成。这类微阀包括上下两层基材和中间的聚合物薄膜，其中，具有微流道的底层基材上有一个突起的结构，构成阀座。另一个上盖基材在阀座相对应的位置上有一个内陷的结构，给薄膜提供了可以形变的空腔。这种微阀在初始状态时是关闭的，此时聚合物薄膜和微流道内的阀座突起部分相贴合，流道被封闭。当外力作用在薄膜上，使薄膜和阀座分离，流道被打开。这个外力可以是气动的(例如美国专利US2013/0156658A1和US8,778,282B2)，加热形变的(例如中国专利CN102006936A,美国专利US2006/0243934A1和US2015/0028235A1)，磁力的(例如中国专利CN103244734A)以及机械压力(例如美国专利US8,985,547B2)。由于常规状态下薄膜和阀座长时间接触，薄膜和阀座可能出现粘连，因而会出现在使用时通道无法正常打开的现象。由于突出的阀座及内陷空腔的存在，导致微流控芯片的厚度被约束，无法实现微型化。打开微阀需要借助某种外力作用来使薄膜发生形变，同时需要另一个外力作用在流体上趋使流体在流道内流动。这样同时控制两种动力的方式就会导致很难精准的控制流体的流动。其次，微阀在打开之后，薄膜会与流体接触，导致无法恢复关闭状态，从而限制了此微阀结构的重复使用。此微阀只限于控制一种流体，无法实现多个流体同时控制的功能，否则将会无法避免污染的问题。在结构过设计过程中，可以通过的优化薄膜的结构的方式在一定程度的弥补以上的缺点，但这也在一定程度上增大了微流控芯片的加工和组装难度。作为POCT领域的微流控芯片的应用中，微流控芯片普遍存在的另一个难点是如何将检测试剂内置在测试片中，从而实现整个检测设备的微型化。随着体外诊断市场需求的激增，微流控技术在体外诊断应用中的优势逐渐突显出来，受到工业界越来越多的关注。微流控芯片应用中，多种流体的次序性流动及测试片内置液体的控制是目前普遍存在的技术难点。
技术实现思路
本技术提供了一种基于活塞原理的微阀以及微阀控制的微流控芯片。一方面通过微流控芯片通道的特殊设计，实现在气动微流控芯片只用一个阀门即可实现内置液和样品液次序性释放；另一方面通过在阀门上添加不同的微结构来实现微流控芯片基材上微通道的阻断、连通、实现方向性输送等功能。具体来说，本技术提供的一种能控制液体流动的微阀，包括阀体，所述阀体上包括至少两个导流通道；所述每个导流通道之间不相连通。阀体上的导流通道在阀体上相互之间不连通。更为优选的，导流通道之间也不连接。一些实施方式中，每个导流通道都贯穿阀体。也就是，每个导流通道在阀体的外表面具有入口和出口，从而使导流通道与阀体外部相连通。一些优选的实施方式中，所述每个导流通道位于阀体的不同平面上。本技术的平面是指阀体上沿水平或垂直或者任一角度切割阀体形成的平面，并不仅指水平面。每个导流通道位于阀体的不同平面上是指每个导流通道位于阀体的任一个平面上，该平面上具有了一个导流通道后，就不再有其他导流通道；并且这些具有导流通道的每个平面之间在导流通道处无交叉，从而保证导流通道之间不连通。一些具体的实施方式中，所述一个导流通道在阀体中具有转向设计，该导流通道的两个开口端分别位于阀体的不同平面上。所述具有转向设计是指该整个的导流通道在阀体中并不位于同一平面上，而是出现方向的改变，通道呈现拐角。一些具体的实施方式中，所述一个导流通道为环绕于阀体外壁上的环形凹槽。一些优选的实施方式中，微阀包括阀体和第一导流通道和第二导流通道，第一导流通道和第二导流通道不相连通；第一导流通道贯穿设置于阀体内，其两端开口均开设于阀体的侧壁上；第二导流通道呈转角设计，第二导流通道的第一开口开设于阀体的侧壁上，第二开口开设于阀体底面或顶面。优选的，第一导流通道水平贯穿设置于阀体内。一些优选的实施方式中，所述转角设计呈“7”的形状。一些优选的实施方式中，微阀包括阀体和第一导流通道和第二导流通道，第一导流通道和第二导流通道错层排布且不相连通，第一导流通道和第二导流通道贯穿设置于阀体内，其两端开口开设于阀体的侧壁上。优选的，第一导流通道和第二导流通道无交叉地错层排布，且第一导流通道和第二导流通道的投影呈相互交叉位。更为优选的，第一导流通道和第二导流通道水平贯穿设置于阀体内。一些优选的实施方式中，所述微阀上还包括有受力部。本技术中，还包括微阀在微流控芯片上的应用。另一方面，本技术还提供一种微流控芯片，包括基片和盖片，以及，还包括具有能控制液体流动的微阀，以及用于接纳微阀的微阀插孔；所述基片上设有储液槽和微通道；所述储液槽和微通道被盖片覆盖并密封；所述微通道与微阀插孔相连接。一些实施方式中，盖片包括上盖片和下盖片，上盖片和下盖片分别覆盖基片的上表面和下表面。一些优选的实施方式中，所述微阀插入微阀插孔后，通过微阀在微阀插孔内移动使微通道被关闭或连通，或使微通道与大气相通；通过微阀在微阀插孔内移动使储液槽中液体不流动或流动到微通道中。具体的，通过按压或旋转或按压并旋转微阀使微阀在微阀插孔内移动使微通道被关闭或连通，或使微通道与大气相通。以及，通过按压或旋转或按压并旋转微阀使微阀在微阀插孔内移动使储液槽中液体不流动或流动到微通道中。一些优选的实施方式中，所述微阀包括位于阀体上的至少两个导流通道，每个导流通道之间不相连通。一些优选的实施方式中，所述微通道在微阀插孔内具有开口端；所述微阀上的导流通道连接位于微阀插孔内的微通道开口端，使微阀上导流通道与微通道相连通。一些优选的实施方式中，每个导流通道位于阀体的不同平面上。一些优选的实施方式中，基片的表面设有第一储液槽、第二储液槽、与第一储液槽连接的第一微通道、与第二储液槽连接的第二微通道和第三微通道、第四微通道；所述第一微通道与第二微通道相连接，并同时与第四微通道连接；所述第四微通道另一端连接负压装置；微阀插孔位于第一微通道上；所述第三微通道一端开口位于微阀插孔内。一些优选的实施方式中，所述微阀上具有不相连通的贯穿阀体的第一导流通道和第二导流通道；所述第一导流通道为直线通道；第二导流通道为转向通道。一些优选的实施方式中，所述转角通道呈“7”的形状。一些优选的实施方式中，所述微阀在微阀插孔中具有初始位置，第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微流控芯片，包括基片和盖片，其特征在于，还包括具有能控制液体流动的微阀，以及用于接纳微阀的微阀插孔；所述基片上设有储液槽和微通道；所述储液槽和微通道被盖片覆盖并密封；所述微通道与微阀插孔相连接。

【技术特征摘要】
1.一种微流控芯片，包括基片和盖片，其特征在于，还包括具有能控制液体流动的微阀，以及用于接纳微阀的微阀插孔；所述基片上设有储液槽和微通道；所述储液槽和微通道被盖片覆盖并密封；所述微通道与微阀插孔相连接。2.根据权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述微阀插入微阀插孔后，通过微阀在微阀插孔内移动使微通道被关闭或连通，或使微通道与大气相通；通过微阀在微阀插孔内移动使储液槽中液体不流动或流动到微通道中。3.根据权利要求2所述的微流控芯片，其特征在于，所述微阀包括位于阀体上的至少两个导流通道，每个导流通道之间不相连通。4.根据权利要求3所述的微流控芯片，其特征在于，所述微通道在微阀插孔内具有开口端；所述微阀上的导流通道连接位于微阀插孔内的微通道开口端，使微阀上导流通道与微通道相连通。5.根据权利要求3所述的微流控芯片，其特征在于，每个导流通道位于阀体的不同平面上。6.根据权利要求1-5之一所述的微流控芯片，其特征在于，基片的表面设有第一储液槽、第二储液槽、与第一储液槽连接的第一微通道、与第二储液槽连接的第二微通道和第三微通道、第四微通道；所述第一微通道与第二微通道相连接，并同时与第四微通道连接；所述第四微通道另一端连接负压装置；微阀插孔位于第一微通道上；所述第三微通道一端开口位于微阀插孔内。7.根据权利要求6所述的微流控芯片，其特征在于，所述微阀上具有不相连通的贯穿阀体的第一导流通道和第二导流通道；所述第一导流通道为直线通道；第二导流通道为转向通道。8.根据权利要求7所述的微流控芯片，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：张歆，彭赞标，王毅，
申请(专利权)人：利多香港有限公司，
类型：新型
国别省市：中国香港,81