一种闭合式微流控装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种闭合式微流控装置，本发明专利技术通过设置利用电磁相互作用力控制顶板的高度的电磁高度调节模块，并结合可调节电源模块控制输入电磁高度调节模块的电流的大小，实现顶板高度可调节，顶板取放简便，克服现有技术中存在顶板高度难以调节且取放不便的技术问题。

A Closed Microfluidic Device

The invention discloses a closed microfluidic device, which realizes adjustable roof height by setting an electromagnetic height adjustment module which uses electromagnetic interaction force to control the height of the roof and combining with an adjustable power supply module to control the current of the input electromagnetic height adjustment module. The roof height is easy to take and release, and overcomes the difficulty of adjusting and taking and releasing the roof height in the prior art. Technical inconvenience.

【技术实现步骤摘要】
一种闭合式微流控装置
本专利技术涉及微流控领域，尤其是一种闭合式微流控装置。
技术介绍
如今，数字微流控平台在化学、生物、医学及其他各个领域，均展现其巨大的发展潜力和应用前景，如试剂检测、即时诊断(PointofCareTesting,PoCT)。在这些领域中数字微流控平台都表现出了优异的性能。基于电润湿的数字微流控平台是一种微流体控制平台，在平台中，液体作为独立的单位大小的液滴进行处理，这些液滴可以从源头分配出来，合并、分裂或在需求点之间运输。这些装置可通过使用表面电极阵列或是通道来实现，以通过电润湿效应来控制液滴的形状和位置。在数字微流控中驱动液滴的阵列结构可分为开放式与闭合式，相比闭合式，开放式往往会需要更大的驱动电压从而增加了驱动条件上的限制，而且高电压驱动也不安全。而闭合式更容易驱动液滴，然而顶板的不同高度会影响驱动的效果，而且通常添加顶板的方式是在电极阵列四周贴上特制的胶带，操作十分不便，高度的调整无法十分精细，顶板的放取也十分的麻烦。具体地，参考图1和图2，图1是传统闭合式结构侧面图；图2是传统闭合式结构俯视图；添加顶板的传统方式特别粗糙，通过选定特制的胶带(如黑框胶等，造价高且使用不方便，其特性与双面胶带接近，单层高度普遍为50μm或是85μm。)，分段粘贴在电极阵列四周，再根据需要的高度叠加胶带，然后再将ITO顶板贴在胶带上，叠加起来的胶带将顶板垫起一个细微的高度差。这样顶板只能是在胶带高度或是其倍数高度情况下工作，无法再获得其它高度的参数，而且胶带在添加数层之后减少层数更为麻烦，顶板调节不方便。在试验或是操作结束需要更换液滴及其它情况时，需要将粘在胶带上的ITO玻璃顶板揭下，这样操作十分不便，而且很容易在取下顶板时带起胶带并导致操作的电极阵列板上或是顶板上所旋涂的AF疏水绝缘膜被破坏，造成器件的损坏，这种损坏是不可逆的。有时还会通过在电极阵列操作平台上添加材料(如硅油等)来提高液滴的电润湿现象，从而加强液滴运动能力，但这会致使很难在电极阵列操作平台上面贴上胶带，或是带动顶板发生偏移影响液滴。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的是提供一种闭合式微流控装置，利用电磁作用力控制顶板的高度。本专利技术所采用的技术方案是：一种闭合式微流控装置，包括顶板、可调节电源模块和用于利用电磁相互作用力控制所述顶板的高度的电磁高度调节模块，所述可调节电源模块的输出端与所述电磁高度调节模块的输入端连接。进一步地，所述闭合式微流控装置还包括并行输出模块，所述可调节电源模块的输出端与所述并行输出模块的输入端连接，所述并行输出模块的输出端与所述电磁高度调节模块的输入端连接。进一步地，所述闭合式微流控装置还包括电压电流转换模块，所述并行输出模块的输出端与所述电压电流转换模块的输入端连接，所述电压电流转换模块的输出端与所述电磁高度调节模块的输入端连接。进一步地，所述闭合式微流控装置还包括并行输出控制模块，所述并行输出控制模块的输出端与所述并行输出模块的输入端连接。进一步地，所述电磁高度调节模块包括电磁铁和设置在所述顶板上的磁铁，所述可调节电源模块的输出端与所述电磁铁的输入端连接，所述电磁铁的磁性与所述磁铁的磁性相反，实现异性相斥以抬高所述顶板。进一步地，所述电磁高度调节模块还包括电磁高度调节平台，所述电磁铁设置在所述电磁高度调节平台上。进一步地，所述电磁高度调节平台上设置有多个液滴控制电极。进一步地，所述闭合式微流控装置还包括液滴操作平台，所述液滴操作平台上设置有多个液滴控制电极，所述液滴操作平台设置在所述电磁高度调节平台上。进一步地，所述液滴操作平台的材质包括ITO导电玻璃、PCB电路板或纸张。进一步地，所述电磁高度调节模块包括电磁铁和具有磁性的所述顶板，所述可调节电源模块的输出端与所述电磁铁的输入端连接，所述电磁铁的磁性与所述顶板的磁性相反，实现异性相斥以抬高所述顶板。本专利技术的有益效果是：本专利技术通过设置利用电磁相互作用力控制顶板的高度的电磁高度调节模块，并结合可调节电源模块控制输入电磁高度调节模块的电流的大小，实现顶板高度可调节，顶板取放简便，克服现有技术中存在顶板高度难以调节且取放不便的技术问题。另外，本专利技术还通过设置并行输出模块，实现控制信号并行输出以控制多个电磁铁。附图说明图1是传统闭合式结构侧面图；图2是传统闭合式结构俯视图；图3是本专利技术一种闭合式微流控装置的一具体实施例结构框图；图4是本专利技术一种闭合式微流控装置的一具体实施例侧面示意图；图5是本专利技术一种闭合式微流控装置的一具体实施例连接示意图；图6是本专利技术一种闭合式微流控装置的液滴控制平台和电磁高度调节平台的一具体实施例示意图；图7a、图7b、图7c是本专利技术一种闭合式微流控装置的一具体实施例液滴驱动连接示意图；图8a、图8b、图8c是本专利技术一种闭合式微流控装置的一具体实施例液滴驱动示意图。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。一种闭合式微流控装置，包括顶板、可调节电源模块(输出电压大小可调节，输出电流可调节)和用于利用电磁相互作用力控制顶板的高度的电磁高度调节模块，可调节电源模块的输出端与电磁高度调节模块的输入端连接以输入可调节的电流。电磁高度调节模块得电并通过电磁悬浮原理控制顶板的高度，通过控制输入电磁高度调节模块的电流大小可以精细调节顶板的高度，实现精确增大或是降低顶板高度。通过电磁相互作用力来控制顶板的高度，省去了传统顶板高度设置所需的繁琐的准备步骤以及高昂的特制胶带，顶板的取放不容易影响到液滴，更不会因为顶板偏移或是取下顶板时扯动胶带而破坏旋涂于顶板表面的疏水绝缘层，顶板放取方便，造价不高且省时节约，操作灵活。具体地，电磁高度调节模块可以是通过异性相斥的电磁作用力抬高顶板，或者是同性相吸的电磁作用力吸取顶板以升高顶板。进一步地，闭合式微流控装置还包括并行输出模块，可调节电源模块的输出端与并行输出模块的输入端连接，并行输出模块的输出端与电磁高度调节模块的输入端连接，并行输出模块用于实现电压并行输出或者电流并行输出。参考图3，图3是本专利技术一种闭合式微流控装置的一具体实施例结构框图；当并行输出模块并行输出电压时，还需要设置一个电压电流转换模块以实现电压和电流的转换；为了控制并行输出模块的工作，还设置了并行输出控制模块，并行输出控制模块的输出端与并行输出模块的输入端连接，并行输出模块的输出端与电压电流转换模块的输入端连接，电压电流转换模块的输出端与电磁高度调节模块的输入端连接。具体地，可调节电源模块的电压范围为5V至250V，输出电压的大小可调节，即输出电流的大小可调节；并行输出控制模块采用STM32芯片，可采用STM32F103CBT6型号的芯片；电压电流转换模块的构成可以是使用电压转换器，也可以是使用电阻、二极管等组成电压电流转换电路。并行输出模块包括HV513高压并行输出芯片，该芯片在低压下工作，将可调节电源模块输入的电压根据程序并行输出；HV513芯片有8路电压并行输出口，输出电压范围为5V-250V，该芯片自身并不升高电压，其根据STM32芯片的指令要求(指定HIV513芯片的电压输出口的位置以及相应的输出电压)将输入的电压在单位时本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种闭合式微流控装置，其特征在于，包括顶板、可调节电源模块和用于利用电磁相互作用力控制所述顶板的高度的电磁高度调节模块，所述可调节电源模块的输出端与所述电磁高度调节模块的输入端连接。

【技术特征摘要】
1.一种闭合式微流控装置，其特征在于，包括顶板、可调节电源模块和用于利用电磁相互作用力控制所述顶板的高度的电磁高度调节模块，所述可调节电源模块的输出端与所述电磁高度调节模块的输入端连接。2.根据权利要求1所述的闭合式微流控装置，其特征在于，所述闭合式微流控装置还包括并行输出模块，所述可调节电源模块的输出端与所述并行输出模块的输入端连接，所述并行输出模块的输出端与所述电磁高度调节模块的输入端连接。3.根据权利要求2所述的闭合式微流控装置，其特征在于，所述闭合式微流控装置还包括电压电流转换模块，所述并行输出模块的输出端与所述电压电流转换模块的输入端连接，所述电压电流转换模块的输出端与所述电磁高度调节模块的输入端连接。4.根据权利要求2所述的闭合式微流控装置，其特征在于，所述闭合式微流控装置还包括并行输出控制模块，所述并行输出控制模块的输出端与所述并行输出模块的输入端连接。5.根据权利要求1至4任一项所述的闭合式微流控装置，其特征在于，所述电磁高度调节模块包括电磁铁和设置在所述顶板上的磁...

【专利技术属性】
技术研发人员：周国富，孙仲泽，周晓峰，水玲玲，王利，易子川，
申请(专利权)人：深圳市国华光电科技有限公司，华南师范大学，
类型：发明
国别省市：广东,44