基于相变阀的试剂顺序加载方法、装置及微流控系统制造方法及图纸

本申请涉及基于相变阀的试剂顺序加载方法、装置及微流控系统，试剂顺序加载装置的出气口、储液腔室、加载管道及目标腔室形成整体通道，相变阀组设置于整体通道中且阻断整体通道且用于通过相变导通整体通道；按各储液腔室的顺序，各相变阀组的相变阀的相变温度顺序设置且用于通过温度控制顺序导通各整体通道。上述试剂顺序加载装置基于相变阀而设计，相变阀不依赖于试剂的亲疏水性和表面张力，更具有普适性，且重复性和可靠性也更能得到保证；通过温控来顺序融化不同熔点的相变材料从而实现液体试剂按一定顺序突破由这些不同熔点的相变材料构成的相变阀，只需处在离心下就可以实现试剂的顺序加载；只需简单更改就可实现任意试剂的顺序加载。

Sequential loading method, device and microfluidic system of reagents based on phase change valve

【技术实现步骤摘要】
基于相变阀的试剂顺序加载方法、装置及微流控系统
本申请涉及离心微流控领域，特别是涉及基于相变阀的试剂顺序加载方法、装置及微流控系统。
技术介绍
微流控(Microfluidics)是指在亚毫米尺度上操控液体。它将生物和化学领域所涉及的基本操作单位，甚至于把整个化验室的功能，包括采样、稀释、反应、分离、检测等集成在一个小型芯片上，故又称芯片实验室(Lab-on-a-Chip)。这种芯片一般是由各种储液池和相互连接的微通道网络组成，能很大程度缩短样本处理时间，并通过精密控制液体流动，实现试剂耗材的最大利用效率。微流控为生物医学研究、药物合成筛选、环境监测与保护、卫生检疫、司法鉴定、生物试剂的检测等众多领域的应用提供了极为广阔的前景。特别地，微流控能很好地满足即时诊断(Point-of-caretesting，POCT)小型化仪器的需求，所以被广泛的应用在POCT中。在产业化中，微流控一般分为以下几大类型：压力(气压或者液压)驱动式微流控、离心微流控、液滴微流控、数字化微流控、纸质微流控等。微流控系统，是指在亚毫米尺度(一般几微米到几百微米)上操控液体的装置。离心微流控隶属于微流控的一个分支，特指通过转动离心微流控芯片来使用离心力在亚毫米尺度上操控液体的流动。它将生物和化学领域所涉及的基本操作单位集成在一个小型碟式的(disc-shaped)芯片上。除了微流控所特有的优点外，由于离心微流控只需要一个电机来提供液体操控所需要的力，所以整个设备更为简洁紧凑。而碟片式芯片上的无处不在的离心场既能使得液体驱动更为有效，确保管道内没有残留液体，又能有效的实现基于密度差异的样本分离，也能让并行处理更为简单。因此，离心微流控也被越来越多的应用在即时诊断中。微流控应用在体外诊断领域时，一个重要的操作就是让试剂按照一定的顺序发生反应，最后得到诊断结果。而要想实现多种试剂按照一定顺序发生反应，首先就是要实现多种试剂按照一定顺序加载到指定的反应腔室。在离心微流控中，试剂的顺序加载主要依靠一些被动阀来实现，比如毛细阀、虹吸阀等。微流控芯片按照设定的转速时序转动时，不同的试剂会依次突破不同的阀，从而实现试剂的顺序加载。然而，在离心微流控中，这些阀的实现都不太容易。毛细阀对管道的加工精度要求很高，而且毛细阀本身会跟液体试剂在材料表面的接触角有关，往往不同的试剂需要不同的管道尺寸来实现毛细阀的效果；虹吸阀需要对虹吸管道做亲水性处理，这种处理的工艺要求很高，往往会大大增大芯片的加工成本。除此以外，毛细阀和虹吸阀这些被动阀往往重复性和稳定性很难得到保证。
技术实现思路
基于此，有必要提供一种基于相变阀的试剂顺序加载方法、装置及微流控系统，主要解决离心微流控中液体试剂的预存储与释放问题。一种基于相变阀的试剂顺序加载装置，其具有目标旋转中心；所述试剂顺序加载装置设有至少一出气口、至少一目标腔室及至少二储液腔室，每一所述储液腔室对应一所述目标腔室且所述储液腔室与所述目标旋转中心的最大距离小于所述目标腔室与所述目标旋转中心的最小距离；所述试剂顺序加载装置对应每一所述储液腔室还设有一加载管道及一相变阀组；所述储液腔室通过所述加载管道连通所对应的所述目标腔室，所述出气口、所述储液腔室、所述加载管道及所述目标腔室形成整体通道，所述相变阀组设置于所述整体通道中且阻断所述整体通道；各相变阀组的相变阀的相变温度顺序设置且用于通过温度控制发生相变顺序导通各所述整体通道。上述试剂顺序加载装置基于相变阀而设计，相对于常见的被动阀，相变阀不依赖于试剂的亲疏水性和表面张力，更具有普适性，且重复性和可靠性也更能得到保证；这样，通过温控来顺序融化不同熔点的相变材料从而实现液体试剂按一定顺序突破由这些不同熔点的相变材料构成的相变阀，只需要处在恒定的离心转速下就可以实现试剂的顺序加载；且只需简单更改就可以实现任一种试剂的顺序加载。在其中一个实施例中，仅设置一所述目标腔室，各所述储液腔室均对应所述目标腔室。在其中一个实施例中，各所述储液腔室相对于所述目标旋转中心的旋转方向顺序设置，按各所述储液腔室的顺序，各相变阀组的相变阀的相变温度顺序设置。在其中一个实施例中，所述相变阀组仅具有一个相变阀，所述相变阀设置于所述加载管道中。在其中一个实施例中，所述试剂顺序加载装置对应每一所述储液腔室还设有一气道，所述储液腔室通过所述气道连通所述出气口，所述相变阀组仅具有一个相变阀，所述相变阀设置于所述气道中。在其中一个实施例中，所述试剂顺序加载装置对应每一所述储液腔室还设有一气道，所述储液腔室通过所述气道连通所述出气口，所述相变阀组包括两个相变阀，其中一个相变阀设置于所述气道中，另一个相变阀设置于所述加载管道中。在其中一个实施例中，所述试剂顺序加载装置对应每一所述储液腔室设有一气道及一所述出气口，所述储液腔室通过所述气道连通所述出气口。在其中一个实施例中，所述试剂顺序加载装置仅设置一所述出气口，所述试剂顺序加载装置对应每一所述储液腔室还设有一气道，所述储液腔室通过所述气道连通所述出气口。在其中一个实施例中，所述整体通道中，所述出气口最接近于所述目标旋转中心。在其中一个实施例中，所述出气口通过出气管道连通所述目标腔室，所述储液腔室顺序通过所述气道、所述目标腔室及所述出气管道连通所述出气口。在其中一个实施例中，所述出气口通过出气管道连通所述目标腔室，所述储液腔室顺序通过所述加载管道、所述目标腔室及所述出气管道连通所述出气口。在其中一个实施例中，所述气道弯折设置且所述气道与所述目标旋转中心的最小距离小于所述储液腔室与所述目标旋转中心的最小距离。在其中一个实施例中，所述试剂顺序加载装置对应每一所述储液腔室设有一所述出气口，所述出气口位于所述储液腔室靠近所述目标旋转中心的位置。一种基于相变阀的试剂顺序加载方法，其应用于任一项所述试剂顺序加载装置中，所述试剂顺序加载方法包括步骤：在离心状态下，按各相变阀组的相变阀的相变温度，逐级升温顺序导通各所述整体通道。一种微流控系统，其包括任一项所述试剂顺序加载装置。附图说明图1为本申请试剂顺序加载装置一实施例的结构示意图。图2为采用图1所示试剂顺序加载装置的微流控系统一实施例的结构示意图。图3为图2所示实施例的A-A方向剖视示意图。图4为图2所示实施例的另一方向示意图。图5为图2所示实施例的另一方向示意图。图6为图2所示实施例的另一方向示意图。图7为本申请的微流控系统另一实施例的结构示意图。图8为图7所示实施例的B-B方向剖视示意图。图9为图8所示实施例的C处放大示意图。图10为图7所示实施例的另一方向示意图。图11为图10所示实施例的D处放大示意图。图12为图10所示实施例的E处放大示意图。图13为图7所示实施例的另一方向示意图。具体实施方式为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于相变阀的试剂顺序加载装置，其特征在于，具有目标旋转中心；所述试剂顺序加载装置设有至少一出气口、至少一目标腔室及至少二储液腔室，每一所述储液腔室对应一所述目标腔室且所述储液腔室与所述目标旋转中心的最大距离小于所述目标腔室与所述目标旋转中心的最小距离；所述试剂顺序加载装置对应每一所述储液腔室还设有一加载管道及一相变阀组；所述储液腔室通过所述加载管道连通所对应的所述目标腔室，所述出气口、所述储液腔室、所述加载管道及所述目标腔室形成整体通道，所述相变阀组设置于所述整体通道中且阻断所述整体通道；各相变阀组的相变阀的相变温度顺序设置且用于通过温度控制发生相变顺序导通各所述整体通道。

【技术特征摘要】
1.一种基于相变阀的试剂顺序加载装置，其特征在于，具有目标旋转中心；所述试剂顺序加载装置设有至少一出气口、至少一目标腔室及至少二储液腔室，每一所述储液腔室对应一所述目标腔室且所述储液腔室与所述目标旋转中心的最大距离小于所述目标腔室与所述目标旋转中心的最小距离；所述试剂顺序加载装置对应每一所述储液腔室还设有一加载管道及一相变阀组；所述储液腔室通过所述加载管道连通所对应的所述目标腔室，所述出气口、所述储液腔室、所述加载管道及所述目标腔室形成整体通道，所述相变阀组设置于所述整体通道中且阻断所述整体通道；各相变阀组的相变阀的相变温度顺序设置且用于通过温度控制发生相变顺序导通各所述整体通道。2.根据权利要求1所述试剂顺序加载装置，其特征在于，各所述储液腔室相对于所述目标旋转中心的旋转方向顺序设置，按各所述储液腔室的顺序，各相变阀组的相变阀的相变温度顺序设置。3.根据权利要求1所述试剂顺序加载装置，其特征在于，所述相变阀组仅具有一个相变阀，所述相变阀设置于所述加载管道中；或者，所述试剂顺序加载装置对应每一所述储液腔室还设有一气道，所述储液腔室通过所述气道连通所述出气口，所述相变阀组仅具有一个相变阀，所述相变阀设置于所述气道中；或者，所述试剂顺序加载装置对应每一所述储液腔室还设有一气道，所述储液腔室通过所述气道连通所述出气口，所述相变阀组包括两个相变阀，其中一个相变阀设置于所述气道中，另一个相变阀设置于所述加载管道中。4.根据权利要求1所述试剂顺序加载装置，其特征在于，所述试剂顺序加载装置对...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤明辉，
申请(专利权)人：深圳市刚竹医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44