一种微流控阀及其检测芯片制造技术

本发明专利技术公开了一种微流控阀，包括圆柱状的阀体，阀体上设置有多个溶液导通微孔；阀体连接驱动电机，驱动电机用于驱动阀体沿轴向转动，阀体上还设置有用于使其沿轴向运动的机构，机构包括设置于阀体上的螺纹。本发明专利技术还提供一种微流控检测芯片，包括芯片本体，芯片本体内设置有本发明专利技术的微流控阀；还包括检测区、废液池、真空腔、多个溶液存储池，各溶液存储池分别连接溶液支流道，各溶液支流道分别对应阀体上的一个溶液导通微孔；微流控阀通过主流道连接检测区的入口，检测区的出口连接废液池，真空腔与废液池相邻且不连通，芯片本体至少真空腔与废液池之间的部分为透气性材料制成。微流控阀能够提高检测芯片检测能力，检测芯片结构简洁、操作方便。

A microfluidic valve and its detection chip

The invention discloses a microfluidic valve, which comprises a cylindrical valve body, on which a plurality of solution conducting micropores are arranged; the valve body is connected with a driving motor, the driving motor is used to drive the valve body to rotate along the axial direction, and the valve body is also provided with a mechanism for making it move along the axial direction, and the mechanism includes a thread arranged on the valve body. The invention also provides a microfluidic detection chip, which includes a chip body, in which a microfluidic valve of the invention is arranged; the chip body also includes a detection area, a waste liquid pool, a vacuum chamber and a plurality of solution storage pools, each solution storage pool is respectively connected with a solution branch channel, each solution branch channel is respectively corresponding to a solution conducting micropore on the valve body; the microfluidic valve is connected with a detection area through a main channel The entrance of the detection area is connected with the waste liquid pool, and the vacuum cavity is adjacent to and disconnected with the waste liquid pool. At least the part between the vacuum cavity and the waste liquid pool of the chip body is made of permeable material. The microfluidic valve can improve the detection ability of the detection chip, and the detection chip has simple structure and convenient operation.

【技术实现步骤摘要】
一种微流控阀及其检测芯片
本专利技术涉及微流控
，具体是一种微流控阀及其检测芯片。
技术介绍
微流控技术通过在具有微米结构的芯片对流体的精确控制和操控，实现多种化学、生物等分析功能。作为微流控技术的核心功能结构之一，微流控阀能够实现微流体通道的导通与关闭，进而控制流体的流动。通常微流控技术需要微流控阀与外接的泵配合使用来完成对微流体的驱动与操控。基于微流控技术的生物、化学传感器和执行器通常需要在芯片上实现多种溶液在同一微流道中的顺次流入。传统的多溶液驱动方式使用由高分子塑料材料构成微导管完成。微导管的一端与微流道紧密连接，另一端顺次插入不同溶液中，在注射泵或者蠕动泵的驱动下实现多种溶液在同一微流道中的顺次流入。虽然该方法操作简单，但是不仅需要人工的方式或者复杂的机械结构完成微导管在不同液体中的转换，也无法实现多种溶液在微流控芯片上的集成。为了解决以上问题，研究人员提出了多种解决方法。比如研究人员将不同溶液依次灌注到微导管中，溶液与溶液之间通过气体实现隔离，使用的时候将该微导管与微流道紧密连接，并通过注射泵或者蠕动泵实现微导管中不同溶液的顺次进样。再比如，研究人员通过在微流道顶部或者底部制作气动微流控阀，并通过气动微流控阀与微流道之间薄膜的形变实现微流道的导通与关闭(Methodofmakingamicrofabricatedelastomericvalve，US6,793,753B2)。然而，以上方法或是样本准备过程困难，或是芯片结构复杂，不利于大规模生产。
技术实现思路
专利技术目的：为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种微流控阀及其检测芯片。技术方案：为解决上述技术问题，本专利技术的一种微流控阀，包括圆柱状的阀体，所述阀体内自上而下设置有多个溶液导通微孔。所述阀体还设置有用于使其沿轴向运动的机构。其中，所述机构包括设置于阀体上的螺纹，该螺纹用于与微流控检测芯片的芯片本体内的螺纹相配合，所述阀体连接驱动电机，驱动电机用于驱动阀体沿轴向转动。其中，所述机构包括设于阀体下方的凸轮，该凸轮连接驱动电机。本专利技术还提供一种微流控检测芯片，包括芯片本体，所述芯片本体内设置有本专利技术的微流控阀；还包括检测区、废液池、真空腔、多个溶液存储池，各溶液存储池分别连接溶液支流道，各溶液支流道分别对应阀体上的一个溶液导通微孔；所述微流控阀通过主流道连接检测区的入口，所述检测区的出口连接废液池，所述真空腔与废液池相邻且不连通，芯片本体至少真空腔与废液池之间的部分为透气性材料制成。其中，所述废液池和真空腔之间形成叉指结构。其中，所述检测区为蛇形通道。其中，所述芯片本体内设置有与阀体上的螺纹相配合的螺纹。其中，所述芯片本体上设置有识别码。其中，所述透气性材料为PDMS。整个芯片本体也可为PDMS制成。有益效果：本专利技术具有以下有益效果：本专利技术的微流控阀能够使不同待测液体依次流过，提高了检测芯片的检测能力。本专利技术的检测芯片通过简洁机械结构设计的微流控阀实现多种溶液在同一微流道中的顺次流入和对待测物质的分析与检测，具有成本低、结构简洁、操作方便、易于批量生产等优势。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为微流控阀的阀体结构示意图，其中：图2(a)为其俯视图，图2(b)为其正视图；图3为微流控阀的一种结构示意图，图3(a)为其俯视图，图3(b)为其正视图；图4为微流控阀的另一种结构及工作过程示意图。图中：100-芯片本体；111-第一溶液存储池；112-第一溶液支流道；121-第二溶液存储池；122-第二溶液支流道；131-第三溶液存储池；132-第三溶液支流道；140-阀体；101-主流道；102-检测区；103-废液池；104-叉指结构；105-真空腔；106-识别码；141-第一溶液导通微孔；142-第二溶液导通微孔；143-第三溶液导通微孔；144-豁口；145-螺纹；146-凸轮。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作更进一步的说明。如图2-图4所示，本专利技术的一种微流控阀，包括圆柱状的阀体140，所述阀体140上设置有多个溶液导通微孔。如图2和3所示，本专利技术的阀体140内可设置有三个溶液导通微孔：第一溶液导通微孔141；第二溶液导通微孔142；第三溶液导通微孔143。作为一种实施方式，如图3所示，所述阀体140连接驱动电机，驱动电机用于驱动阀体140沿轴向转动，阀体140上还设置有用于使其沿轴向运动的机构，所述机构包括设置于阀体140上的螺纹145，该螺纹145用于与微流控检测芯片的芯片本体100内的螺纹相配合。在阀体140一端设置有与驱动电机的转轴活动连接的豁口144。作为另一种实施方式，如图4所示，所述阀体140下方设置有凸轮146，凸轮146连接驱动电机。如图1所示，本专利技术还提供一种微流控检测芯片，包括芯片本体100，所述芯片本体100内设置有本专利技术的微流控阀；还包括检测区102、废液池103、真空腔105、与溶液导通微孔数量相同的多个溶液存储池，各溶液存储池分别连接溶液支流道，各溶液支流道分别对应阀体140上的一个溶液导通微孔；所述微流控阀通过主流道101连接蛇形通道的检测区102的入口，所述检测区102的出口连接废液池103，所述真空腔105与废液池103相邻且不连通，芯片本体100至少真空腔105与废液池103之间的部分为透气性材料如PDMS制成,当然，整个芯片本体也可为PDMS制成。作为一种具体实施方式，芯片本体100上设置三个溶液存储池：第一溶液存储池111，第二溶液存储池121，第三溶液存储池131，第一溶液存储池111连接第一溶液支流道112，第二溶液存储池121连接第二溶液支流道122，第三溶液存储池131连接第三溶液支流道132。所述废液池和真空腔之间形成叉指结构。在采用图3所示微流控阀时，所述芯片本体内100设置有与阀体140上的螺纹相配合的螺纹，阀体140转动的同时在螺纹的作用下可沿轴向运动，由此转动一定角度后处于不同位置的溶液导通微孔可与相应的溶液支流道连通。在采用图4所示微流控阀时，凸轮146在转动时，能够将阀体140顶起不同高度，预设的三个溶液导通微孔处于不同高度处，在阀体被顶起的过程中，各溶液导通微孔依次与各自对应的溶液储液池连通，待测液体则依次通过各溶液导通微孔进入检测区102。此过程结束后，凸轮146继续转动时，阀体140在重力作用下落下至初始位置。在芯片本体上设置有识别码106。芯片本体100上的三个溶液存储池中分别储存在各溶液存储池内，并通过对应的支流道顺次流向阀体140，通过电机实现阀体140在轴向上的单自由度移动，在移动的过程中，不同溶液顺次流入第一溶液导通微孔141、第二溶液导通微孔142和第三溶液导通微孔143，最终三种溶液分别顺次流经主流道101、检测区102，并进入废液池103，以实现多种溶液在同一微流道中的顺次流入。实际应用中可以根据需要来确定芯片本体100上溶液存储本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微流控阀，其特征在于：包括圆柱状的阀体，所述阀体内自上而下设置有多个溶液导通微孔。/n

【技术特征摘要】
1.一种微流控阀，其特征在于：包括圆柱状的阀体，所述阀体内自上而下设置有多个溶液导通微孔。


2.根据权利要求1所述的一种微流控阀，其特征在于：所述阀体还设置有用于使其沿轴向运动的机构。


3.根据权利要求2所述的一种微流控阀，其特征在于：所述机构包括设置于阀体上的螺纹，该螺纹用于与微流控检测芯片的芯片本体内的螺纹相配合，所述阀体连接驱动电机，驱动电机用于驱动阀体沿轴向转动。


4.根据权利要求2所述的一种微流控阀，其特征在于：所述机构包括设于阀体下方的凸轮，该凸轮连接驱动电机。


5.一种微流控检测芯片，其特征在于：包括芯片本体，所述芯片本体内设置有权利要求1-4任一项所述的微流控阀；还包括检测区、废液池、真空腔、多个溶液存储池，各溶液存储池分别连接溶液支流道，各溶...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙英豪，刘文朋，刘钢，许锦龙，曹笈，胡友德，
申请(专利权)人：江苏集萃智能传感技术研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32