用于引入多个鞘液流的微流道结构及其微流控芯片制造技术

本发明专利技术涉及微流控技术领域，更具体地，涉及一种用于引入多个鞘液流的微流道结构及其微流控芯片，包括聚焦流道、鞘液流道，所述聚焦流道与鞘液流道通过若干分支流道相连通，所述聚焦流道包括若干顺次交替设置的收缩段和扩张段。本发明专利技术能够减少样品溶液的颗粒到达聚焦位置所需要的时间，减少对颗粒生理活性的影响，同时实现快速颗粒聚焦的目的。

Microchannel structure and microfluidic chip for introducing multiple sheath flows

【技术实现步骤摘要】
用于引入多个鞘液流的微流道结构及其微流控芯片
本专利技术涉及微流控
，更具体地，涉及一种用于引入多个鞘液流的微流道结构及其微流控芯片。
技术介绍
微流控技术是在微尺度流道内通过对流体施加压力等手段对微量流体进行传热传质、检测等操作的技术，涉及到微电子、生物、化学等众多学科领域。在微尺度流道中流动的流体，普遍存在惯性聚焦效应、涡旋、层流等现象。上述流体现象在微流控技术中的应用已引起广泛研究，特别是与粒子操纵相关的惯性聚焦技术，是微流控技术中不可忽略的重要部分。几年来出现了多种用于细胞和颗粒单流聚焦的微流体装置。惯性微流体技术可实现细胞和粒子的高效被动聚焦。然而，在矩形微通道中，多个平衡位置的存在需要复杂的解决方案，其中涉及操纵微流道结构以实现单一流流动，但往往实现颗粒聚焦所需要的流道结构过长。现有的聚焦流道由收缩直流道和扩张三角形流道交替连接构成，但由于其使用的流道结构过长，使得流动时间过长而容易引起颗粒的损伤。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有的聚焦流道的流动时间过长的不足，提供一种用于引入多个鞘液流的微流道结构及其微流控芯片，能够减少样品溶液的颗粒到达聚焦位置所需要的时间，减少对颗粒生理活性的影响，同时实现快速颗粒聚焦的目的。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：提供一种用于引入多个鞘液流的微流道结构，包括聚焦流道、鞘液流道，所述聚焦流道与鞘液流道通过若干分支流道相连通，所述聚焦流道包括若干顺次交替设置的收缩段和扩张段。本专利技术包括一种用于引入多个鞘液流的微流道结构，聚焦流道用于供具有颗粒的样品溶液流动，鞘液流道用于供鞘液流动，分支流道的设置使鞘液流道中的鞘液能够引入聚焦流道的扩张段中，推动样品溶液颗粒聚集在扩张段一侧来达到聚焦作用，使得扩张段内的液体以迪恩涡流形式进行扰动，加速实现聚焦。优选地，所述聚焦流道的两端均与外界相连通；所述鞘液流道的一端与外界相连通，另一端不与外界相连通。聚焦流道的两端均与外界相连通的设置使得液体能够从聚焦流道的一端流入、另一端流出；鞘液流道的其中一端不与外界相通的设置，使得微流道结构只具有一个用于出液的端口。优选地，所述聚焦流道与鞘液流道相互平行设置。相互平行的设置使得聚焦流道和鞘液流道内的液体能够平行引入，通过多个迪恩流扰动加速实现颗粒聚焦。优选地，所述聚焦流道与分支流道之间呈30°～90°夹角。聚焦流道与分支流道之间的夹角设置能够使聚焦流道与鞘液流道内的液体能够顺利混合并输出。优选地，所述聚焦流道与鞘液流道均为带缺口的环状流道，且所述聚焦流道与鞘液流道呈同心环状设置。环状流道的设置能够便于向微流道结构引入离心力，缩短颗粒到达聚焦位置所需要的时间。优选地，所述分支流道的液体流动方向与所述分支流道和聚焦流道相交点的切线方向之间呈30°～90°夹角。聚焦流道与分支流道之间的夹角设置使聚焦流道与鞘液流道内的液体能够顺利混合并输出。优选地，所述扩张段的长度为350～700μm，宽度为350～700μm；所述收缩段的长度为350～1200μm，宽度为50～200μm。本专利技术还提供一种用于引入多个鞘液流的微流控芯片，包括上述的微流道结构，还包括芯片本体，所述微流道结构设于所述芯片本体内。芯片本体能够用于保护微流道结构。优选地，所述芯片本体包括基板和覆盖于基板上的盖板，所述基板上设有与微流道结构相匹配的凹槽。凹槽的设置使微流道结构能够放置于微流控芯片内，且与微流控芯片相契合，保护微流道结构。优选地，所述盖板上设有用于与输送泵相连通的进液端、用于与提取装置相连通的出液端，所述进液端与聚焦流道、鞘液流道相连通，所述出液端与聚焦流道相连通。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：(1)聚焦流道用于供具有颗粒的样品溶液流动，鞘液流道用于供鞘液流动，分支流道的设置使鞘液流道中的鞘液能够引入聚焦流道的扩张段中，推动样品溶液颗粒聚集在扩张段一侧来达到聚焦作用，使得扩张段内以迪恩涡流形式进行扰动，加速实现聚焦。(2)聚焦流道与分支流道之间的夹角设置使聚焦流道与鞘液流道内的液体能够顺利混合并输出。(3)微流控芯片上凹槽的设置使微流道结构能够放置于微流控芯片内，且与微流控芯片相契合，保护微流道结构。附图说明图1为本专利技术用于引入多个鞘液流的微流道结构实施例1的结构示意图。图2为图1的俯视图。图3为本专利技术用于引入多个鞘液流的微流控芯片实施例1的结构示意图。图4为本专利技术基板实施例1的俯视图。图5为图4的A-A方向的剖视图。图6为本专利技术用于引入多个鞘液流的微流道结构实施例2的结构示意图。图7为图6的俯视图。图8为本专利技术用于引入多个鞘液流的微流控芯片实施例2的结构示意图。图9为本专利技术盖板实施例2的结构示意图。图示标记说明如下：1-聚焦流道，11-扩张段，12-收缩段，13-第一进液口，14-第一出液口，2-鞘液流道，21-第二进液口，22-封闭口，3-分支流道，4-基板，41-凹槽，5-盖板，51-第三进液口，52-第四进液口，53-第二出液口。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本专利技术的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。本专利技术实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本专利技术的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。实施例1如图1至图5所示为本专利技术一种用于引入多个鞘液流的微流道结构的第一实施例，包括聚焦流道1、鞘液流道2，所述聚焦流道1与鞘液流道2通过若干分支流道3相连通，聚焦流道1包括若干顺次交替设置的收缩段12和扩张段11。聚焦流道1用于供具有颗粒的样品溶液流动，鞘液流道2用于供鞘液流动，分支流道3的设置使鞘液流道2中的鞘液能够引入聚焦流道1的扩张段11中，推动样品溶液颗粒聚集在扩张段11一侧来达到聚焦作用，使得扩张段11内的液体以迪恩涡流形式进行扰动，加速实现聚焦。另外，聚焦流道1的两端均与外界相连通；鞘液流道2的一端与外界相连通，另一端不与外界相连通。聚焦流道1的两端均与外界相连通的设置使得液体能够从聚焦流道1的一端流入、另一端流出；鞘液流道2的其中一端不与外界相通的设置，使得微流道结构只具有一个用于出液的端口。如图1所示，本实施例中聚焦流道1的两端均为收缩段，其中一端本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于引入多个鞘液流的微流道结构，其特征在于，包括聚焦流道(1)、鞘液流道(2)，所述聚焦流道(1)与鞘液流道(2)通过若干分支流道(3)相连通，所述聚焦流道(1)包括若干顺次交替设置的收缩段(12)和扩张段(11)。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于引入多个鞘液流的微流道结构，其特征在于，包括聚焦流道(1)、鞘液流道(2)，所述聚焦流道(1)与鞘液流道(2)通过若干分支流道(3)相连通，所述聚焦流道(1)包括若干顺次交替设置的收缩段(12)和扩张段(11)。


2.根据权利要求1所述的用于引入多个鞘液流的微流道结构，其特征在于，所述聚焦流道(1)的两端均与外界相连通；所述鞘液流道(2)的一端与外界相连通，另一端不与外界相连通。


3.根据权利要求2所述的用于引入多个鞘液流的微流道结构，其特征在于，所述聚焦流道(1)与鞘液流道(2)相互平行设置。


4.根据权利要求3所述的用于引入多个鞘液流的微流道结构，其特征在于，所述聚焦流道(1)与分支流道(3)之间呈30°～90°夹角。


5.根据权利要求2所述的用于引入多个鞘液流的微流道结构，其特征在于，所述聚焦流道(1)与鞘液流道(2)均为带缺口的环状流道，且所述聚焦流道(1)与鞘液流道(2)呈同心环状设置。


6.根据权利要求5所述的用于引入多个鞘液流的微流道结构，...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴凡，王智彬，莫松平，陈颖，王超，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东;44