离心式微流控芯片制造技术

本发明专利技术公开了离心式微流控芯片。该离心式微流控芯片包括沿样液运动方向依次设置的处理结构和回流结构，回流结构包括：弧形通道、回收室和回流通道。本发明专利技术所提供的离心式微流控芯片添加了回流结构，在离心状态下，微流控芯片完成样液的处理后，包含产物的样液进入弧形通道。由于样液和弧形通道与回流通道的接触角较大，通道尺寸越小的位置，表面张力作用就越强，而回流通道的尺寸又比弧形通道更大，所以在微流控芯片停止旋转后，弧形通道中的样液就会在表面张力作用下进入回流通道并进一步进入位于圆心的回收室。在需要对反应产物进行回收或检测时，可直接对相对位置不变的回收室进行操作处理，避免了定位问题。避免了定位问题。避免了定位问题。

【技术实现步骤摘要】
离心式微流控芯片


[0001]本申请涉及微流控芯片
，尤其是涉及离心式微流控芯片。

技术介绍

[0002]离心式微流控芯片是目前包括免疫分析、核酸检测等在内的一些领域中常用的一类微流控芯片，通过离心力驱动微流体的流动，从而实现对样品的检测。但在其应用过程中发现，对完成处理后的样品进行自动回收时，需要对产物所在的小室根据基准点和小室距离圆心的位置和角度等参数进行复杂的处理以完成定位，然后才能通过机械手完成回收操作。因此，有必要提供一种能够简化操作的微流控芯片。

技术实现思路

[0003]本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种离心式微流控芯片，该芯片能够有效解决定位难题，使操作更加简单。
[0004]本申请的第一方面，提供离心式微流控芯片，该离心式微流控芯片包括沿样液运动方向依次设置的处理结构和回流结构，回流结构包括：
[0005]弧形通道，弧形通道与处理结构连通；
[0006]回收室，回收室位于离心式微流控芯片的圆心；
[0007]回流通道，回流通道连通弧形通道和回收室，回流通道在沿远离回收室的方向上尺寸逐渐变小，并且回流通道的尺寸大于弧形通道的尺寸；
[0008]其中，弧形通道和回流通道具有疏液内壁，能够使流经弧形通道的样液沿离心力的反方行通过回流通道回流到回收室中。
[0009]根据本申请实施例的离心式微流控芯片，至少具有如下有益效果：
[0010]本申请实施例所提供的离心式微流控芯片添加了回流结构，在离心状态下，微流控芯片完成样液的处理后，包含产物的样液进入弧形通道。由于弧形通道和回流通道的疏液内壁，样液和弧形通道与回流通道的接触角较大，滑动角较小，使得样液在两个通道中无法滑动铺展，在通道尺寸越小的位置，表面张力作用就越强，而回流通道的尺寸又比弧形通道更大，所以在微流控芯片停止旋转后，弧形通道中的样液就会在表面张力作用下进入回流通道并进一步进入位于圆心的回收室。这样，在需要对反应产物进行回收或检测时，可以直接对相对位置不变的回收室进行操作处理，避免了定位问题。
[0011]在本申请的一些实施方式中，弧形通道和回流通道的疏液内壁为超疏液内壁。
[0012]在本申请的一些实施方式中，弧形通道和回流通道的疏液内壁为疏水内壁。
[0013]在本申请的一些实施方式中，弧形通道和回流通道的疏液内壁为超疏水内壁。
[0014]在本申请的一些实施方式中，弧形通道和回流通道的疏液内壁为修饰有疏液涂层的内壁。
[0015]在本申请的一些实施方式中，弧形通道和回流通道的疏液涂层为超疏液涂层。
[0016]在本申请的一些实施方式中，弧形通道和回流通道的疏液涂层为疏水涂层。
[0017]在本申请的一些实施方式中，弧形通道和回流通道的疏液涂层为超疏水涂层。
[0018]在本申请的一些实施方式中，超疏水涂层的原料包括聚合物和微纳颗粒。
[0019]在本申请的一些实施方式中，聚合物包括低表面能聚合物。
[0020]在本申请的一些实施方式中，低表面能聚合物包括低表面能的聚硅氧烷。
[0021]在本申请的一些实施方式中，聚合物包括聚二甲基硅氧烷(PDMS)。
[0022]在本申请的一些实施方式中，低表面能为表面能低于100mN/m。
[0023]在本申请的一些实施方式中，低表面能为表面能低于50mN/m。
[0024]在本申请的一些实施方式中，低表面能为表面能低于25mN/m。
[0025]在本申请的一些实施方式中，微纳颗粒包括二氧化硅纳米颗粒。
[0026]在本申请的一些实施方式中，微纳颗粒经偶联剂修饰。
[0027]在本申请的一些实施方式中，偶联剂为硅烷偶联剂。
[0028]在本申请的一些实施方式中，弧形通道在沿样液的流动方向上尺寸逐渐减小或保持不变。
[0029]在本申请的一些实施方式中，弧形通道在沿样液的流动方向上与圆心的距离逐渐变大或保持不变。
[0030]在本申请的一些实施方式中，弧形通道在沿样液运动方向的下游还设置有废液室。
[0031]在本申请的一些实施方式中，弧形通道和废液室通过第一连接管道连通，第一连接管道具有疏液内壁，第一连接管道的尺寸小于弧形通道沿样液运动方向的末端的尺寸。
[0032]在本申请的一些实施方式中，弧形通道和处理结构通过第二连接管道连通，第二连接管道具有疏液内壁。
[0033]在本申请的一些实施方式中，第一连接管道和第二连接管道的疏液内壁为超疏液内壁。
[0034]在本申请的一些实施方式中，第一连接管道和第二连接管道的疏液内壁为疏水内壁。
[0035]在本申请的一些实施方式中，第一连接管道和第二连接管道的疏液内壁为超疏水内壁。
[0036]在本申请的一些实施方式中，第一连接管道和第二连接管道的疏液内壁为内壁修饰有疏液涂层。
[0037]在本申请的一些实施方式中，第一连接管道和第二连接管道的疏液涂层为超疏液涂层。
[0038]在本申请的一些实施方式中，第一连接管道和第二连接管道的疏液涂层为疏水涂层。
[0039]在本申请的一些实施方式中，第一连接管道和第二连接管道的疏液涂层为超疏水涂层。
[0040]在本申请的一些实施方式中，处理结构包括沿样液运动方向依次设置的：
[0041]进样室，进样室用于输入样液，样液中含有第一封装体，第一封装体包括核酸分子；
[0042]去封装单元，去封装单元用于将核酸分子从第一封装体中释放；
[0043]扩增单元，扩增单元用于扩增释放后的核酸分子；
[0044]再封装单元，再封装单元用于将核酸分子形成第二封装体，再封装单元和弧形通道相连通。
[0045]在本申请的一些实施方式中，进样室与去封装单元通过第三连接管道连通，去封装单元与扩增单元通过第四连接管道连通，扩增单元与再封装单元通过第五连接管道连通，第三连接管道、第四连接管道和第五连接管道具有疏液内壁。
[0046]在本申请的一些实施方式中，第三连接管道、第四连接管道和第五连接管道的疏液内壁为超疏液内壁。
[0047]在本申请的一些实施方式中，第三连接管道、第四连接管道和第五连接管道的疏液内壁为疏水内壁。
[0048]在本申请的一些实施方式中，第三连接管道、第四连接管道和第五连接管道的疏液内壁为超疏水内壁。
[0049]在本申请的一些实施方式中，第三连接管道、第四连接管道和第五连接管道的疏液内壁为内壁修饰有疏液涂层。
[0050]在本申请的一些实施方式中，第三连接管道、第四连接管道和第五连接管道的疏液涂层为超疏液涂层。
[0051]在本申请的一些实施方式中，第三连接管道、第四连接管道和第五连接管道的疏液涂层为疏水涂层。
[0052]在本申请的一些实施方式中，第三连接管道、第四连接管道和第五连接管道的疏液涂层为超疏水涂层。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.离心式微流控芯片，其特征在于，包括沿样液运动方向依次设置的处理结构和回流结构，所述回流结构包括：弧形通道，所述弧形通道与所述处理结构连通；回收室，所述回收室位于所述离心式微流控芯片的圆心；回流通道，所述回流通道连通所述弧形通道和所述回收室，所述回流通道在沿远离所述回收室的方向上尺寸逐渐变小，并且所述回流通道的尺寸大于所述弧形通道的尺寸；其中，所述弧形通道和所述回流通道具有疏液内壁，能够使流经所述弧形通道的所述样液沿离心力的反方向通过所述回流通道回流到所述回收室中；优选地，所述疏液内壁为超疏液内壁；优选地，所述疏液内壁为疏水内壁；优选地，所述疏液内壁为超疏水内壁。2.根据权利要求1所述的离心式微流控芯片，其特征在于，所述弧形通道和所述回流通道的所述疏液内壁为修饰有疏液涂层的内壁；优选地，所述疏液涂层为超疏液涂层；优选地，所述疏液涂层为疏水涂层；优选地，所述疏液涂层为超疏水涂层。3.根据权利要求2所述的离心式微流控芯片，其特征在于，所述疏水涂层的原料包括聚合物和微纳颗粒。4.根据权利要求1所述的离心式微流控芯片，其特征在于，所述弧形通道在沿所述样液的流动方向上尺寸逐渐减小或保持不变。5.根据权利要求1所述的离心式微流控芯片，其特征在于，所述弧形通道在沿所述样液的流动方向上与所述圆心的距离逐渐变大或保持不变。6.根据权利要求1所述的离心式微流控芯片，其特征在于，所述弧形通道在沿样液运动方向的下游还设置有废液室，所述弧形通道与所述废液室通过第一连接管道连通，所述第一连接管道具有疏液内壁，所述第一连接管道的尺寸小于所述弧形通道沿所述样液运动方向的末端的尺寸。7.根据权利要求1至6任...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋兴宇，耿春阳，
申请(专利权)人：南方科技大学，
类型：发明
国别省市：