一种微流控芯片分析仪以及微流控芯片制造技术

本申请涉及检测设备技术领域，提供一种微流控芯片分析仪以及微流控芯片，包括：驱动装置，以及过程检测装置；驱动装置包括至少一个驱动模块，驱动模块包括：至少两个堆叠设置的泵体，压电变形部；泵体的第一面设置有容置内腔，与第一面相对立的第二面设置有通气管道，通气管道用于连通到外部的微流控芯片；压电变形部设置在相邻的泵体之间，且位于其中一个泵体的容置内腔中，而与其中另一个泵体的第二面之间形成挤压腔，通气管道连通挤压腔；过程检测装置用于检测微流控芯片中流体的位置。解决现有技术中的微流控芯片上直接设置弹性体易受制程不良的影响，导致弹性恢复并不可靠、挤压过程中对样品液体的流动控制不准确的问题。压过程中对样品液体的流动控制不准确的问题。压过程中对样品液体的流动控制不准确的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种微流控芯片分析仪以及微流控芯片


[0001]本申请涉及样品检测
，尤其涉及的是一种微流控芯片分析仪以及微流控芯片。

技术介绍

[0002]微流控芯片检测技术常用于体外诊断的POCT产品中，其具有所需样本量少、功能集成度高、微流控芯片可即用即抛、阅读器装置便携小巧等特点，尤其适合现场快速检测应用。检测原理是在微流控芯片中放置样品，然后将微流控芯片中的样品流体按照预期的速度和方向流动，以实现样本的定量分配、样本与不同试剂组分的接触和混合、从反应区去除多余的样本等功能。在实现微流控芯片中的样品流动的方式中，借助毛细力使样品液体流动是最常用的方法，从基于硝酸纤维膜的侧向层析，到经过亲水化处理后的塑料基板，由于其芯片结构简单、无需外置仪器驱动等优势，毛细微流控技术得到了广泛的使用，应用于目前POCT领域最普遍的产品，如胶体金免疫层析试纸、血糖检测试纸等。由于毛细力驱动仅能在批量生产芯片时，一定程度地调整芯片材料的亲水性，也即调整毛细力的大小，然而，液体的流速还与粘度密切相关，因而在缺乏别的外部控制方式的情况下，毛细微流控芯片并不能精确控制流体的运动速度，流速的不可控也将直接导致最终产品检测性能的不稳定，系统的变异系数(CV)无法进一步降低。因此，开始探索通过外接施加主动控制力于微流控芯片上，以达到精确控制流体运动的目的。常见的主动驱动方式有离心力驱动、电润湿驱动、气体压力驱动等。无论采用何种主动驱动方式，均要求芯片和配套的分析仪具有接口，该接口可以是机械的、电气的或流体的。例如，离心力驱动微流控，其芯片为圆盘形状或多个对称的扇形结构，盘片的中心有固定孔，运行时该固定孔安装在分析仪的电机旋转轴上，工作时可随着电机轴一起高速旋转，在旋转离心力的作用下，流体在盘片的内圈向外圈流动。通过控制旋转的速度和方向，可以实现流体的运动/停止或振荡混匀。然而，此种流体控制方式，盘片的工艺比较复杂，仪器体积大、成本高。还有一种电润湿驱动的方式，需要微流控芯片上印刷复杂的电极图案，导致了芯片的高成本。为解决这些问题，现有的微流控芯片通过气压驱动仍是主流的驱动方式之一。
[0003]现有的气压驱动方式中，在微流控芯片覆有一层弹性胶带，形成一个密封的空气腔，通过外部按压和松开弹性胶带，提供正、负压气流，驱动样本向前或向后流动；通过挤压内置于微流控芯片上的弹性腔体，形成内部的正压气流；而靠撤除外部挤压力后，微流控芯片上弹性体自身的弹性恢复能力，形成内部的负压；从而实现对微流控芯片内的液体的流向控制。但该结构仍有不足之处，弹性体作为微流控芯片上的耗材，易受制程不良的影响，其弹性恢复并不可靠，挤压过程中对样品液体的流动控制不准确，稳定性差。
[0004]因此，现有技术还有待于改进和发展。

技术实现思路

[0005]鉴于上述现有技术的不足，本申请的目的在于提供一种微流控芯片分析仪以及微
流控芯片，解决现有技术中的微流控芯片上直接设置弹性体易受制程不良的影响，导致弹性恢复并不可靠、挤压过程中对样品液体的流动控制不准确的问题。
[0006]本申请的技术方案如下：
[0007]一方面，本申请提供一种微流控芯片分析仪，包括：驱动装置，以及过程检测装置；
[0008]驱动装置包括至少一个驱动模块，驱动模块包括：
[0009]至少两个堆叠设置的泵体，泵体的第一面设置有容置内腔，与第一面相对立的第二面设置有通气管道，通气管道用于连通到外部的微流控芯片；
[0010]以及
[0011]压电变形部；压电变形部设置在相邻的泵体之间，且位于其中一个泵体的容置内腔中，而与其中另一个泵体的第二面之间形成挤压腔，通气管道连通挤压腔；
[0012]过程检测装置用于检测微流控芯片中流体的位置，并根据流体位置而控制压电变形部产生形变，以控制流体在微流控芯片中的移动过程。
[0013]可选地，泵体的第二面上设置有密封槽；
[0014]在一个驱动模块中，相邻的泵体之间设置有密封圈，密封圈嵌于密封槽内，压电变形部抵靠密封圈，密封圈环绕形成挤压腔。
[0015]可选地，压电变形部包括金属基板，以及设置在金属基板上的压电陶瓷；
[0016]容置内腔包括位于中间的避让孔，以及位于避让孔边缘处的限位台阶；
[0017]金属基板位于限位台阶内并抵靠密封圈，压电陶瓷位于避让孔内。
[0018]可选地，泵体的侧壁上开设有开槽，开槽连通容置内腔，并用于穿过连接压电变形部的导线。
[0019]可选地，泵体设置有N个，N个泵体依次叠加且相邻泵体之间连接压电变形部而形成(N
‑
1)个驱动模块，且(N
‑
1)个驱动模块分别对应的(N
‑
1)个通气管道分别与微流控芯片中的(N
‑
1)个微控流道相连通。
[0020]可选地，过程检测装置包括:反射式光电检测器、透射式光电检测器或/和电极导电率检测器。
[0021]可选地，通气管道上还安装有检测气体压力的压力传感器。
[0022]另一方面，本申请还提供一种微流控芯片，用于如上微流控芯片分析仪相配使用，其中微流控芯片包括：芯片板体；以及开设在芯片板体上的加样孔、公共进样通道、至少一个测试通道、废液通道、以及通气孔；
[0023]加样孔用于样品进入；
[0024]公共进样通道连通加样孔，并用于对样品进行导流；
[0025]测试通道连通公共进样通道，并用于对样品进行检测；
[0026]废液通道与测试通道并联连接在公共进样通道上，并用于吸收公共进样通道上多余的样品；
[0027]通气孔设置有多个，多个通气孔分别位于测试通道和废液通道的末端，且分别可拆卸连接微流控芯片分析仪的多个通气管道。
[0028]可选地，测试通道上设置有多个功能区，多个功能区之间设置有液位传感腔，液位传感腔与过程检测装置相对应设置，以使流经液位传感腔的样品被过程检测装置所检测。
[0029]有益效果：本申请提出的一种微流控芯片分析仪以及微流控芯片，其中微流控芯
片分析仪通过将驱动装置设置在微流控芯片的外部，且采用压电变形部通过电控制而变形，变形过程中在通气管道内产生负压、正压而对外部的微流控芯片内的样品液体进行控制，能够为微流控芯片提供精确可靠的主动驱动力。避免了因为弹性皮的失效(老化或品质问题)而导致控制不稳定的问题。而且在样品检测过程中通过过程检测装置检测微流控芯片中样品流体的位置，并根据流体位置而控制压电变形部产生相应的形变(例如加大或减小或保持通气管道内的气压)，以控制流体在微流控芯片中的移动过程，实现了对压电变形部的控制反馈，从而进一步的保证了控制过程的精准性。而且驱动装置中的驱动模块，采用堆叠设置的泵体，将压电变形部设置在相邻的泵体之间；使压电变形部既是挤压腔组成部分，又是挤压腔内空气的动力器件，使得驱动装置所需的零件数量大为减少，成本也大为降低；同时，泵体的双面与压电变形部的双侧分别构成密封配合结构，多个泵体可以在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微流控芯片分析仪，其特征在于，包括：驱动装置，以及过程检测装置；所述驱动装置包括至少一个驱动模块，所述驱动模块包括：至少两个堆叠设置的泵体，所述泵体的第一面设置有容置内腔，与所述第一面相对立的第二面设置有通气管道，所述通气管道用于连通到外部的微流控芯片；以及压电变形部；所述压电变形部设置在相邻的所述泵体之间，且位于其中一个所述泵体的所述容置内腔中，而与其中另一个所述泵体的所述第二面之间形成挤压腔，所述通气管道连通所述挤压腔；所述过程检测装置用于检测所述微流控芯片中流体的位置，并根据流体位置而控制所述压电变形部产生形变，以控制流体在所述微流控芯片中的移动过程。2.根据权利要求1所述的微流控芯片分析仪，其特征在于，所述泵体的第二面上设置有密封槽；在一个所述驱动模块中，相邻的所述泵体之间设置有密封圈，所述密封圈嵌于所述密封槽内，所述压电变形部抵靠所述密封圈，所述密封圈环绕形成所述挤压腔。3.根据权利要求2所述的微流控芯片分析仪，其特征在于，所述压电变形部包括金属基板，以及设置在所述金属基板上的压电陶瓷；所述容置内腔包括位于中间的避让孔，以及位于所述避让孔边缘处的限位台阶；所述金属基板位于所述限位台阶内并抵靠所述密封圈，所述压电陶瓷位于所述避让孔内。4.根据权利要求2所述的微流控芯片分析仪，其特征在于，所述泵体的侧壁上开设有开槽，所述开槽连通所述容置内腔，并用于穿过连接所述压电变形部的导线。5.根据权利要求1所述的微流控芯片分析仪，其特征在于，所述泵体设置有N个，N个所述泵体...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄鹞，
申请(专利权)人：深圳希克生物医疗科技有限公司，
类型：新型
国别省市：