一种结构堆叠式微流控芯片夹具制造技术

本实用新型专利技术涉及一种结构堆叠式微流控芯片夹具，芯片夹整体呈三层堆叠设置，包括上层夹板组件和上层夹板组件，上层夹板组件和上层夹板组件之间设置有能够容置微流控芯片的空间；本实用新型专利技术还通过上板组件上各部件的可拆卸式连接，或者下板组件上各部件的可拆卸式连接，结构堆叠式微流控芯片夹具能够实现模块化设计，通用性强，结构简单，易组装拆卸，无需额外工具；并且制备成本低，体积微小，重量轻，便于携带。

A Structure Stacked Microfluidic Chip Fixture

The utility model relates to a structure stacked microfluidic chip clamp, which is arranged in three layers as a whole, including upper splint assembly and upper splint assembly, and a space between upper splint assembly and upper splint assembly to accommodate microfluidic chip; the utility model also connects each component on the upper plate assembly in a detachable way, or each component on the lower plate assembly. Removable connection and stacked structure of microfluidic chip fixture can achieve modular design, versatility, simple structure, easy assembly and disassembly, without additional tools; and low preparation cost, small size, light weight, easy to carry.

【技术实现步骤摘要】
一种结构堆叠式微流控芯片夹具
本技术涉及生物医疗检测领域，进一步涉及一种结构堆叠式微流控芯片夹具。
技术介绍
血液中存在一些含量非常少的细胞，它们在生命活动中发挥各自重要功能，对这类细胞的研究与检测一直存在困难。循环肿瘤细胞就是其中一种。CTCs来源于肿瘤原发灶，它既是肿瘤状态信息载体，也是肿瘤转移特异且直接的标志物；并且能多次采集外周血获得，被称为“液体活病理”。外周血中CTCs非常稀少，通常CTCs检测利用细胞的生物特性或物理性质等对CTCs加以分离富集。目前各种CTC富集技术基本上是基于以下三种原理：免疫捕获、细胞大小、其他特征的识别(如细胞密度、电荷、形变能力等)，前两种是目前应用较多的方法。富集后对其中的CTCs进行鉴定，目前主要通过免疫荧光、HE染色、荧光定量PCR、FISH等分子方法检测某个或某些生物标志物而实现。由于只要把CTCs富集到，就可以根据不同目的而使用不同的生物标志物来进行鉴定，因此现阶段的焦点问题还是CTCs富集的方法学问题。上世纪九十年代，逐渐兴起的微流控芯片技术可以实现将采样、分离、检测等实验流程和生化反应等集成到一个微小芯片上，从而减少样品消耗，提高检测灵敏度，缩短反应时间，并可实现检测流程的自动化和检测结果的信息化。微流控芯片的优点高度契合POCT的发展需求，对推动临床检测的发展具有重要意义。目前多为单独采用微滤或微流体技术，微滤技术采用高分子材料制成圆形多孔滤膜，能细胞富集分离和之后分析；微流控技术芯片，有螺旋形、梯度柱状等形式，能部分实现富集分离和转移目的。在实际操作中，如何对芯片进行夹持，设计合理的通路，实现外部宏观流体高效、快速进入芯片内的微小流路是微流控技术芯片的关键点。在工程产品领域，现有的夹具设计多用螺栓连接上下盖板提供压力使接口密封，虽然密封效果良好，但流速慢，每分钟仅几微升，实验时间长，多达十几到二十多小时；实际操作容易堵塞，细胞活性受损，甚至破裂等现象；进而导致芯片滤孔变形降低捕获率；捕获的细胞转移出来难，捕获的细胞由于粘附等原因难以被有效转移出来。另外，夹具部分多为一体化设计与制造，尺寸固定，很难做到精细化操控微流控芯片，这大大限制了此类夹具在微流控芯片中的应用与普及。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题有鉴于此，本技术提供了一种结构堆叠式微流控芯片夹具，以至少部分解决以上所述的问题。(二)技术方案为实现上述目的，本技术提供了一种结构堆叠式微流控芯片夹具，芯片夹具整体呈三层堆叠设置，包括上层夹板组件和下层夹板组件，上层夹板组件和下层夹板组件之间设置有能够容置微流控芯片的空间；其特征在于，所述上层夹板组件相对的两侧面上分别设有第一冲洗管路端口模块、第二冲洗管路端口模块；所述上层夹板组件上与第一冲洗管路端口模块和第二冲洗管路端口模块相邻的侧面上设有第三冲洗管路端口模块；上层夹板组件还设有微流道模块，所述微流道模块上设有与所述空间连接的冲洗管路；所述空间由O形圆环构成，所述微流道模块设置在O形圆环内；所述下层夹板组件上设置有废液端口模块。进一步地，结构堆叠式微流控芯片夹具的所述上层夹板组件和所述下层夹板组件上分别设置有与O形圆环相匹配的第一圆环槽线和第二环形槽线，所述第一环形圆环槽线和所述第二环形槽线分别为在上层夹板组件和下层夹板组件上蚀刻的半弧形结构，所述半弧形结构的线径与O形圆环的线径相同，所述O形圆环容置于所述第一圆环槽线和所述第二环形槽线内，所述第一圆环槽线以所述上层夹板组件对角线交叉点作中心点，以O形圆环的外径为半径，所述第二环形槽线以所述下层夹板组件对角线交叉点作中心点，以O形圆环的外径为半径。进一步地，结构堆叠式微流控芯片夹具的所述第一冲洗管路端口模块、所述第二冲洗管路端口模块、所述第三冲洗管路端口模块分别包含一个卡块结构，所述卡块结构上分别设有多个中空的通管，所述通管能够使所述第一冲洗管路端口模块、所述第二冲洗管路端口模块、所述第三冲洗管路端口模块卡合于上层夹板组件上；所述第一冲洗管路端口模块上的第一冲洗管接口穿过所述通管中的一个，所述第二冲洗管路端口模块上的第二冲洗管接口穿过所述通管中的一个，所述第三冲洗管路端口模块上的第三冲洗管接口穿过所述通管中的一个；废液端口模块设置有卡块结构，卡块结构上分别设置有多个中空的通管，所述通管卡合于下层夹板组件上，废液管道接口穿过多个中空的通管中的一个。进一步地，结构堆叠式微流控芯片夹具的所述微流道模块上设有与所述空间连接的冲洗管路；所述冲洗管路为内环形流路，所述内环形流路设在上层夹板组件上的第一圆环槽线内侧，与所述第一圆环槽线形成同心圆结构；所述内环形流路上设置有第一耦合接口和第二耦合接口，所述第一耦合接口与所述第一冲洗接口连接，所述第二耦合接口与所述第二冲洗接口连接；接口间连线将环分为两个半圆；第三冲洗管接口与上层夹板组件的中心导通连接；环形流路与上夹板结构对角线交叉位置处设置四个开孔；第四端口，与微量泵连接。进一步地，结构堆叠式微流控芯片夹具的所述四个开孔的开孔方向为向环形流路外侧45度倾角。进一步地，结构堆叠式微流控芯片夹具的所述上层夹板组件、所述下层夹板组件均采用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，厚度各5-6毫米。进一步地，结构堆叠式微流控芯片夹具的所述O形圈外径16毫米，线径1.5毫米，采用熟橡胶材质。进一步地，结构堆叠式微流控芯片夹具的所述下层夹板组件上对角位置处设置两个销柱，上层夹板组件上对应位置处设有两个销孔。9进一步地，结构堆叠式微流控芯片夹具的所述上层夹板组件为微流道，所述下层夹板组件为腔室层。(三)有益效果本技术的结构堆叠式微流控芯片夹具通过O形密封圈和环形侧冲流路设计，夹具上下板双O形圈设计，将芯片悬空不与夹板直接接触，提高密封效果，有利于出液端流出，同时O形环将芯片四周固定绷紧，降低了实验过程中微孔的变形性，保证所富集的细胞选择性，该设计解决同类芯片实验过程中变形引起的系列问题；通过环形侧冲流路设计，能够配合泵提供持续的波动液流，让细胞与芯片间不易形成稳定粘附，多点对称设计保证芯片各位置均收到有效冲洗。此外，通过上板组件上各部件的可拆卸式连接，或者下板组件上各部件的可拆卸式连接，结构堆叠式微流控芯片夹具能够实现模块化设计，通用性强；本技术中采用活动夹的设计，结构简单，易组装拆卸，无需额外工具；本技术的结构堆叠式微流控芯片夹具，制备成本低，体积小，重量轻，易携带。附图说明图1为本技术优选实施例的结构堆叠式微流控芯片夹具结构示意图。图2为本技术优选实施例的结构堆叠式微流控芯片夹具组装示意图。图3为本技术优选实施例的结构堆叠式微流控芯片夹具上层夹板组件仰视图。图4是本技术优选实施例的血液稀有细胞富集分离与转移方案流程图。图5是本技术优选实施例应用于稀有细胞的分离富集与转移系统整体设备示意图。图6(A)、(B)和(C)、(D)和(E)分别是微流控芯片的微过滤膜结构的示意图、光学显微镜图、扫描电镜(SEM)图。附图标记说明：100上层夹板组件；200下层夹板组件；101第一冲洗管路端口模块；102第二冲洗管路端口模块；103第三冲洗管路端口模块；104微流道模块；105O形圆环；201第四端口模块；107卡块结构；108通管；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种结构堆叠式微流控芯片夹具，芯片夹具整体呈三层堆叠设置，包括上层夹板组件和下层夹板组件，上层夹板组件和下层夹板组件之间设置有能够容置微流控芯片的空间；其特征在于，所述上层夹板组件相对的两侧面上分别设有第一冲洗管路端口模块、第二冲洗管路端口模块；所述上层夹板组件上与第一冲洗管路端口模块和第二冲洗管路端口模块相邻的侧面上设有第三冲洗管路端口模块；上层夹板组件还设有微流道模块，所述微流道模块上设有与所述空间连接的冲洗管路；所述空间由O形圆环构成，所述微流道模块设置在O形圆环内；所述下层夹板组件上设置有第四端口模块。

【技术特征摘要】
1.一种结构堆叠式微流控芯片夹具，芯片夹具整体呈三层堆叠设置，包括上层夹板组件和下层夹板组件，上层夹板组件和下层夹板组件之间设置有能够容置微流控芯片的空间；其特征在于，所述上层夹板组件相对的两侧面上分别设有第一冲洗管路端口模块、第二冲洗管路端口模块；所述上层夹板组件上与第一冲洗管路端口模块和第二冲洗管路端口模块相邻的侧面上设有第三冲洗管路端口模块；上层夹板组件还设有微流道模块，所述微流道模块上设有与所述空间连接的冲洗管路；所述空间由O形圆环构成，所述微流道模块设置在O形圆环内；所述下层夹板组件上设置有第四端口模块。2.根据权利要求1所述的结构堆叠式微流控芯片夹具，其特征在于，所述上层夹板组件和所述下层夹板组件上分别设置有与O形圆环相匹配的第一圆环槽线和第二环形槽线，所述第一圆环槽线和所述第二环形槽线分别为在上层夹板组件和下层夹板组件上蚀刻的半弧形结构，所述半弧形结构的线径与O形圆环的线径相同，所述O形圆环容置于所述第一圆环槽线和所述第二环形槽线内，所述第一圆环槽线以所述上层夹板组件对角线交叉点作中心点，以O形圆环的外径为半径，所述第二环形槽线以所述下层夹板组件对角线交叉点作中心点，以O形圆环的外径为半径。3.根据权利要求2所述的结构堆叠式微流控芯片夹具，其特征在于，所述第一冲洗管路端口模块、所述第二冲洗管路端口模块、所述第三冲洗管路端口模块分别包含一个卡块结构，所述卡块结构上分别设有多个中空的通管，所述通管能够使所述第一冲洗管路端口模块、所述第二冲洗管路端口模块、所述第三冲洗管路端口模块卡合于上层夹板组件上；所述第一冲洗管路端口模块上的第一冲洗管接口穿过所述通管中的一个，所述第二冲...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈佐君，何晓东，
申请(专利权)人：安徽省立医院，
类型：新型
国别省市：安徽,34