一种微流控芯片及相关装置与方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及显示技术领域，提供了一种微流控芯片和包含该微流控芯片的检测装置，微流控芯片至少包括相对设置的基板和感测装置，所述基板上设置有驱动电极，所述基板与所述感测装置间形成收容待测液滴的通道；所述感测装置包括相互连接的控制部件和感测部件，所述控制部件能够控制所述感测部件和所述基板中的至少一个朝相互靠近或远离的方向相对运动，以使所述感测部件经所述待测液滴与所述驱动电极形成电连接通路

【技术实现步骤摘要】
一种微流控芯片及相关装置与方法


[0001]本专利技术涉及显示
，尤其是涉及一种微流控芯片和包含其的检测装置及检测方法
。

技术介绍

[0002]基因测序是当前生物医疗领域的热点，在测序工程中，研究单细胞或生化液滴体系尤为重要
。
现有的水滴角检测装置可针对水滴或液滴在不同的基材上进行水滴角或动态水滴角的检测，从而定量评价亲疏水性能，被广泛应用于硅晶
、
液晶
、
玻璃
、
纤维
、
合成材料等领域的测试与研究
。
与传统的微阵列
、
微流控系统相比，数字微流控装置的可操作性更强，无需外置的气路装置，可实现自动化与微型化，被广泛应用于上述的水滴角检测装置中
。
[0003]现有的数字微流控装置多是开放式的单极板型和单一条件下的双极板型
。
单极板型是通过表面处理的金属丝作为电极驱动，芯片电极上水滴或液滴移动，经摄像头录像，从而评价水滴或液滴的移动性能；双极板型是通过摄像头进行监测，从而评价水滴或液滴的移动性能，以及获取液滴的水滴角大小
。
但无论是单极板型还是双极板型的数字微流控装置，上电极均为固定设置，其位置无法调整，从而导致上电极与不同大小的液滴之间的间距难以保证，不利于提高测试数据的精度
。
[0004]有鉴于此，特提出本专利技术
。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了测序仪用数字液滴的连续动态检测装置，以解决现有技术中因上电极位置固定，从而导致上电极与不同大小的液滴之间的间距难以保证，不利于提高测试数据精度的问题
。
[0006]为解决上述问题，本专利技术在第一方面提供了一种微流控芯片，该微流控芯片至少包括相对设置的基板和感测装置，所述基板上设置有驱动电极；所述基板与所述感测装置间形成收容待测液滴的通道；所述感测装置包括相互连接的控制部件和感测部件，所述控制部件能够控制所述感测部件和所述基板中的至少一个朝相互靠近或远离的方向相对运动，以使所述感测部件经所述待测液滴与所述驱动电极形成电连接通路
。
[0007]本方案提供的微流控芯片，至少包括基板和感测装置，基板上设置有驱动电极，基板与感测装置间形成收容待测液滴的通道，驱动电极上方的通道内能够滴加不同形貌和成分的待测液滴；感测装置包括相互连接的控制部件和感测部件，控制部件能够控制感测部件和基板中的至少一个朝相互靠近或远离的方向相对运动，即能够控制感测部件运动或者控制基板运动，也能控制两者均能够运动，以使感测部件经待测液滴与驱动电极形成电连接通路，感测部件能够感测待测液滴的形貌与大小，并将感测到的信息
(
如待测液滴与感测部件之间的间距
)
反馈至控制部件，控制部件据此上下调整感测部件
(
或基板
)
的位置，以精确控制感测部件
(
即上电极
)
与不同大小的待测液滴之间的间距，从而提高了测试数据的精
度
。
[0008]在其他优选的实施例中，上述微流控芯片还包括与所述顶板连接并朝所述基板方向延伸的侧壁；所述感测部件包括顶板以及设置在所述顶板上的至少一个感测电极；所述侧壁与所述顶板及所述基板围成一密封腔，所述控制部件控制所述顶板带动所述感测电极运动时，所述顶板在所述侧壁的高度方向相对所述基板发生位置变化；所述驱动电极至少部分位于所述密封腔内
。
[0009]具体使用时，侧壁与顶板及基板围成一密封腔，待测液滴处于密封环境中，可以有效解决液滴的挥发问题，尤其是液滴挥发迅速的变电压与检测中，本方案降挥发效果更为明显，顶板上设置有至少一个感测电极，能够工作的感测电极的数量与待测液滴的数量及位置一一对应配合，当控制部件控制顶板带动感测电极运动时，顶板在侧壁的高度方向相对基板发生位置变化，能够调节感测电极与待测液滴之间的竖直距离，精确控制上电极
(
即感测电极
)
与不同大小的待测液滴之间的间距大小，驱动电极至少部分位于密封腔内，待测液滴能放置在驱动电极位于密封腔内的部分的上方，感测电极经待测液滴能与驱动电极形成电连接通路
。
[0010]在其他优选的实施例中，所述基板的上表面设置有至少一个所述驱动电极，且所述驱动电极的上表面设置有至少一个检测区域，检测区域内能至少滴放一个待测液滴，感测电极与其下方的检测区域内的待测液滴一一对应；所述感测电极与所述检测区域一一对应设置，感测电极一般位于与其相对应的检测区域的上方，且所述微流控芯片还包括对所述感测电极靠近所述检测区域的一侧进行定位的定位装置，能通过定位装置监控感测电极与液滴间的间距，便于调整感测电极与不同大小的待测液滴之间的间距
。
[0011]在其他优选的实施例中，所有感测电极均可活动地设置在顶板上，且均与控制部件连接；所述控制部件在所述顶板相对所述基板运动的基础上进一步控制所述感测电极相对所述顶板朝靠近或远离所述待测液滴方向运动
。
[0012]具体检测时，当在某一检测区域内滴加待测液滴后，控制部件能够控制与该待测液滴对应位置处的感测电极伸出，而后控制部件在顶板相对基板运动的基础上
(
即仅有顶板能够运动
)
，当顶板到达初始确定的位置后
(
粗调
)
，进一步控制感测电极相对顶板朝靠近或远离所述待测液滴方向运动
(
精调
)
，通过上述粗调和精调两个步骤的配合，能使得感测电极的尖端与待测液滴接触，便于液滴接触角的检测
。
[0013]在其他优选的实施例中，所述侧壁上设置有供光线透过的透光部，且所述透光部的透光率大于或等于
0.8
，以保证较佳的透光效果，外部光源经所述透光部将光线入射到所述密封腔内，透光部高度透明，方便光线的穿透及图像采集
。
[0014]在其他优选的实施例中，所述侧壁包括透明材质的内壁和不透明材质的外壁，所述透光部设置在外壁上
。
[0015]本方案中的内壁和外壁可直接贴合设置，也可留有空隙，在不透明的外壁上设置有透光部，外部光源经透光部以及透明的内壁将光线入射到密封腔内，便于后续图像采集工作的正常进行
。
[0016]在其他优选的实施例中，所述感测电极包括电极丝以及轴向套设在所述电极丝外周的轴套，所述轴套带动所述电极丝相对所述顶板可活动连接，轴套能够有效保护内嵌在其中的电极丝，使其能正常稳定发挥感测作用
。
[0017]在其他优选的实施例中，所述驱动电极为包括图案化的电极片
、
以及设置在电极片靠近顶板一侧的第一保护层；第一保护层至少包括第一介电层和第一疏水层，驱动电极用于控制液滴的运动
。
电极片的上表面需要构造介电层和疏水层，或者二合一的介电疏水层，可以通过贴膜...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种微流控芯片，其特征在于，至少包括相对设置的基板
(101)
和感测装置，所述基板
(101)
上设置有驱动电极
(400)
，所述基板
(101)
与所述感测装置间形成收容待测液滴
(500)
的通道；所述感测装置包括相互连接的控制部件和感测部件
(200)
，所述控制部件能够控制所述感测部件
(200)
和所述基板
(101)
中的至少一个朝相互靠近或远离的方向相对运动，以使所述感测部件经所述待测液滴
(500)
与所述驱动电极
(400)
形成电连接通路
。2.
根据权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述感测部件
(200)
包括顶板
(201)
以及设置在所述顶板
(201)
上的至少一个感测电极
(202)
；所述微流控芯片还包括与所述顶板
(201)
连接并朝所述基板
(101)
方向延伸的侧壁
(300)
；所述侧壁
(300)
与所述顶板
(201)
及所述基板
(101)
围成一密封腔，所述控制部件控制所述顶板
(201)
带动所述感测电极
(202)
运动时，所述顶板
(201)
在所述侧壁
(300)
的高度方向相对所述基板
(101)
发生位置变化；所述驱动电极
(400)
至少部分位于所述密封腔内
。3.
根据权利要求2所述的微流控芯片，其特征在于，所述基板
(101)
的上表面设置有至少一个所述驱动电极
(400)
，且所述驱动电极
(400)
的上表面设置有至少一个检测区域；所述感测电极
(202)
与所述检测区域一一对应设置，且所述微流控芯片还包括对所述感测电极
(202)
靠近所述检测区域的一侧进行定位的定位装置
。4.
根据权利要求3所述的微流控芯片，其特征在于，所有所述感测电极
(202)
均可活动地设置在所述顶板
(201)
，且均与所述控制部件连接；所述控制部件在所述顶板
(201)
相对所述基板
(101)
运动的基础上进一步控制所述感测电极
(202)
相对所述顶板
(201)
朝靠近或远离所述待测液滴
(500)
方向运动
。5.
根据权利要求3所述的微流控芯片，其特征在于，所述侧壁
(300)
上设置有供光线透过的透光部，且所述透光部的透光率大于或等于
0.8
，外部光源经所述透光部将光线入射到所述密封腔内
。6.
根据权利要求5所述的微流控芯片，其特征在于，所述侧壁
(300)
包括透明材质的内壁
(301)
和不透明材质的外壁
(302)
，所述透光部设置在所述外壁
(302)
上
。7.
根据权利要求3‑6任一项所述的微流控芯片，其特征在于，所述感测电极
(202)
包括电极丝以及轴向套设在所述电极丝外周的轴套，所述轴套带动所述电极丝相对所述顶板
(201)
可活动连接
。8.
根据权利要求6所述的微流控芯片，其特征在于，所述驱动电极
(400)
为包括图案化的电极片
、
以及设置在所述电极片靠近所述顶板
(201)
一侧的第一保护层；所述第一保护层至少包括第一介电层和第一疏水层，所述驱动电极
(400)
用于控制所述液滴
(500)
的运动；和
/
或；所述顶板
(201)
靠近所述基板
(101)
的一侧设置有第二保护层；所述第二保护层至少包括导电层，以及位于所述导电层近所述基板
(101)
的一侧的第二疏水层
。9.
根据权利要求2所述的微流控芯片，其特征在于，还包括连接到所述基板
(101)
的温控部件
(103)
，所述温控部件
(103)
用于调节所述基板
(101)
的温度以将所述密封腔内的温度控制在4～
97℃。10.
一种包含权利要求1‑9任一项所述的微流控芯片的检测装置，其特征在于，还包括
光源
(600)
；以及输出模块
(700)
，其包括与所述驱动电极
(400)
连接的第一输出端，以及与感测部件
(200)
连接的第二输出端；所述输出模块
(700)
能够输出不同...

【专利技术属性】
技术研发人员：王健，李宁波，杜文超，孟庆亮，陈婵平，
申请(专利权)人：青岛华大智造极创科技有限公司，
类型：发明
国别省市：