一种应用于微流控芯片的便携式磁珠自动化混合模块制造技术

本发明专利技术公开了属于微流控芯片技术领域的一种应用于微流控芯片的便携式磁珠自动化混合模块。在微流控芯片中利用RD改性的光敏水凝胶制造可控微阀，在混合腔体内利用双螺旋形状的微线圈驱动磁珠向混合腔体的中心移动，振动马达带动柔性基底振动，将聚集的磁珠驱动扩散到混合腔体四周，二者如此反复。磁珠主动移动，增大了磁珠与待测物的接触概率，缩短了捕获时间，提高了捕获效率。激光发射器、双螺旋微磁线圈、振动马达都由以ATmega芯片为核心的控制模块控制，整体装置进行了集成化设计，可实现便携式、自动化混合，为微流控芯片中磁珠与待测物混合提供了新的装置模块。物混合提供了新的装置模块。物混合提供了新的装置模块。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于微流控芯片的便携式磁珠自动化混合模块


[0001]本专利技术涉及微流控芯片
，尤其涉及一种应用于微流控芯片的便携式磁珠自动化混合模块。

技术介绍

[0002]现对生物有害物的传统检测方法耗时耗力，且不同的待测样品的复杂成分会在分析过程中造成干扰，容易在富集、提纯等步骤易出错。而微流控技术作为一种在微米尺度上对流体进行精确操控的技术，能够在一次性的芯片中利用小体积液体，实现样品和试剂的自动处理、快速反应等。
[0003]在微流控芯片中利用免疫磁珠法对生物有害物进行检测的研究已有了较广泛的基础，在有害物的即时检测上具有广泛用途，但由于微流控芯片的尺度效应，受限于免疫磁珠与生物有害物在静置状态下接触效率较低、检测时间长，在狭小的腔体内如何实现免疫磁珠对生物有害物的有效捕获仍是一个难点，其对有害物的提取效率仍有待提升。
[0004]针对以上问题，设计了一种应用于微流控芯片的便携式磁珠自动化混合模块，利用激光发射器照射以光敏水凝胶微球的微阀门，控制液体的进样。其双螺旋微磁线圈产生的磁场将微流控芯片混合腔体的磁珠聚集在线圈中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于微流控芯片的便携式磁珠自动化混合模块，其特征在于，该装置包括微流控芯片夹具(1)、安装底座(2)、图案化粘接层(3)、微线圈柔性板(4)、流道腔体(5)、防水通气膜(6)、小型激光发射器(7)、水凝胶阀门(8)、振动马达(9)以及由驱动控制模块盒(10)、可充电电源(11)和集成电路板(12)构成的驱动控制模块；所述集成电路板(12)主要由接线柱(1201)、继电器模块(1202)、核心控制芯片(1203)、电压调节模块(1204)构成；微线圈柔性板(4)的焊点(403)通过导线与集成电路板(12)的接线柱(1201)连接，振动马达(9)通过导线与集成电路板(12)的接线柱(1201)连接，两个小型激光发射器(7)通过导线与集成电路板(12)的接线柱(1201)连接；两个小型激光发射器(7)通过微流控芯片夹具(1)两则支架上的激光发射器安装孔(101)进行固定安装；安装底座(2)中有配合振动马达(9)尺寸的凹槽(201)，用以安装振动马达(9)；安装底座(2)通过图案化粘接层(3)与微线圈柔性板(4)粘接，将振动马达(9)夹在安装底座(2)与微线圈柔性板(4)之间；微线圈柔性板(4)通过图案化粘接层(3)与流道腔体(5)粘接，图案化粘接层(3)将流道腔体部分切除，流道及腔体的底部为微线圈柔性板(4)；流道腔体(5)主要由进样口(501)、进样腔体(502)、水凝胶微球注入口(503)、出样口(504)、出样腔体(505)、阀口(506)、混合腔体(507)、通气孔(508)构成；光敏水凝胶微球卡在阀口(506)处，作为水凝胶阀门(8)；流道腔体(5)有通气孔(508)，孔的顶部通过图案化粘接层(3)与防水通气膜(6)粘接；控制模块控制进样路径上的第一小型激光发射器发射激光照射第一光敏水凝胶微球，该微球收缩，第一水凝胶阀门打开，液体因流道的毛细力的作用，从进样腔体(502)进入混合腔体(507)；微线圈柔性板(4)的双螺旋微磁线圈(402)通电，因其产生的磁场效应磁珠向双螺旋微磁线圈(402)的中心聚集并沉底，双螺旋微磁线圈(402)断电，振动马达(9)通电，团聚沉底的磁珠扩散，振动马达(9)断电，双螺旋微磁线圈(402)通电，二者反复交替进行一定时间，最后都断电；出样路径上的第二小型激光发射器发射激光照射第二光敏水凝胶微球，该微球收缩，第二水凝胶阀门打开，液体因流道的毛细力的作用，从混合腔体(507)进入出样腔体(505)。2.根据权利要求1所述的应用于微流控芯片的便携式磁珠自动化混合模块，其特征在于，所述微线圈柔性板(4)为三层结构，底层为聚醯亚胺的柔性基底(404)，然后在柔性基底(404)上利用镂空模具溅射、电镀的传统工艺制造铜材料的双螺旋微磁线圈(402)，双螺旋微磁线圈(402)是传统的阿基米德螺旋线由外向内绕进，当绕到原点时再从原点反向沿阿基米德螺旋线绕出来，上层可再覆盖一层聚酯的绝缘薄膜(401)，且绝缘薄膜(401)上开孔出焊点(403)的位置；所述流道腔体(5)是PDMS柔性材料翻模制得，流道腔体(5)主要由进样口(501)、进样腔体(502)、水凝胶微球注入口(503)、出样口(504)、出样腔体(505)、阀口(506)、混合腔体(507)、通气孔(508)构成；进样口(501)用于注入磁珠及待捕获样品，进样腔体(502)暂时储存磁珠及待捕获样品；水凝胶微球注入口(503)用于注入光敏水凝胶微球，阀口(506)用于卡住光敏水凝胶微球，为了更好地固定光敏水凝胶微球，阀口(506)为椭圆形，其长直径接近光敏水凝胶微球正常溶胀状态下的直径；混合腔体(507)提供混合磁珠与待捕获样品所需的腔体场所，以便提高磁珠对待捕获样品的捕获效率；出样腔体(505)用于暂时储存混合完后的磁珠与样品，出样口(504)则用于提取二者的混合物或着通往其他微流控芯片检测模块；为了较好的毛细力、虹吸力效果，进样腔体(502)、出样腔体(505)、混合腔体(507)的
腔体高度比流道的高度要高，三者高度从高到低为：进样腔...

【专利技术属性】
技术研发人员：张文强，潘景文，许文涛，李舒婷，曹恺恒，徐铭昊，邓学，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：