适用于微流控系统集成的旋转阀技术方案

本发明专利技术涉及一种适用于微流控系统集成的旋转阀，包括芯片基座，还包括转子，所述转子以自身轴线为转动轴在芯片基座上转动；固定件，适用于保证转子转动的同时，对转子压紧并密封；所述转子朝向芯片的底部开设有至少两个沟槽，所述沟槽连通，当所述转子转动，所述沟槽和芯片基座上的流道口对应时，微滴在转子内流通；所述转子内还设置有富集腔，所述富集腔和沟槽连通，本发明专利技术具有在微滴生成时实现对微滴的富集，从而来保证PCR管内的微滴体积分数高，避免收集到的微滴内伴随过量的油相，影响扩增效果，同时实现在旋转阀上富集，赋予旋转阀额外的功能，同时充分利用了旋转阀，无需另外在芯片上设置，减少了微流控芯片的尺寸的效果。减少了微流控芯片的尺寸的效果。减少了微流控芯片的尺寸的效果。

【技术实现步骤摘要】
适用于微流控系统集成的旋转阀


[0001]本专利技术涉及微流控芯片的
，具体涉及一种适用于微流控系统集成的旋转阀。

技术介绍

[0002]微流控芯片是以微机电加工技术为基础，由微管路在芯片上形成网络，以可控微流路贯穿整个系统并完成各种生物和化学过程的一种技术。在微流控芯片技术发展早期，芯片毛细管电泳是其主流技术，所用芯片结构简单，功能单一；近年来，微流控芯片开始向功能化、集成化方向飞速发展，诸如核酸扩增反应、免疫反应、细胞裂解等重要的生物和化学过程成为新的热点。
[0003]随着微流控加工技术的日益成熟，微流控芯片设计、开发和试验的难度和成本越来越低，应用越来越广泛，尤其在小型化体外诊断设备中的应用案例越来越多，以微流控芯片作为检测载体，通过微流控实现样品片上的加样、转移、混合等操作，最终完成测试指标的检测。微流控芯片检测，所使用的试剂耗材的量少，容易实便携式、小型化、家庭化的。
[0004]微流控芯片的技术应用进入临床应用阶段，涉及试剂的混合、反应、前处理等复杂流程，芯片结构上就要满足多种流路的切换、通闭等控制，这都需要精密可靠的通断阀或者旋转阀来实现。
[0005]公告号为CN107096580A的中国专利公开了一种具有旋转阀结构的微流控芯片，包括阀芯、基片和底片，所述基片的一个面与底片贴合，所述基片的另一个面设有阀腔室和流道，所述阀腔室内设有至少两个阀腔室通孔，所述各阀腔室通孔分别与流道连接，所述基片上还设有分别与流道连接的进口、出口；所述阀芯包括密封层和支撑层，所述密封层设在所述阀腔室内，所述支撑层设在所述密封层上，所述密封层设有转换通道；所述支撑层旋转时，带动所述密封层旋转，使所述转换通道与至少两个阀腔室通孔连通。
[0006]上述中的现有技术方案存在以下缺陷：虽然上述的旋转阀能够实现微流控芯片的通断控制和换向控制，但是旋转阀内部的专利仅作为单一的通路结构，功能比较单一，而微流控芯片在微滴生成的时候，需要对微滴济宁富集，如果不富集的话，收集到的微滴会伴随过量的油，对于后续处理麻烦，影响扩增效果，而通常的单独设置富集结构的话，芯片的尺寸会变大，影响其他结构，因此需要设计出具有富集功能的旋转阀，来进行通路的同时，对微滴进行富集。

技术实现思路

[0007]因此，本专利技术要解决旋转阀保证微流控芯片的通路的同时，实现对微滴进行富集的技术问题，从而提供一种适用于微流控系统集成的旋转阀。
[0008]一种适用于微流控系统集成的旋转阀，包括芯片基座，还包括：
[0009]转子，设置在芯片基座的表面并且和芯片基座贴合，所述转子以自身轴线为转动轴在芯片基座上转动；
[0010]固定件，适用于保证转子(2)转动的同时，对转子压紧并密封；
[0011]所述转子朝向芯片的底部开设有至少两个沟槽，所述沟槽连通，当所述转子转动，所述沟槽和芯片基座上的流道口对应时，微滴在转子内流通；
[0012]所述转子内还设置有富集腔，所述富集腔和沟槽连通。
[0013]进一步的，所述富集腔底部设置为圆柱状，所述富集腔顶部侧壁往富集腔轴线方向倾斜设置，形成圆锥状，所述富集腔位于其中一个沟槽的上方，所述富集腔和另一个所述沟槽之间设置有富集通道，所述富集通道一端位于富集腔的最顶部并且和富集腔连通，另一端和沟槽连通。
[0014]进一步的，所述富集通道倾斜设置在所述转子内。
[0015]进一步的，所述固定件包括第一转子压紧件，所述第一转子压紧件的侧壁上设置有外沿边，所述外沿边至少设置有两个，所述第一转子压紧件的底部设置有第一容纳槽，所述转子位于第一容纳槽内并且和第一容纳槽槽底抵触，所述芯片基座位于转子处设置有和外沿边相配的抵紧边，所述第一转子压紧件位于多个抵紧边之间，第一转子压紧件在芯片基座上转动，直至外沿边位于抵紧边下方和抵紧边抵触。
[0016]进一步的，所述抵紧边和外沿边抵紧的一侧倾斜设置，多个所述抵紧边的倾斜方向一致，所述外沿边和抵紧边适配倾斜。
[0017]进一步的，所述抵紧边朝向芯片基座的侧壁的最高处设置有第一凸起。
[0018]进一步的，所述固定件包括设置在芯片基座上的抵紧块和第二转子压紧件，所述抵紧块开设有抵紧槽，所述抵紧槽一端往抵紧块顶壁延伸并且突出抵紧块顶壁，所述第二转子压紧件上开设有第二容纳槽，所述第二容纳槽内侧壁上设置有和抵紧槽适配的抵紧柱，当抵紧柱伸入到所述抵紧槽内和抵紧槽侧壁抵紧时，所述转子和第二容纳槽的槽底抵触。
[0019]进一步的，所述抵紧槽倾斜设置，所述抵紧槽的最高处和抵紧块顶壁连通，适于抵紧进入到抵紧槽内。
[0020]进一步的，所述固定件包括第三转子压紧件，所述第三转子压紧件上开设有第三容纳槽，适于容纳转子，所述第三转子压紧件上设置有至少两个L型抵紧架，所述芯片基座上环绕转子开设有圆弧孔，所述圆弧孔和L型抵紧架对应设置，所述L型抵紧架伸入圆弧孔内并且L型抵紧架的顶壁和芯片基座的底壁抵紧。
[0021]进一步的，所述芯片基座位于圆弧孔处还设置有和圆弧孔连通的进入孔，所述进入孔和圆弧孔连通，所述L型抵紧架从进入孔和圆弧孔的连通处穿入，所述芯片基座底部还设置有和L型抵紧架对应的凸块，所述凸块的底壁倾斜设置，所述L型抵紧架和凸块的抵紧壁设置成和凸块对应的倾斜状，当所述第三转子压紧件转动使L型抵紧块和凸块抵紧时，所述转子和第三容纳槽的槽底抵紧。
[0022]本专利技术技术方案，具有如下优点：
[0023]1.本专利技术提供的适用于微流控系统集成的旋转阀，包括芯片基座，还包括：转子，设置在芯片基座的表面并且和芯片基座贴合，所述转子以自身轴线为转动轴在芯片基座上转动；固定件，适用于保证转子(2)转动的同时，对转子压紧并密封；所述转子朝向芯片的底部开设有至少两个沟槽，所述沟槽连通，当所述转子转动，所述沟槽和芯片基座上的流道口对应时，微滴在转子内流通；所述转子内还设置有富集腔，所述富集腔和沟槽连通，当微流
控芯片进行工作时，此时在芯片基座上转动转子，从而使转子上的两个沟槽分别和芯片基座上的两个流道口对应连通，使微流控芯片内的流道连通，将生成的微滴通入到PCR管内，当微滴生成好之后，再次转动转子，将沟槽和流道口错位，从而实现液体的断流，在微滴生成的过程中，当通过转子的沟槽来实现微滴的流动时，此时微滴与油混合从流道口进入到沟槽内时，微滴和油的混合物会进入到富集腔内，由于微滴的密度是小于水的，此时在微滴和油的混合物进入到富集腔内时，微滴会在富集腔内产生富集效应，也就是进入到富集腔内的微滴首先会浮在富集腔的上方，当富集腔内灌满微滴和油的混合物后，此时微滴会率先流出，且排列紧密的从另一个沟槽内通入到另外的流道口内，顺着流道以密集的形式流入到PCR管中，而多余的油相会残留在富集腔内，从而来保证PCR管内获得更高的微滴体积分数，此时的旋转阀在微滴生成时实现微滴和油相混合流体的通断的同时，还实现对微滴的富集，从而来保证PCR管内的微滴体积分数高，避免收集到的微滴内伴随过量的油相，影响扩增效果，同时实现在旋转阀本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于微流控系统集成的旋转阀，包括芯片基座(1)，其特征在于，还包括：转子(2)，设置在芯片基座(1)的表面并且和芯片基座(1)贴合，所述转子(2)以自身轴线为转动轴在芯片基座(1)上转动；固定件(3)，适用于保证转子(2)转动的同时，对转子(2)压紧并密封；所述转子(2)朝向芯片的底部开设有至少两个沟槽(4)，所述沟槽(4)连通，当所述转子(2)转动，所述沟槽(4)和芯片基座(1)上的流道口对应时，微滴在转子(2)内流通；所述转子(2)内还设置有富集腔(5)，所述富集腔(5)和沟槽(4)连通。2.根据权利要求1所述的适用于微流控系统集成的旋转阀，其特征在于，所述富集腔(5)底部设置为圆柱状，所述富集腔(5)顶部侧壁往富集腔(5)轴线方向倾斜设置，形成圆锥状，所述富集腔(5)位于其中一个沟槽(4)的上方，所述富集腔(5)和另一个所述沟槽(4)之间设置有富集通道(6)，所述富集通道(6)一端位于富集腔(5)的最顶部并且和富集腔(5)连通，另一端和沟槽(4)连通。3.根据权利要求2所述的适用于微流控系统集成的旋转阀，其特征在于，所述富集通道(6)倾斜设置在所述转子(2)内。4.根据权利要求1所述的适用于微流控系统集成的旋转阀，其特征在于，所述固定件(3)包括第一转子压紧件(31)，所述第一转子压紧件(31)的侧壁上设置有外沿边(32)，所述外沿边(32)至少设置有两个，所述第一转子压紧件(31)的底部设置有第一容纳槽(33)，所述转子(2)位于第一容纳槽(33)内并且和第一容纳槽(33)槽底抵触，所述芯片基座(1)位于转子(2)处设置有和外沿边(32)相配的抵紧边(34)，所述第一转子压紧件(31)位于多个抵紧边(34)之间，第一转子压紧件(31)在芯片基座(1)上转动，直至外沿边(32)位于抵紧边(34)下方和抵紧边(34)抵触。5.根据权利要求4所述的适用于微流控系统集成的旋转阀，其特征在于，所述抵紧边(34)和外沿边(32)抵紧的一侧倾斜设置，多个所述抵紧边(34)的倾斜方向一致，所述外沿边(32)和抵紧边(34)适配倾斜。6.根据权利要求5所述的适用于微流控系统集成的旋转阀，其特征在于，所述抵紧边(34)朝向芯片基...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨天航，王进贤，罗刚银，汪舜，吕鑫，张晓亮，王弼陡，
申请(专利权)人：中国科学院苏州生物医学工程技术研究所，
类型：发明
国别省市：