【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于微流控领域，涉及微粒操控技术，具体涉及一种基于旋流多驻点的微流控芯片结构及微粒分选方法。
技术介绍
1、微粒操控是微操作中的关键技术，也是微流控芯片的核心技术，现广泛应用于生物医学、材料科学等领域(吴春卉,姜有为,程鑫.微流控芯片在单细胞捕获中的应用[j].科技导报，2018，36(16):7.)。杭州电子科技大学黄汐威等人(黄汐威,孙晶晶,陈津等.一种细胞分选微流控芯片及其分选方法[p].cn116286356a，2023)提出一种细胞分选微流控芯片及其分选方法，该微流控芯片上设置有微流体通道：微流体通道呈螺旋状，包括预分选管道和二级分选管道。预分选管道的末端与二级分选管道的起始端连接。二级分选管道，包括二级主体管道、分选狭槽和二级副管道。二级主体管道底部远离螺旋状的微流体通道中心位置的一侧与二级副管道底部靠近螺旋状的微流体通道中心位置的一侧通过分选狭槽连通。专利技术者将单一的螺旋管道结构改进为两段式结构，并在后段螺旋管道中使用凹字形截面的流道，利用不同细胞变形能力不同的特点，在不影响细胞质量的前提下，提高了分选尺寸近似的两类细胞的分离纯度和效率。上海傲睿科技有限公司黄鹏等人(黄鹏,王琨,关一民等.一种单细胞分选芯片及单细胞分选装置[p].cn219117406u,2023)提出一种单细胞分选芯片及单细胞分选装置，该分选芯片将单细胞分选与导出集成在同一个微流控芯片上，并以热泡打印喷嘴的驱动形式实现单细胞的快速、高通量的导出，而且实现单细胞的轻柔导出，对细胞的伤害小。装置将分选芯片与图像检测技术相结合，通过ai算法
2、基于旋流驻点的微粒操控方法不会对微粒造成机械伤害，具有控制系统简单、样本处理通量高等优点，但目前利用旋流区域驻点操控微粒的研究还不够成熟，因而限制了其进一步应用。在利用流体的驻点进行微操控方面，麦吉尔大学的safavieh等人(safavieh,m.,et al.,two-aperture microfluidic probes as flow dipoles:theoryand applications(vol 5,11943,2015).scientific reports,2015.5.)设计了一个多微管、可移动、无通道的微流体的装置，通过改变微管的位置和流量，实现驻点的移动操控。日本大阪大学的yaxiaer yalikun等人(yalikun,y.,y.kanda,k.morishima,hydrodynamicvertical rotation method for a single cell in an open space.microfluidics andnanofluidics,2016.20(5).)通过向微流控芯片的顶部喷射流体在垂直平面上形成回流，并利用回流实现不同尺寸微粒在垂直平面上的旋转操作。旋流驱动结构是由华南理工大学张勤教授(zhang q,fan j,aoyama h.manipulation of particles based on swirl[j].japanese journal of applied physics,2018,57(1):017202.)等人提出，两支对向放置的微管，相对喷射流体会在两微管所在平面内产生旋流，旋流中心附近区域具有压力低，流速小，且与旋流场外围的压力差大的特点。旋流中心区域对旋流流域内的微粒具有卷吸作用，可以捕获微粒进入旋流中心；如果旋流场的参数与颗粒的参数相匹配，颗粒将会在粘性力的作用下，沿自身轴转动并且不会离开旋流中心。在流域内配置三只微管，通过控制三只微管的速度差，旋流场中的微粒可以在自转的同时，跟随旋流中心在流域内沿任意方向移动。通过控制旋流中心的驻点，能实现微粒的捕获、移动、转动。
3、目前已有的微粒操控方法难以同时实现微粒的捕获、移动和旋转等一系列操作，且基于旋流驻点原理的微流控芯片只能对单颗粒进行操控。与现有的技术相比，提出的方案具有控制简单，抗干扰能力强，容易实现集成的特点。研究成果为解决微粒的捕获、分选、移动、富集与姿态调整一系列动作的同时实现提供了可能性。在此基础上，本专利技术提出基于旋流多驻点的微流控芯片结构及微粒分选方法，利用流域内形成的多个旋流低压区实现微粒的捕获、分选与富集的过程，扩大了旋流驻点模型的适用范围。
技术实现思路
1、基于目前微粒操控技术中无损操作技术有限，旋流驻点法操控微粒的研究不够系统成熟的情况，本专利技术提供了一种基于旋流多驻点的微流控芯片结构及微粒分选方法，设计一种可形成多个旋流低压区驻点的微流控芯片结构，通过调整微通道流体喷射速度的大小，能够实现对颗粒的定向移、连续分选、富集的过程。
2、本专利技术至少通过如下技术方案之一实现。
3、一种基于旋流多驻点的微流控芯片结构，微流控芯片由基板、流道和导流壁构成，所述基板上表面设有六个流道以及四个导流壁；第一流道、第二流道和第三流道的出口端面在同一平面上，第四流道、第五流道和第六流道的出口端面在同一平面上，且两个平面相互平行；本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于旋流多驻点的微流控芯片结构，其特征在于，微流控芯片由基板、流道和导流壁构成，所述基板(10)上表面设有六个流道(1，3，4，6，8，9)以及四个导流壁(2，5，7，11)；第一流道(1)、第二流道(3)和第三流道(4)的出口端面在同一平面上，第四流道(9)、第五流道(8)和第六流道(6)的出口端面在同一平面上，且两个平面相互平行；所述第一导流壁(2)位于第一流道(1)和第二流道(3)中心轴线连接的中心，第二导流壁(5)位于第二流道(3)和第三流道(4)中心轴线连接的中心，第三导流壁(11)位于第四流道(9)和第五流道(8)中心轴线连接的中心，第四导流壁(7)位于第五流道(8)和第六流道(6)中心轴线连接的中心，四个导流壁均与对应流道的出口端面同在一个水平面上。
2.根据权利要求1所述的一种基于旋流多驻点的微流控芯片结构，其特征在于，六个流道(1，3，4，6，8，9)在同一平面内，第一流道(1)、第二流道(3)、第三流道(4)的出口端面，第四流道(9)、第五流道(8)、第六流道(6)的出口端面与第一流道(1)、第六流道(6)的中心轴线形成矩形流域。
<...【技术特征摘要】
1.一种基于旋流多驻点的微流控芯片结构，其特征在于，微流控芯片由基板、流道和导流壁构成，所述基板(10)上表面设有六个流道(1，3，4，6，8，9)以及四个导流壁(2，5，7，11)；第一流道(1)、第二流道(3)和第三流道(4)的出口端面在同一平面上，第四流道(9)、第五流道(8)和第六流道(6)的出口端面在同一平面上，且两个平面相互平行；所述第一导流壁(2)位于第一流道(1)和第二流道(3)中心轴线连接的中心，第二导流壁(5)位于第二流道(3)和第三流道(4)中心轴线连接的中心，第三导流壁(11)位于第四流道(9)和第五流道(8)中心轴线连接的中心，第四导流壁(7)位于第五流道(8)和第六流道(6)中心轴线连接的中心，四个导流壁均与对应流道的出口端面同在一个水平面上。
2.根据权利要求1所述的一种基于旋流多驻点的微流控芯片结构，其特征在于，六个流道(1，3，4，6，8，9)在同一平面内，第一流道(1)、第二流道(3)、第三流道(4)的出口端面，第四流道(9)、第五流道(8)、第六流道(6)的出口端面与第一流道(1)、第六流道(6)的中心轴线形成矩形流域。
3.根据权利要求2所述的一种基于旋流多驻点的微流控芯片结构，其特征在于，矩形流域大小为1.5mm x7.5 mm～3mmx15 mm，即相邻流道中心轴线的间距为3～6mm，微通道对向放置相距1.5～3mm。
4.根据权利...
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