阻流微閥的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種微流控芯片，尤其涉及一種阻流微閥；包括流控腔以及分別連通在流控腔進(jìn)液側(cè)和出液側(cè)的進(jìn)液槽和出液槽，所述流控腔進(jìn)液側(cè)的內(nèi)徑大于進(jìn)液槽的內(nèi)徑，所述流控腔的內(nèi)徑沿進(jìn)液側(cè)至出液側(cè)方向逐漸減??；本實用新型的阻流微閥，有效阻止微流控芯片中的液體在無外界壓力情況下流出。
【專利說明】
阻流微閥
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實用新型設(shè)及一種微流控忍片，尤其設(shè)及一種阻流微閥。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前臨床單位進(jìn)行全血分離的主要方法是通過采血管離屯、分離:其一為分離膠促 凝采血管，使用3000rpm低速離屯、，使血紅細(xì)胞和血清因為密度差別分層到分離膠的兩側(cè)； 采血管中有促凝成分和分離膠，促凝成分可W促進(jìn)凝血過程，使紅細(xì)胞及凝血蛋白聚集起 來，更易離屯、下來。其二為抓TA/構(gòu)祿酸鋼/肝素抗凝采血管，也是臨床常見采血管，其中分 別添加了邸TA/構(gòu)祿酸鋼/肝素鋼抗凝成分，可W阻礙凝血過程，在3000rpm低速離屯、的條件 下，血紅細(xì)胞會和血漿分層。除此之外，中國專利公布號為CN204544220U的實用新型專利， 還公開了一種旋轉(zhuǎn)離屯、全血分離忍片及其制備方法，其通過離屯、力將血紅細(xì)胞和血漿分 離，并形成一個虹吸作用在離屯、結(jié)束后將上清分離。然而采用該專利技術(shù)對上樣量及血紅 細(xì)胞所占比例有比較高的要求，上樣量太少會導(dǎo)致無法實現(xiàn)虹吸，血紅細(xì)胞所占比例太大 會導(dǎo)致虹吸過程中血紅細(xì)胞被吸入收集倉，使用效果不穩(wěn)定;并且該方法需使用離屯、設(shè)備， 成本較高。
[0003] 微流控忍片又稱忍片實驗室化ab-on-a-CMp)，是一種微型全分析系統(tǒng)(y-TAS)， 它是一種操控微小體積流體在微小通道或構(gòu)件中流動的系統(tǒng)，設(shè)及到物理、化學(xué)、生物等多 個基礎(chǔ)學(xué)科領(lǐng)域。微流控忍片W微流控技術(shù)為基礎(chǔ)，包含微米至納米級別的通道、腔、閥、累 等小尺度器件，利用其特性控制流體運(yùn)動和物理化學(xué)變化。
[0004] 通過微流控忍片，可W實現(xiàn)全血分離，然而全血分離過程中，為了實現(xiàn)定量移取， 需要在忍片上設(shè)置阻流微閥，W阻止微流控忍片中的液體在無外界壓力情況下流出，而對 于小尺度器件上阻流微閥的實現(xiàn)，目前缺少較好的辦法。
[0005] 有鑒于上述的缺陷，本設(shè)計人，積極加W研究創(chuàng)新，W期創(chuàng)設(shè)一種阻流微閥W應(yīng)用 在微流控忍片上，使其更具有產(chǎn)業(yè)上的利用價值。 【實用新型內(nèi)容】
[0006] 為解決上述技術(shù)問題，本實用新型的目的是提供一種有效阻止微流控忍片中的液 體在無外界壓力情況下流出的阻流微閥。
[0007] 本實用新型第一方面提供一種阻流微閥，包括流控腔W及分別連通在流控腔進(jìn)液 側(cè)和出液側(cè)的進(jìn)液槽和出液槽，所述流控腔進(jìn)液側(cè)的內(nèi)徑大于進(jìn)液槽的內(nèi)徑，所述流控腔 的內(nèi)徑沿進(jìn)液側(cè)至出液側(cè)方向逐漸減小。
[000引進(jìn)一步的，所述流控腔進(jìn)液側(cè)的底面高度低于所述進(jìn)液槽的底面高度，所述流控 腔出液側(cè)的內(nèi)徑與出液槽的內(nèi)徑相一致。
[0009] 進(jìn)一步的，所述流控腔包括分別位于進(jìn)液側(cè)和出液側(cè)的且相互連通的前腔體和后 腔體，所述前腔體為立方體型，所述后腔體的內(nèi)徑沿進(jìn)液側(cè)至出液側(cè)方向逐漸減小。
[0010] 進(jìn)一步的，所述進(jìn)液槽、前腔體、后腔體和出液槽的頂面位于同一平面，所述后腔 體的底部沿進(jìn)液側(cè)至出液側(cè)方向逐漸升高，所述后腔體的寬度沿進(jìn)液側(cè)至出液側(cè)方向逐漸 變小。
[0011] 進(jìn)一步的，所述前腔體的深度為650-750WI1，寬度為950-1050WI1。
[0012] 進(jìn)一步的，所述進(jìn)液槽和出液槽的深度均為250-350皿，寬度均為250-350皿。
[0013] 本實用新型第二方面提供一種采用前述阻流微閥的全血過濾及定量移取微流控 忍片，包括忍片主體、W及設(shè)置在忍片主體上的全血分離機(jī)構(gòu)、防倒流微閥、液體定量機(jī)構(gòu)、 推進(jìn)液機(jī)構(gòu)、阻流微閥和出液機(jī)構(gòu);其中：
[0014] 所述全血分離機(jī)構(gòu)包括依次設(shè)置的進(jìn)液口、全血濾膜和收集單元，所述全血濾膜 用于將自進(jìn)液口進(jìn)入的血液過濾分離得到血漿，所述收集單元用于收集分離得到的血漿、 并將血漿在毛細(xì)作用下經(jīng)防倒流微閥傳送至液體定量機(jī)構(gòu)；
[0015] 所述防倒流微閥用于阻止液體定量機(jī)構(gòu)中的血漿逆流至全血分離機(jī)構(gòu)；
[0016] 所述液體定量機(jī)構(gòu)包括用于容置定量血漿的儲液腔；
[0017] 所述阻流微閥設(shè)置在液體定量機(jī)構(gòu)的輸出端、并用于阻止儲液腔中的血漿在無外 界壓力情況下流出；
[0018] 所述推進(jìn)液機(jī)構(gòu)包括用于容置推進(jìn)液的推進(jìn)液腔和推進(jìn)單元，所述推進(jìn)單元用 于將推進(jìn)液腔內(nèi)的推進(jìn)液在壓力作用下推送至儲液腔、并將儲液腔內(nèi)的定量血漿經(jīng)阻流微 閥推送至出液機(jī)構(gòu)；
[0019] 所述出液機(jī)構(gòu)包括出液口，所述出液口用于排出定量分離后的血漿。
[0020] 借由上述方案，本實用新型至少具有W下優(yōu)點：可W有效阻止微流控忍片中的液 體在無外界壓力情況下流出。
[0021] 上述說明僅是本實用新型技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本實用新型的技 術(shù)手段，并可依照說明書的內(nèi)容予W實施，W下W本實用新型的較佳實施例并配合附圖詳 細(xì)說明如后。
【附圖說明】
[0022] 圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023] 圖2是本實用新型第二實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024] 圖3是本實用新型中忍片上片的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025] 圖4是本實用新型中忍片下片的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026] 圖5是圖4中A部的局部放大圖；
[0027] 圖6是本實用新型中舌片式微閥的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028] 圖7是圖4中B部的局部放大圖；
[0029] 圖8是本實用新型中S型毛細(xì)槽道儲液腔的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030] 圖9是本實用新型中推進(jìn)液機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031] 圖10是本實用新型中第一種出液機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032] 圖11是本實用新型中第二種出液機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0033] 下面結(jié)合附圖和實施例，對本實用新型的【具體實施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。W下 實施例用于說明本實用新型，但不用來限制本實用新型的范圍。
[0034] 實施例一
[0035] 參見圖1，本實用新型一較佳實施例的一種阻流微閥，包括流控腔601W及分別連 通在流控腔進(jìn)液側(cè)和出液側(cè)的進(jìn)液槽604和出液槽605，流控腔進(jìn)液側(cè)的內(nèi)徑大于進(jìn)液槽的 內(nèi)徑，流控腔的內(nèi)徑沿進(jìn)液側(cè)至出液側(cè)方向逐漸減小。
[0036] 阻流微閥利用液體表面浸潤力作為閥口阻力，當(dāng)液體流到阻流微閥時，液體表面 積突然增大，從而需要大量液體體積，運(yùn)樣就對液體向前的毛細(xì)流動產(chǎn)生了巨大阻力，從而 起到阻流的作用;在施加壓力將液體推入阻流微閥的流控腔后，其結(jié)構(gòu)表面積迅速被飽和， 使阻流微閥對后續(xù)液體流動不產(chǎn)生阻礙。
[0037] 為了有效增大液體流到阻流微閥時，液體的表面積，流控腔601進(jìn)液側(cè)的底面高度 低于進(jìn)液槽604的底面高度，流控腔601出液側(cè)的內(nèi)徑與出液槽605的內(nèi)徑相一致。
[0038] 具體而言，流控腔601可W分為兩個不同尺寸的腔體，包括分別位于進(jìn)液側(cè)和出液 側(cè)的且相互連通的前腔體602和后腔體603,前腔體為立方體型，后腔體的內(nèi)徑沿進(jìn)液側(cè)至 出液側(cè)方向逐漸減小。
[0039] 進(jìn)液槽604、前腔體602、后腔體603和出液槽605的頂面位于同一平面，后腔體603 的底部沿進(jìn)液側(cè)至出液側(cè)方向逐漸升高，后腔體603的寬度沿進(jìn)液側(cè)至出液側(cè)方向逐漸變 小。
[0040] 前腔體602的深度為650-750WI1，寬度為950-1050WI1。進(jìn)液槽和出液槽的深度均為 250-350曲1，寬度均為250-350曲1。
[0041] 實施例二
[0042] 參見圖2至圖4,本實用新型提供一種全血過濾及定量移取微流控忍片，包括忍片 主體1、W及設(shè)置在忍片主體上的全血分離機(jī)構(gòu)2、防倒流微閥3、液體定量機(jī)構(gòu)4、推進(jìn)液機(jī) 構(gòu)5、阻流微閥6和出液機(jī)構(gòu)7。
[0043] 應(yīng)當(dāng)說明的是，全血分離機(jī)構(gòu)2、防倒流微閥3、液體定量機(jī)構(gòu)4、推進(jìn)液機(jī)構(gòu)5、阻流 微閥6和出液機(jī)構(gòu)7可W通過激光加工、模型注塑加工等多種方式在忍片主體內(nèi)部成型，也 可通過設(shè)置為分離式的忍片上片11和忍片下片12,在忍片上片11或忍片下片12上加工出特 定形狀、然后相互封裝的在一起；由于前一種加工方式較為繁瑣，本實用新型對此不再寶 述，在后續(xù)實施例中，本實用新型W忍片主體分離設(shè)計為忍片上片11或忍片下片12而后相 互封裝的方式，做進(jìn)一步說明。
[0044] 全血分離機(jī)構(gòu)2包括依次設(shè)置的進(jìn)液口 201、全血濾膜（圖中未示出）和收集單元 202,其中進(jìn)液口 201和全血濾膜可設(shè)置在忍片上片11上，收集單元設(shè)置在忍片下片12上;全 血濾膜用于將自進(jìn)液口 201進(jìn)入的血液過濾分離得到血漿，收集單元202用于收集分離得到 的血漿、并將血漿在毛細(xì)作用下經(jīng)防倒流微閥3傳送至液體定量機(jī)構(gòu)4;
[0045] 防倒流微閥3用于阻止液體定量機(jī)構(gòu)中的血漿逆流至全血分離機(jī)構(gòu)2;
[0046] 液體定量機(jī)構(gòu)4包括用于容置定量血漿的儲液腔；
[0047] 阻流微閥6設(shè)置在液體定量機(jī)構(gòu)5的輸出端、并用于阻止儲液腔中的血漿在無外界 壓力情況下流出；
[0048] 推進(jìn)液機(jī)構(gòu)5包括用于容置推進(jìn)液的推進(jìn)液腔和推進(jìn)單元，推進(jìn)單元用于將推進(jìn) 液腔內(nèi)的推進(jìn)液在壓力作用下推送至儲液腔、并將儲液腔內(nèi)的定量血漿經(jīng)阻流微閥推送至 出液機(jī)構(gòu)；
[0049] 出液機(jī)構(gòu)7包括出液口 701，出液口 701用于排出定量分離后的血漿。
[0050] 收集單元202、防倒流微閥3、液體定量機(jī)構(gòu)4、推進(jìn)液機(jī)構(gòu)5、阻流微閥6和出液機(jī)構(gòu) 7,可均設(shè)置在忍片下片上，而忍片上片封裝在忍片下片上，封裝形式可采用膠裝、卡裝、夾 裝等多種方式中的一種，也可相互配合使用;其中，膠裝可采用雙面膠、熱固化膠、光固化膠 等方式，卡裝可采用在忍片上片和忍片下片上分別設(shè)置相互配合的卡件和卡槽W卡裝固 定，夾裝可采用單獨(dú)配置的夾具，將忍片上片和忍片下片夾裝固定；另外，設(shè)及防倒流微閥 3、液體定量機(jī)構(gòu)4、推進(jìn)液機(jī)構(gòu)5、阻流微閥6和出液機(jī)構(gòu)7的區(qū)域，為了防止血漿流出，還可 設(shè)置相應(yīng)的密封結(jié)構(gòu)，如密封墊、或是相互配合的密封突條和凹槽等，也可配合膠裝，W達(dá) 到密封的效果。
[0051] 應(yīng)當(dāng)說明的是，附圖2至4所示的各結(jié)構(gòu)，僅用于解釋說明全血分離機(jī)構(gòu)2、防倒流 微閥3、液體定量機(jī)構(gòu)4、推進(jìn)液機(jī)構(gòu)5、阻流微閥6和出液機(jī)構(gòu)7所起到的功能，凡是能夠?qū)崿F(xiàn) 上述技術(shù)效果的微流控結(jié)構(gòu)，均應(yīng)落入本實用新型的保護(hù)范圍，而并不局限于附圖中所示 的結(jié)構(gòu)。
[0化2] 實施例S
[0053] 參見圖3至圖5,本實用新型提供一種可實現(xiàn)實施例一中所述功能的全血分離機(jī) 構(gòu)2,忍片主體1包括忍片上片11和忍片下片12,進(jìn)液口 201設(shè)置于忍片上片，并且進(jìn)液口 201 底部的尺寸大于頂部的尺寸，或者進(jìn)液口201的底部設(shè)置有向內(nèi)凹陷的卡槽203,收集單元 202包括收集腔204、設(shè)置在收集腔204內(nèi)的多個支撐柱205、W及支撐層(圖中未示出），支撐 層設(shè)置在支撐柱205上，并通過忍片上片和忍片下片之間的相互封裝實現(xiàn)固定，例如可將支 撐層的四周邊緣夾裝在卡槽203中；全血濾膜設(shè)置在支撐層上，全血濾膜的四周邊緣可夾裝 在卡槽203中位于支撐層和忍片上片11之間；進(jìn)液口 201設(shè)置在全血濾膜的上方。應(yīng)當(dāng)說明 的是，支撐層的作用在于將全血濾膜支撐在支撐柱的上方，一方面起到支撐作用，另一方面 起到防止全血濾膜與支撐柱頂面相互貼附，增大全血濾膜的過濾面積，提高過濾效果的作 用;支撐層的材料可W選擇多種，例如聚醋膜、玻璃纖維等結(jié)構(gòu)疏松的纖維材料，自全血濾 膜過濾而下的血漿，可W穿過纖維材料中的空隙，進(jìn)入收集腔204中。
[0054] 應(yīng)當(dāng)說明的是，全血濾膜并非可W將血細(xì)胞與血漿完全有效地分離，為了防止血 細(xì)胞進(jìn)入液體定量機(jī)構(gòu)4,收集腔204的底部設(shè)置有排列為階梯狀的多個底臺206,支撐柱 205設(shè)置在底臺206上，支撐柱205的頂面相互齊平，收集腔204的出液口 207設(shè)置在靠近具有 最高位置的底臺的那一側(cè)。階梯狀的底臺206,起到沉淀血細(xì)胞并限制血細(xì)胞朝向出液口方 向位移的作用，相互間隔排布的支撐柱之間的間隙，又起到過濾并限制血細(xì)胞朝向出液口 方向位移的作用。應(yīng)當(dāng)說明的是，底臺206的數(shù)量為3至5個，每個階梯的高度約為150-25化 m，底臺數(shù)量較少對于血細(xì)胞的限制作用較為一般，而數(shù)量較多，則又受限制于忍片主體的 厚度，使得底臺的高度減小，反而降低了血細(xì)胞的過濾效果。
[00對實施例四
[0056]參見圖6和圖7,本實用新型提供多種可實現(xiàn)實施例一中所述功能的防倒流微閥3， 與實施例=相同的是，忍片主體1包括忍片上片11和忍片下片12,防倒流微閥3設(shè)置在忍片 下片12上，忍片上片11起到密封的作用。防倒流微閥具有多種實現(xiàn)方式，如變截面微閥、舌 片式微閥、附壁式微閥等，應(yīng)當(dāng)說明的是，凡是能夠?qū)崿F(xiàn)前述功能的防倒流微閥，均應(yīng)落入 本實用新型的保護(hù)范圍。由于忍片主體為片狀，綜合考慮實用性和生產(chǎn)成本等問題，本實 用新型中優(yōu)選舌片式微閥和附壁式微閥W做進(jìn)一步說明。
[0057]如圖6所示，舌片式微閥包括舌片301，舌片301在液體流動方向前側(cè)與后側(cè)的壓力 差為正值和負(fù)值的情況下分別為開啟狀態(tài)和閉合狀態(tài);換言之，當(dāng)收集單元202中收集得到 血漿時，由于防倒流微閥3靠近儲液腔的一側(cè)空置，前后兩側(cè)存在正值的壓力差，血漿可W 順利通過舌片式微閥，當(dāng)血漿流量達(dá)到一定值，或者推進(jìn)液在推進(jìn)單元的作用下進(jìn)入儲液 腔時，防倒流微閥前后兩側(cè)的壓力出現(xiàn)平衡或負(fù)值的壓力差，舌片301在壓力差作用下發(fā)生 形變或位移，將收集單元202的出液口封閉。
[005引具體而言，舌片式微閥包括閥體通道302、舌片腔303、W及舌片301，舌片腔303設(shè) 置在閥體通道302上，舌片301的一端旋轉(zhuǎn)或固定設(shè)置在舌片腔內(nèi)。旋轉(zhuǎn)連接的情況下，舌片 腔內(nèi)設(shè)置有轉(zhuǎn)軸304，舌片301的一端設(shè)置有轉(zhuǎn)軸孔305，舌片301通過轉(zhuǎn)軸孔305套裝在轉(zhuǎn)軸 304上并相對轉(zhuǎn)動；固定連接的情況下，舌片301的一端固定在舌片腔靠近收集單元的一側(cè)， 推進(jìn)液機(jī)構(gòu)輸出端連接在靠近舌片301的另一端的位置，此時舌片301密封推進(jìn)液機(jī)構(gòu)的輸 出端，當(dāng)推進(jìn)液機(jī)構(gòu)引尋推進(jìn)液推送至液體定量機(jī)構(gòu)4時，舌片301在壓力下發(fā)生形變，從而 頂壓密封在閥體通道上，實現(xiàn)液體的單向流動。應(yīng)當(dāng)說明的是，當(dāng)舌片為旋轉(zhuǎn)連接時，也可 將推進(jìn)液機(jī)構(gòu)輸出端連接在靠近舌片301的另一端的位置，同時將舌片設(shè)置為具有彈性而 可發(fā)生形變，運(yùn)樣在雙重作用下，控制單向流動的效果更好。對于舌片301的材料選擇，可采 用軟硅膠材質(zhì)的舌片。
[0059] 如圖7所示，附壁式微閥包括主通道311、W及并聯(lián)在主通道上的多個旁路通道 312,旁路通道312兩端均W與主通道內(nèi)液體流動方向相同的朝向連接在主通道上，換言之， 旁路通道前側(cè)液體流動方向與主通道內(nèi)液體流動方向的夾角大于90度，而旁路通道后側(cè)液 體流動方向與主通道內(nèi)液體流動方向的夾角小于90度;旁路通道312包括沿主通道內(nèi)液體 流動方向上依次設(shè)置的第一旁路通道313、第二旁路通道314和第=旁路通道315,第一旁路 通道、第二旁路通道和第=旁路通道均為瓣膜狀，且尺寸逐漸變小，第一旁路通道、第二旁 路通道和第=旁路通道還存在相互疊加的情況，即第二旁路通道的進(jìn)液端設(shè)置在第一旁 路通道的進(jìn)液端和出液端之間，第=旁路通道的進(jìn)液端設(shè)置在第二旁路通道的進(jìn)液端和出 液端之間。旁路通道的數(shù)量與防倒流效果有關(guān)，旁路通道數(shù)量越多，防倒流效果越好。應(yīng)當(dāng) 說明的是，主通道可設(shè)置為直線型，也可設(shè)置為S型，W增大反向的阻流效果。
[0060] 該種附壁式微閥又被稱之為瓣膜式微閥，當(dāng)液體由圖7中右側(cè)向左側(cè)流動時，主通 道內(nèi)有一部分液體進(jìn)入旁路通道，并在旁路通道的出口與主通道匯合，運(yùn)個匯合過程中存 在一定的能量，將主通道內(nèi)的液體壓向管壁，由于流動方向相同，因而還使主通道內(nèi)的液體 流動更加穩(wěn)定；當(dāng)液體逆流時，即液體由圖7中左側(cè)向右側(cè)流動時，主通道內(nèi)有一部分液體 進(jìn)入旁路通道，運(yùn)一部分液體在旁路通道出口處的流動方向與主通道內(nèi)的液體流向相反， 因此增加了局部阻力，從而阻止液體的逆流。
[0061] 舌片式微閥與附壁式微閥均可有效地實現(xiàn)液體的防倒流功能，相對而言，舌片式 微閥的防倒流效果更好，然而生產(chǎn)成本更高，而附壁式微閥相比而言，生產(chǎn)加工更為簡單， 生產(chǎn)成本較低。
[0062] 實施例五
[0063] 參見圖4和圖8,本實用新型提供一種可實現(xiàn)實施例一中所述功能的液體定量機(jī)構(gòu) 4,與前述實施例相同的是，忍片主體I包括忍片上片11和忍片下片12,液體定量機(jī)構(gòu)4設(shè)置 在忍片下片12上，忍片上片11起到密封的作用。液體定量機(jī)構(gòu)4中的儲液腔，可W設(shè)置為多 種結(jié)構(gòu)，或者簡單的設(shè)置為毛細(xì)管、或毛細(xì)槽道。應(yīng)當(dāng)說明的是，儲液腔的儲液量與毛細(xì)管 或毛細(xì)槽道的內(nèi)徑和長度有關(guān)，在內(nèi)徑一定的情況下，可W在有限尺寸的忍片主體上采用S 型、圓形等多種形狀的毛細(xì)管或毛細(xì)槽道，W改變儲液腔的儲液量。
[0064] 實施例六
[0065] 參見圖2和圖9,本實用新型提供多種可實現(xiàn)實施例二中所述功能的推進(jìn)液機(jī)構(gòu)5， 與前述實施例不同的是，忍片主體1雖然包括忍片上片11和忍片下片12,但就安裝方式而 言，推進(jìn)液機(jī)構(gòu)5可設(shè)置為拆卸式推進(jìn)液機(jī)構(gòu)或模塊式推進(jìn)液機(jī)構(gòu)，其中，如圖2所示，拆卸 式推進(jìn)液機(jī)構(gòu)W可拆卸方式連接在忍片主體1上，并在忍片主體上設(shè)置有接頭13;也可如圖 9所示，W模塊式推進(jìn)液機(jī)構(gòu)的方式一體化設(shè)置在忍片主體上。
[0066] 就結(jié)構(gòu)而言，推進(jìn)液機(jī)構(gòu)可設(shè)置為多種，如現(xiàn)有的注射器、移液槍等，凡是能夠?qū)?現(xiàn)將推進(jìn)液腔內(nèi)的推進(jìn)液在壓力作用下推送至儲液腔的推進(jìn)液機(jī)構(gòu)，均應(yīng)落入本實用新型 的保護(hù)范圍；就注射器和移液槍而言，均需在忍片主體上設(shè)置接頭W連接，同時由于操作時 需單獨(dú)一只手推動或掘壓手柄，運(yùn)樣就需要兩只手同時操作方可完成忍片的使用，多有不 便。對此，可將推進(jìn)液機(jī)構(gòu)5設(shè)置為與忍片厚度相匹配的扁平狀主體，包括座體501，座體501 上設(shè)置有活塞孔502，活塞孔502可W設(shè)置在座體501的頂面，也可設(shè)置在座體501的側(cè)面，座 體501內(nèi)部設(shè)置有推進(jìn)液腔503，推進(jìn)單元為活塞塊504，活塞塊504在活塞孔502內(nèi)相對滑 動，活塞孔502的內(nèi)壁上設(shè)置有用于限制活塞塊單向位移的限位件。應(yīng)當(dāng)說明的是，運(yùn)種結(jié) 構(gòu)的推進(jìn)液機(jī)構(gòu)，可W設(shè)置為拆卸式推進(jìn)液機(jī)構(gòu)，也可設(shè)置為模塊式推進(jìn)液機(jī)構(gòu)。若為模塊 式推進(jìn)液機(jī)構(gòu)，可如圖9所示，在忍片下片12上開槽為推進(jìn)液腔503,在忍片上片上開孔為活 塞孔502,然后將忍片上片11與忍片下片12相密封，再設(shè)置一與活塞孔502尺寸相配合的活 塞塊即可。另外，需說明的是，推進(jìn)液腔503的出液端底部逐漸升高，直至與開設(shè)在忍片下片 上的毛細(xì)槽道底部齊平，W滿足推進(jìn)液的出液。
[0067] 應(yīng)當(dāng)說明的是，凡是能夠?qū)崿F(xiàn)活塞塊504在活塞孔內(nèi)單向位移的限位件，均應(yīng)落入 本實用新型的保護(hù)范圍，較為簡單的，限位件為并排設(shè)置在活塞孔內(nèi)壁上的多條斜齒，活塞 塊的外壁上設(shè)置有與斜齒相曬合的咬合齒，通過咬合齒對斜齒的咬合作用，防止活塞塊反 向位移;活塞塊504單向位移的作用在于使儲液腔內(nèi)的定量血漿排出，而不會將收集單元中 的血漿吸出。
[006引實施例屯
[0069] 參見圖10和11，本實用新型提供多種可實現(xiàn)實施例二中所述功能的出液機(jī)構(gòu)7,與 前述實施例=至六相同的是，忍片主體1包括忍片上片11和忍片下片12,出液機(jī)構(gòu)7設(shè)置在 忍片下片12上，忍片上片11起到密封的作用。出液機(jī)構(gòu)7包括出液口 701，出液口 701的內(nèi)側(cè) 設(shè)置有連接結(jié)構(gòu)702,連接結(jié)構(gòu)為卡槽、內(nèi)螺紋、或突起，W方便與其它忍片上的連接件相互 匹配，實現(xiàn)位置固定。或者，出液機(jī)構(gòu)還包括連接接頭703,連接接頭703的尺寸與EP管等收 集容器、或其它忍片上的連接件相互匹配，W實現(xiàn)血漿的收集。
[0070] 實施例八
[0071] 本實用新型還提供一種全血過濾及定量移取微流控忍片的加工方法，包括W下步 驟：
[0072] SI預(yù)處理:將一塊PMMA板材切割成100mm*60mm，切割出兩塊備用；采用3M 3701- 3702純透明雙面膠，將雙面膠平整貼在其中一塊PMMA板材上，將貼上雙面膠的板材放入滾 軸壓制機(jī)上反復(fù)壓制兩次，除去雙面膠和PMMA板材中的氣泡。
[0073] S2忍片加工:使用C02激光加工機(jī)對預(yù)處理過的PMMA板材進(jìn)行加工。
[0074] 將預(yù)處理過的PMMA板材雙面膠面向上卡入激光加工模具槽中；將需要加工圖形在 激光加工軟件中進(jìn)行編輯，調(diào)整激光功率為8W進(jìn)行加工；反復(fù)加工10次，待加工成型后取 下;將另一片未經(jīng)預(yù)處理的PMMA板材卡入激光加工模具槽中；將需要加工圖形在激光加工 軟件中進(jìn)行編輯，調(diào)整激光功率為8W進(jìn)行加工;反復(fù)加工10次，待加工成型后取下；
[0075] S3忍片組裝:將全血濾膜和玻璃纖維裁成適當(dāng)大小，依次裝入全血分離機(jī)構(gòu)中；撕 去雙面膠上的覆膜，將加工好的忍片上下片對齊后，流道方向朝內(nèi)粘合到儀器，放入滾軸壓 制機(jī)上反復(fù)壓制兩次，除去雙面膠和PMMA板材中的氣泡;檢查已鍵合好忍片是否有堵塞或 漏氣，將推進(jìn)液吸入推進(jìn)結(jié)構(gòu)，將推進(jìn)結(jié)構(gòu)出液端和已經(jīng)組裝好的忍片的對應(yīng)位置用細(xì)管 接好，然后用卡扣將推進(jìn)結(jié)構(gòu)固定好，使整個結(jié)構(gòu)成為一個整體。
[0076] 實施例九
[0077] 本實用新型還提供采用不同材料和方法制備全血過濾及定量移取微流控忍片的 對比結(jié)果，如下所示：
[007引分別采用PMMA材料、玻璃材料、PS材料制作忍片，每種忍片制備5塊，其中，PMMA材 料使用激光加工的方式加工成所需結(jié)構(gòu)，玻璃材料使用光刻的方式形成所需結(jié)構(gòu)，PS材料 使用注塑的方式形成所需結(jié)構(gòu)。PMMA材料使用熱膠加工進(jìn)行鍵合，玻璃材料使用雙面膠進(jìn) 行鍵合，PS材料使用熱膠和壓敏膠結(jié)合膠膜進(jìn)行鍵合。鍵合完成后將=個不同的忍片接上 注射器，=種忍片的設(shè)計定量移取容量為20ul，設(shè)計加樣量為lOOul。
[0079] 在鍵合完成前，使用氨化侶裡的乙酸溶液加入到PMMA材料通道中進(jìn)行純化處理。 純化處理完成后，將PMMA材料忍片進(jìn)行鍵合。
[0080] 使用忍片時，將全血標(biāo)本分別加入到=塊忍片的進(jìn)液口中，待血清流到阻流微閥 前時，=種忍片中的血漿都停止了沿管道方向的毛細(xì)流動。推動推進(jìn)液機(jī)構(gòu)的推進(jìn)單元，將 推進(jìn)液推入液體定量機(jī)構(gòu)的儲液腔內(nèi)，推動血清標(biāo)本向前移動。此時，=塊忍片中的血清標(biāo) 本都流入阻流微閥中，并從中通過，從出液口中流出。
[0081] 待標(biāo)本液體完全從忍片中流出，分別收集到EP管中，測量S種不同忍片收集到的 液體體積。結(jié)果如表1所示，根據(jù)質(zhì)量差值的平均值，可見=種忍片均具有較好的定量移取 效果，換算為血漿體積，符合設(shè)計定量移取容量20ul。
[0082] 表1 =種忍片定量移取效果對比結(jié)果
[0083]
[0084] 另外，本實用新型還制作一批PMMA微流控忍片，其設(shè)計定量移取容量為20ul，設(shè)計 加樣量為lOOul。采用臨床取得健康體檢血進(jìn)行試驗。從不同標(biāo)本中取IOOul加入到加樣孔 中，結(jié)果如表2所示，根據(jù)質(zhì)量差值的平均值，可見PMMA微流控忍片均具有較好的定量移取 效果，長期使用穩(wěn)定性較高，換算為血漿體積，符合設(shè)計定量移取容量20ul。
[0085] 表2 PMMA微流控忍片長期使用的定量移取效果對比結(jié)果
[m只"
[0087] W上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，并不用于限制本實用新型，應(yīng)當(dāng)指出， 對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型技術(shù)原理的前提下，還可W做 出若干改進(jìn)和變型，運(yùn)些改進(jìn)和變型也應(yīng)視為本實用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種阻流微閥，其特征在于:包括流控腔以及分別連通在流控腔進(jìn)液側(cè)和出液側(cè)的 進(jìn)液槽和出液槽，所述流控腔進(jìn)液側(cè)的內(nèi)徑大于進(jìn)液槽的內(nèi)徑，所述流控腔的內(nèi)徑沿進(jìn)液 側(cè)至出液側(cè)方向逐漸減小。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻流微閥，其特征在于:所述流控腔進(jìn)液側(cè)的底面高度低于所 述進(jìn)液槽的底面高度，所述流控腔出液側(cè)的內(nèi)徑與出液槽的內(nèi)徑相一致。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的阻流微閥，其特征在于:所述流控腔包括分別位于進(jìn)液側(cè)和出 液側(cè)的且相互連通的前腔體和后腔體，所述前腔體為立方體型，所述后腔體的內(nèi)徑沿進(jìn)液 側(cè)至出液側(cè)方向逐漸減小。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的阻流微閥，其特征在于:所述進(jìn)液槽、前腔體、后腔體和出液槽 的頂面位于同一平面，所述后腔體的底部沿進(jìn)液側(cè)至出液側(cè)方向逐漸升高，所述后腔體的 寬度沿進(jìn)液側(cè)至出液側(cè)方向逐漸變小。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的阻流微閥，其特征在于:所述前腔體的深度為650-750μπι，寬度 為950-1050μηι。6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的阻流微閥，其特征在于:所述進(jìn)液槽和出液槽的深度均為250-350μηι，寬度均為 250-350μηι。7. -種采用根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項所述的阻流微閥的全血過濾及定量移取微流控 芯片，其特征在于:包括芯片主體、以及設(shè)置在芯片主體上的全血分離機(jī)構(gòu)、防倒流微閥、液 體定量機(jī)構(gòu)、推進(jìn)液機(jī)構(gòu)、阻流微閥和出液機(jī)構(gòu);其中： 所述全血分離機(jī)構(gòu)包括依次設(shè)置的進(jìn)液口、全血濾膜和收集單元，所述全血濾膜用于 將自進(jìn)液口進(jìn)入的血液過濾分離得到血漿，所述收集單元用于收集分離得到的血漿、并將 血漿在毛細(xì)作用下經(jīng)防倒流微閥傳送至液體定量機(jī)構(gòu)； 所述防倒流微閥用于阻止液體定量機(jī)構(gòu)中的血漿逆流至全血分離機(jī)構(gòu)； 所述液體定量機(jī)構(gòu)包括用于容置定量血衆(zhòng)的儲液腔； 所述阻流微閥設(shè)置在液體定量機(jī)構(gòu)的輸出端、并用于阻止儲液腔中的血漿在無外界壓 力情況下流出； 所述推進(jìn)液機(jī)構(gòu)包括用于容置推進(jìn)液的推進(jìn)液腔和推進(jìn)單元，所述推進(jìn)單元用于將推 進(jìn)液腔內(nèi)的推進(jìn)液在壓力作用下推送至儲液腔、并將儲液腔內(nèi)的定量血漿經(jīng)阻流微閥推送 至出液機(jī)構(gòu)； 所述出液機(jī)構(gòu)包括出液口，所述出液口用于排出定量分離后的血漿。
【文檔編號】B01L3/00GK205517818SQ201620267293
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年3月31日
【發(fā)明人】張鵬, 徐兢, 廖平璋
【申請人】蘇州市博納泰科生物技術(shù)有限公司