微流控阵列化液晶传感器制造技术

本发明专利技术公开了一种微流控阵列化液晶传感器，包括传感器本体；传感器本体包括进样结构、出样结构和阵列区；进样结构包括进样孔和进样通道，进样通道与进样孔相连通；出样结构包括出样孔和出样通道，出样通道与出样孔相连通；阵列区内设有至少一个阵列单元，阵列单元包括平行设置的多条流通通道，流通通道上间隔设有捕获阱，属于同一个阵列单元的所有的捕获阱呈阵列分布；流通通道分别与进样通道和出样通道相连通、并使经进样通道流入的液晶液滴能够流经所有的捕获阱。本发明专利技术的微流控阵列化液晶传感器，液晶在固定而非悬浮可移动的情况下通入待检测液，可以实现定点区域的反应过程的实时观察和记录，有利于反应响应时间和传感响应速度的研究。

【技术实现步骤摘要】
微流控阵列化液晶传感器
本专利技术属于传感器
，具体的为一种微流控阵列化液晶传感器。
技术介绍
液晶作为一种新型的传感材料，能够将生物分子的化学反应转换为偏光下液晶分子光学构象变化的可视光信号。被修饰后的液晶的光学取向对目标检测物具有很高的识别灵敏度和响应速度，具有操作简单有效，分析物无需标记，低成本等优点，受到了越来越多的研究关注。现有的液晶传感器中的液晶液滴均采用随机分布于检测液中的方式，如公开号为CN108318061A的中国专利申请公开了一种液晶传感器，包括：溶质液晶层；覆盖所述溶质液晶层的亲水疏水转换薄膜，所述亲水疏水转换薄膜朝向所述溶质液晶层的表面在预设反应条件下能够在亲水状态和疏水状态之间进行转换；容纳所述溶质液晶层的透明的容纳槽，所述容纳槽具有一开口，所述亲水疏水转换薄膜位于所述开口处，与所述溶质液晶层相接触。该液晶传感器的液晶液滴也采用随机分布在溶质液晶层中的方式，无法实现定点区域的反应过程的实时观察和记录的技术目的，且待检测液的加入及外界扰动均会给液晶液滴的分布带来极大的空间位置变动，这样就给很大程度上影响了观测目标的聚焦定位和选取，尤其是对于多数高速响应的反应来说，在观测目标的重新选取时间里会错过重要的动态反应过程。微流控芯片技术经过近些年来的发展已经有了比较丰富的理论和应用研究成果，因其低消耗，高通量，结构灵活的优点，在生化分析和检验检测中受到了越来越广泛的应用。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种微流控阵列化液晶传感器，能够使液晶液滴呈阵列化分布，即液晶在固定而非悬浮可移动的情况下通入待检测液，可以实现定点区域的反应过程的实时观察和记录，有利于反应响应时间和传感响应速度的研究。为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种微流控阵列化液晶传感器，包括传感器本体，所述传感器本体包括进样结构、出样结构和阵列区；所述进样结构包括进样孔和进样通道，所述进样通道与所述进样孔相连通；所述出样结构包括出样孔和出样通道，所述出样通道与所述出样孔相连通；所述阵列区内设有至少一个阵列单元，所述阵列单元包括平行设置的多条流通通道，所述流通通道上间隔设有用于捕获液晶液滴并固定液晶液滴位置的捕获阱，属于同一个所述阵列单元的所有的所述捕获阱呈阵列分布；所述流通通道分别与所述进样通道和出样通道相连通、并使经所述进样通道流入的液晶液滴能够流经所有的所述捕获阱。进一步，将平行设置的流通通道按序依次命名为第1流通通道、第2流通通道、第3流通通道、……、第n-1流通通道和第n流通通道，所述第n流通通道背向所述第n-1流通通道的一侧设有与其平行的排气辅助通道，且将平行设置的流通通道和排气辅助通道的两端分别命名为第一端和第二端；其中，n为大于等于1的正整数。进一步，所述第1流通通道的第一端与所述进样通道相连通，所述第1流通通道的第二端与所述第2流通通道的第二端之间相连通；所述第2流通通道的第一端与所述第3流通通道的第一端相连通；所述第3流通通道的第二端与所述第4流通通道的第二端相连通；……；所述第2k-1流通通道的第二端与所述第2k流通通道的第二端相连通；所述第2k流通通道的第一端与所述第2k+1流通通道的第一端相连通；……；当n为偶数时，所述第n流通通道的第一端与所述排气辅助通道的第一端相连通，所述排气辅助通道的第二端与所述出样通道相连通，当n为奇数时，所述第n流通通道的第二端与所述排气辅助通道的第二端相连通，所述排气辅助通道的第一端与所述出样通道相连通；其中，k为大于等于1的正整数，且2k+1≤n。进一步，所述流通通道的第一端设有与其垂直的第一连通通道,所述流通通道的第二端设有与其垂直的第二连通通道，所述第一连通通道与所有的所述流通通道的第一端相连通，所述第二连通通道与所述排气辅助通道的第二端以及所有的所述流通通道的第二端相连通，且所述第一连通通道与所述进样通道相连通，所述第二连通通道与所述出样通道相连通。进一步，所述第1流通通道的中部与所述进样通道相连通，所述第1流通通道的第一端和所述第2流通通道的第一端以及所述第1流通通道的第二端和所述第2流通通道的第二端分别相连通，所述第2流通通道的中部和第3流通通道的中部相连通，所述第3流通通道的第一端和所述第4流通通道的第一端以及所述第3流通通道的第二端和所述第4流通通道的第二端相连通，……，所述第2m-1流通通道的第一端与所述第2m流通通道的第一端以及所述第2m-1流通通道的第二端与所述第2m流通通道的第二端相连通，所述第2m流通通道的中部和第2m+1流通通道的中部相连通，……，当n为奇数时，所述第n流通通道的第一端和所述排气辅助通道的第一端以及所述第n流通通道的第二端和所述排气辅助通道的第二端分别相连通，所述排气辅助通道的中部与所述出样通道相连通；当n为偶数时，所述第n流通通道的中部与所述排气辅助通道相连通，所述排气辅助通道的第一端和第二端分别与所述出样通道相连通；其中，m为大于等于1的正整数，且2m+1≤n。进一步，所述捕获阱包括容纳液晶液滴的捕获腔，所述捕获腔的两端分别设有宽度小于液晶液滴外径并大于液晶液滴外径二分之一以防止液晶液滴回流的捕获口和用于排出所述捕获腔内的气体的排气通道，所述捕获口与第j流通通道相连通，所述排气通道的宽度小于等于液晶液滴外径的四分之一，且所述排气通道与第j+1流通通道相连通；设置在第n流通通道和所述排气辅助通道之间的捕获阱的捕获口与第n流通通道相连通，设置在第n流通通道和所述排气辅助通道之间的捕获阱的排气通道与所述排气辅助通道相连通；其中，j为大于等于1的正整数，且j+1≤n。进一步，所述捕获腔的宽度略大于液晶液滴的外径，所述捕获腔的深度等于液晶液滴的外径。进一步，所述捕获腔和所述排气通道的过流面积之和大于所述流通通道的过流面积。进一步，所述传感器本体上设有进样区和出样区，所述进样区和出样区分别位于所述阵列区的两侧，或所述进样区和出样区均位于所述阵列区的同一侧，所述进样结构设置在所述进样区内，所述出样结构设置在所述出样区内。本专利技术的有益效果在于：本专利技术的微流控阵列化液晶传感器，通过设置流通通道，并在流通通道上设置捕获阱，当液晶液滴从进样孔进入并流经捕获阱时，液晶液滴被捕获阱依次捕获固定，并填充满所有的捕获阱，从而得到呈阵列化分布的液晶液滴，相较于现有技术中的随机分布于检测液中的的液晶传感器，本专利技术的微流控阵列化液晶传感器当处于同一水平焦距下的显微视野中时，与被检测目标反应而引起构象变化的液晶的数目丰富且具有更广泛的可视范围，液晶在固定而非悬浮可移动的情况下通入待检测液，可以实现定点区域的反应过程的实时观察和记录，有利于反应响应时间和传感响应速度的研究。另外，微流控芯片的设计灵活性使得液晶阵列具有更加多样的阵列参数配置，根据研究的需要，阵列中单排液晶数目，液晶之间的间距以及液晶总量均有着灵活的可调整性。而且芯片的高集成度还可以在一块芯片上集成多组阵列，即多个阵列单元，实现单芯片对多种目标检测物的可视化共时检测，极大的降低了检测时间和节约了检测成本。附图说明为了使本专利技术的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本专利技术提供如下附图进行说明：图1为本专利技术微流控阵列化液晶传感器实施例1的结构示意图；图2为图1的A详图；图3为本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微流控阵列化液晶传感器，包括传感器本体，其特征在于：所述传感器本体包括进样结构、出样结构和阵列区(30)；所述进样结构包括进样孔(11)和进样通道(12)，所述进样通道(12)与所述进样孔(11)相连通；所述出样结构包括出样孔(21)和出样通道(22)，所述出样通道(22)与所述出样孔(21)相连通；所述阵列区(30)内设有至少一个阵列单元，所述阵列单元包括平行设置的多条流通通道(31)，所述流通通道(31)上间隔设有用于捕获液晶液滴并固定液晶液滴位置的捕获阱(32)，属于同一个所述阵列单元的所有的所述捕获阱(32)呈阵列分布；所述流通通道(31)分别与所述进样通道(12)和出样通道(22)相连通、并使经所述进样通道(12)流入的液晶液滴能够流经所有的所述捕获阱(32)。

【技术特征摘要】
1.一种微流控阵列化液晶传感器，包括传感器本体，其特征在于：所述传感器本体包括进样结构、出样结构和阵列区(30)；所述进样结构包括进样孔(11)和进样通道(12)，所述进样通道(12)与所述进样孔(11)相连通；所述出样结构包括出样孔(21)和出样通道(22)，所述出样通道(22)与所述出样孔(21)相连通；所述阵列区(30)内设有至少一个阵列单元，所述阵列单元包括平行设置的多条流通通道(31)，所述流通通道(31)上间隔设有用于捕获液晶液滴并固定液晶液滴位置的捕获阱(32)，属于同一个所述阵列单元的所有的所述捕获阱(32)呈阵列分布；所述流通通道(31)分别与所述进样通道(12)和出样通道(22)相连通、并使经所述进样通道(12)流入的液晶液滴能够流经所有的所述捕获阱(32)。2.根据权利要求1所述的微流控阵列化液晶传感器，其特征在于：将平行设置的流通通道(31)按序依次命名为第1流通通道、第2流通通道、第3流通通道、……、第n-1流通通道和第n流通通道，所述第n流通通道背向所述第n-1流通通道的一侧设有与其平行的排气辅助通道(35)，且将平行设置的流通通道(31)和排气辅助通道(35)的两端分别命名为第一端和第二端；其中，n为大于等于1的正整数。3.根据权利要求2所述的微流控阵列化液晶传感器，其特征在于：所述第1流通通道的第一端与所述进样通道(12)相连通，所述第1流通通道的第二端与所述第2流通通道的第二端之间相连通；所述第2流通通道的第一端与所述第3流通通道的第一端相连通；所述第3流通通道的第二端与所述第4流通通道的第二端相连通；……；所述第2k-1流通通道的第二端与所述第2k流通通道的第二端相连通；所述第2k流通通道的第一端与所述第2k+1流通通道的第一端相连通；……；当n为偶数时，所述第n流通通道的第一端与所述排气辅助通道(35)的第一端相连通，所述排气辅助通道的第二端与所述出样通道(22)相连通，当n为奇数时，所述第n流通通道的第二端与所述排气辅助通道(35)的第二端相连通，所述排气辅助通道(35)的第一端与所述出样通道(22)相连通；其中，k为大于等于1的正整数，且2k+1≤n。4.根据权利要求2所述的微流控阵列化液晶传感器，其特征在于：所述流通通道的第一端设有与其垂直的第一连通通道(33),所述流通通道的第二端设有与其垂直的第二连通通道(34)，所述第一连通通道(33)与所有的所述流通通道(31)的第一端相连通，所述第二连通通道(34)与所述排气辅助通道(35)的第二端以及所有的所述流通通道(31)的第二端相连通，且所述第一连通通道(33)与所述进样通道(12)相连通，所述第二连通通道(34)与所述出样通道(22)相连通。5.根据权利要求2所述的微流控阵列化液晶传感器，其特征在于：所述第1流通通道的中部与所述进样通道(12)相连通，所述第1流通通道的第一端和所述第2流通通道的第一端以及所述第1流通通道的第二端和所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩县伟，杨军，胡宁，邓吉楠，陈梦迪，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：重庆,50