流体驱动控制阀及使用方法技术

本发明专利技术公开了一种流体驱动控制阀及其使用方法，其中流体驱动控制阀，用于微流控碟片，包括远心端流体单元、近心端流体单元、流体转移单元及连通近心端流体单元与远心端流体单元的气路管道，远心端流体单元的流体出口旋转半径大于近心端流体单元的流体入口旋转半径，远心端流体单元的流体出口位于远心端流体单元的远旋转中心端，近心端流体单元流体入口位于近心端流体单元的近旋转中心端。近心端流体单元及流体管道的吸水力高于远心端流体单元的吸水力，当离心停止后，远心端流体单元液体在毛细作用下经由流体管道转移至近心端流体单元。本申请提供的流体驱动控制阀便于微流控碟片中流体转移。

Fluid driven control valve and its application

【技术实现步骤摘要】
流体驱动控制阀及使用方法
本专利技术涉及医疗器械
，特别涉及一种流体驱动控制阀。本专利技术又涉及一种流体驱动控制阀的使用方法。
技术介绍
在离心式微流控系统中，液体的驱动力主要为沿半径方向从远心端向外的离心力，并可根据实际需要结合虹吸阀等功能结构实现液体流动在时序上的控制。利用芯片旋转时产生的离心力驱动液体降低了液体控制系统的复杂度，是简单微流体系统中常常采用的一种微流体驱动方案。对液体的驱动力只有一个大致的方向，即沿半径方向从近心端指向远心端。如图1所示，生化反应芯片中，中心位置01沿径向向外顺次连通上游流体单元02、远心端流体单元03和下游流体单元04，其中，气路通道05连通上游流体单元和下游流体单元便于液体沿半径方向向外侧流动。然而，对于复杂的微流控系统尤其是对高度集成的生物检测微流控碟片来说，其需要操控的液体种类、需要实现的反应流程往往较多，与操作步骤和反应流程增多伴随而来的一个突出问题就是芯片的半径不断增大，而且液体处理步骤或反应流程越多，需要的半径越大。微流控碟片半径增大后，不仅给芯片的制造和配套仪器系统带来了诸多困难，而且对其应用带来了极大限制。同时流体转移过程中，需要借助外力进行流体转移，导致微流控碟片中流体转移步骤的操作繁琐。因此，如何便于微流控碟片中流体转移，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种流体驱动控制阀，以便于微流控碟片中流体转移。本专利技术的又一目的是提供一种流体驱动控制阀的使用方法。为实现上述目的，本专利技术提供一种流体驱动控制阀，用于微流控碟片，包括远心端流体单元、近心端流体单元、流体转移单元及连通所述近心端流体单元与所述远心端流体单元的气路管道，所述远心端流体单元的流体出口旋转半径大于所述近心端流体单元的流体入口旋转半径，所述远心端流体单元的流体出口位于所述远心端流体单元的远旋转中心端，所述近心端流体单元流体入口位于近心端流体单元的近旋转中心端；所述流体转移单元为流体管道，所述流体管道的进液端和出液端分别与所述远心端流体单元的流体出口和所述近心端流体单元的流体入口连接；其中，所述近心端流体单元及所述流体管道的吸水力高于所述远心端流体单元的吸水力，当离心停止后，所述远心端流体单元液体在毛细作用下经由所述流体管道转移至所述近心端流体单元。优选地，所述近心端流体单元为一个；或者所述近心端流体单元至少为两个，各个所述近心端流体单元独立设置。优选地，所述近心端流体单元为一个腔体或者一段流体管道结构。优选地，当所述近心端流体单元为一个腔体时，所述腔体的高度为0.01mm-2mm的薄腔体或2mm-10mm的厚腔体。优选地，当所述近心端流体单元为一段流体管道结构时，所述流体管道结构横截面等效直径为0.01mm-2mm。优选地，所述近心端流体单元内壁设有微型阵列结构，所述微型阵列结构为圆形、椭圆形或多边形。优选地，所述近心端流体单元内设有呈块状或层状的流体吸附结构，所述流体吸附结构与待检测样本不反应。优选地，所述流体管道为一个；或者，所述流体管道为多个，各个所述流体管道独立设置。优选地，所述流体管道的管道横截面形状为矩形、圆形或椭圆形，所述流体管道的管道横截面的等效直径为0.01mm-2mm。优选地，所述流体管道内壁设有微型阵列结构，所述微型阵列结构可以为圆形、椭圆形或多边形。优选地，所述流体驱动控制阀在径向及圆周方向设置一个或多个。优选地，所述流体驱动控制阀的旋转中心位置位于反应器外部，或者位于反应器内部。一种流体驱动控制阀的使用方法，用于上述所述的流体驱动控制阀，包括方法：对所述流体管道及所述近心端流体单元用表面活性剂进行亲和表型修饰；或，所述流体管道及所述近心端流体单元为非亲和表型，对所述远心端流体单元内的液体添加表面活性剂。优选地：所述表面活性剂为十二烷基硫酸钠和/或聚乙二醇辛基苯基醚和/或琼脂糖和/或吐温层和/或多肽。在上述技术方案中，本专利技术提供的流体驱动控制阀，用于微流控碟片，包括远心端流体单元、近心端流体单元、流体转移单元及连通近心端流体单元与远心端流体单元的气路管道，远心端流体单元的流体出口旋转半径大于近心端流体单元的流体入口旋转半径，远心端流体单元的流体出口位于远心端流体单元的远旋转中心端，近心端流体单元流体入口位于近心端流体单元的近旋转中心端。流体转移单元为流体管道，流体管道的进液端和出液端分别与远心端流体单元的流体出口和近心端流体单元的流体入口连接。其中，近心端流体单元及流体管道的吸水力高于远心端流体单元的吸水力，当离心停止后，远心端流体单元液体在毛细作用下经由流体管道转移至近心端流体单元。流体驱动控制阀工作时，远心端流体单元内液体通过流体管道进入近心端流体单元，液体进入近心端流体单元后在离心力作用心下流入近心端流体单元的下游单元中。通过上述描述可知，在本申请提供的流体驱动控制阀中，通过流体管道将距离旋转中心较远的远心端流体单元内液体输送至距离旋转中心较近的近心端流体单元，实现液体近心回流，在进行回流过程中近心端流体单元及流体管道的吸水力高于远心端流体单元的吸水力，在毛细作用下即可实现流体转移，无需借助外界作用力，操作简单，便于微流控碟片中流体转移。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为传统的微流控碟片的结构示意图；图2为本专利技术实施例所提供的微流控碟片的结构示意图；图3为本专利技术实施例所提供的第一种流体驱动控制阀的安装位置图；图4为本专利技术实施例所提供的第二种流体驱动控制阀的安装位置图；图5为本专利技术实施例所提供的第三种流体驱动控制阀的安装位置图；图6为本专利技术实施例所提供的第四种流体驱动控制阀的安装位置图；图7为本专利技术实施例所提供的第五种流体驱动控制阀的安装位置图；图8为本专利技术实施例所提供的第六种流体驱动控制阀的安装位置图；图9为本专利技术实施例所提供的微流控碟片的具体结构图。其中图1-9中：01、中心位置；02、上游流体单元；03、远心端流体单元；04、下游流体单元；05、气路通道；1、旋转中心位置；2、上游流体单元；2a、前段细胞裂解区；2b、纯化区；3、远心端流体单元；4、下游流体单元；4a、一级下游流体单元；4b、二级下游流体单元；4-1、第一下游流体单元；4-2、第二下游流体单元；5、气路管道；6、流体管道；6a、一级流体管道；6b、二级流体管道；6-1、第一流体管道；6-2、第二流体管道；6-3、第三流体管道；6-4、第四流体管道；6-5、第五流体管道;7、近心端流体单元；7本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种流体驱动控制阀，其特征在于，用于微流控碟片，包括远心端流体单元（3）、近心端流体单元（7）、流体转移单元及连通所述近心端流体单元（7）与所述远心端流体单元（3）的气路管道（5），所述远心端流体单元（3）的流体出口旋转半径大于所述近心端流体单元（7）的流体入口旋转半径，所述远心端流体单元（3）的流体出口位于所述远心端流体单元（3）的远旋转中心端，所述近心端流体单元（7）流体入口位于近心端流体单元的近旋转中心端；/n所述流体转移单元为流体管道（6），所述流体管道（6）的进液端和出液端分别与所述远心端流体单元（3）的流体出口和所述近心端流体单元（7）的流体入口连接；/n其中，所述近心端流体单元（7）及所述流体管道（6）的吸水力高于所述远心端流体单元（3）的吸水力，当离心停止后，所述远心端流体单元（3）液体在毛细作用下经由所述流体管道（6）转移至所述近心端流体单元（7）。/n

【技术特征摘要】
1.一种流体驱动控制阀，其特征在于，用于微流控碟片，包括远心端流体单元（3）、近心端流体单元（7）、流体转移单元及连通所述近心端流体单元（7）与所述远心端流体单元（3）的气路管道（5），所述远心端流体单元（3）的流体出口旋转半径大于所述近心端流体单元（7）的流体入口旋转半径，所述远心端流体单元（3）的流体出口位于所述远心端流体单元（3）的远旋转中心端，所述近心端流体单元（7）流体入口位于近心端流体单元的近旋转中心端；
所述流体转移单元为流体管道（6），所述流体管道（6）的进液端和出液端分别与所述远心端流体单元（3）的流体出口和所述近心端流体单元（7）的流体入口连接；
其中，所述近心端流体单元（7）及所述流体管道（6）的吸水力高于所述远心端流体单元（3）的吸水力，当离心停止后，所述远心端流体单元（3）液体在毛细作用下经由所述流体管道（6）转移至所述近心端流体单元（7）。


2.根据权利要求1所述的流体驱动控制阀，其特征在于，所述近心端流体单元（7）为一个；
或者，所述近心端流体单元（7）至少为两个，各个所述近心端流体单元（7）独立设置。


3.根据权利要求1所述的流体驱动控制阀，其特征在于，所述近心端流体单元（7）为一个腔体或者一段流体管道结构。


4.根据权利要求3所述的流体驱动控制阀，其特征在于，当所述近心端流体单元（7）为一个腔体时，所述腔体的高度为0.01mm-2mm的薄腔体或2mm-10mm的厚腔体。


5.根据权利要求3所述的流体驱动控制阀，其特征在于，当所述近心端流体单元（7）为一段流体管道结构时，所述流体管道结构横截面等效直径为0.01mm-2mm。


6.根据权利要求1所述的流体驱动控制阀，其特征在于，所述近心端流体单元（7）...

【专利技术属性】
技术研发人员：白亮，郭腾飞，王磊，周鑫颖，辛娟，李宝连，马丽，董立兵，程京，
申请(专利权)人：博奥生物集团有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11