一種微流控芯片及用于該微流控芯片的智能實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種微流控技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種微流控芯片及用于該微流控芯片的智能實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]生化檢測微流控芯片為多功能系統(tǒng)芯片，該芯片把生化檢測所涉及的樣品制備、定量進(jìn)樣、液體混合、生化反應(yīng)、分離檢測等基本操作單元集成或基本集成于幾平方厘米的芯片之上，是用以取代常規(guī)化學(xué)或生物實(shí)驗(yàn)室的各種功能的一種技術(shù)平臺。
[0003]但是傳統(tǒng)的微流控芯片由于無法保存試劑，造成實(shí)驗(yàn)操作步驟復(fù)雜，試劑也容易被污染。
[0004]因此，為了解決上述技術(shù)問題，需要涉及無需人工加樣的智能實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)是本領(lǐng)域的技術(shù)難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種微流控芯片及用于該微流控芯片的智能實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，該智能實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)減少了加樣步驟，避免了試劑污染，提高了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種微流控芯片，包括橫向依次設(shè)置的密封膜、試劑儲液層、中間連接層、混合反應(yīng)層；所述試劑儲液層中沿豎直方向設(shè)有若干儲液池，所述中間連接層上對應(yīng)每個(gè)儲液池設(shè)有通孔，所述混合反應(yīng)層對應(yīng)每個(gè)通孔設(shè)有微通道支路，各微通道支路通過混合反應(yīng)層中的微通道主路與混合反應(yīng)層底部的反應(yīng)池連通；所述通孔處設(shè)有用于密封通孔的石蠟，所述中間連接層內(nèi)鑲嵌有若干加熱絲以及與每根加熱絲對應(yīng)的供電接口，所述加熱絲一端與供電接口正極端相連，加熱絲另一端環(huán)繞石蠟后與供電接口負(fù)極端相連。
[0007]進(jìn)一步，所述混合反應(yīng)層的外側(cè)覆蓋有密封膜。
[0008]進(jìn)一步，所述試劑儲液層、中間連接層、混合反應(yīng)層的基材為塑料片、玻璃片、石英片、PVC或硅片。
[0009]進(jìn)一步，所述微通道支路向下傾斜，與水平面形成的夾角為25° -45°。
[0010]用于微流控芯片的智能實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，包括用于微流控芯片垂直放置的卡槽、處理器模塊、與處理器模塊連接的供電模塊，所述供電模塊的多路輸出端分別與各加熱絲的供電接口連接；
進(jìn)一步，所述處理器模塊為51系列單片機(jī)。
[0011 ] 本發(fā)明的有益效果是，(I)本發(fā)明在每個(gè)儲液池上設(shè)有通孔，通孔通過石蠟進(jìn)行密封，可以防止存儲在儲液池的試劑在非實(shí)驗(yàn)情況下進(jìn)入反應(yīng)池；(2)試劑預(yù)先密封存儲在儲液池中，通過利用加熱絲來控制石蠟的融化使試劑進(jìn)入反應(yīng)池中不需要人工加樣，操作簡單。另外可以來控制不同試劑的加入順序。
【附圖說明】
[0012]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0013]圖1為本發(fā)明微流控芯片結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明微流控芯片中間連接層的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為本發(fā)明智能實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖中:微流控芯片1、卡槽2、供電模塊3、密封膜100、儲液層110、中間連接層120、混合反應(yīng)層130、儲液池111、石蠟121、微通道支路131、微通道主路132、反應(yīng)池133、加熱絲122、通孔123、供電接口 124。
【具體實(shí)施方式】
[0015]現(xiàn)在結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本發(fā)明有關(guān)的構(gòu)成。
[0016]實(shí)施例1
如圖1所示，本發(fā)明提供了一種微流控芯片，包括橫向依次設(shè)置的密封膜100、試劑儲液層110、中間連接層120、混合反應(yīng)層130 ;所述試劑儲液層110中沿豎直方向設(shè)有若干儲液池111，所述中間連接層120上對應(yīng)每個(gè)儲液池111設(shè)有通孔123，所述混合反應(yīng)層130對應(yīng)每個(gè)通孔123設(shè)有微通道支路132，各微通道支路131通過混合反應(yīng)層130中的微通道主路132與混合反應(yīng)層130底部的反應(yīng)池133連通；所述通孔123處設(shè)有用于密封通孔的石蠟121，使通孔123相當(dāng)于一個(gè)閥門，當(dāng)石蠟121融化時(shí)(相當(dāng)于閥門打開)，儲液池111通過通孔123與混合反應(yīng)層130中的各微通道支路131相連，各微通道支路131向下傾斜分別連接混合反應(yīng)層130中的微通道主路132，該微通道主路132垂直向下連通位于混合反應(yīng)層130底部的反應(yīng)池133 ;以及各儲液池111的豎直方向的高度均高于反應(yīng)池133。
[0017]所述儲液池111與反應(yīng)池133之間存在落差，便于已流入反應(yīng)池133的試劑不會(huì)倒灌到儲液池111中。
[0018]所述中間連接層120內(nèi)鑲嵌有若干加熱絲122以及與每根加熱絲122對應(yīng)的供電接口 124，所述加熱絲122 —端與供電接口 124正極端相連，加熱絲122另一端環(huán)繞石蠟121后與供電接口 124負(fù)極端相連。
[0019]進(jìn)一步，所述混合反應(yīng)層130的背面也覆蓋有密封膜100。所述試劑儲液層110、中間連接層120、混合反應(yīng)層130的基材例如但不限于塑料片、玻璃片、石英片、PVC或硅片。
[0020]實(shí)施例2
用于微流控芯片的智能實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，包括用于微流控芯片垂直放置的卡槽2、處理器模塊、與處理器模塊連接的供電模塊3，所述供電模塊3的多路輸出端分別與各加熱絲122的供電接口 124連接。
[0021]所述供電模塊3的多路輸出端分別與各加熱絲122的供電輸入端(即供電接口124)相連，且該供電模塊3由處理器模塊控制多路輸出；通過所述處理器模塊控制加熱絲122通電加熱，以融化石蠟121。
[0022]其中，所述供電模塊3的多路輸出端的各路可以分別連接三極管，且三極管的控制端(基極)分別與處理器模塊的各控制端相連，通過處理器給出三極管導(dǎo)通電平或者關(guān)斷電平實(shí)現(xiàn)多路輸出端的分別控制，進(jìn)而選擇相應(yīng)的儲液池111打開。
[0023]本發(fā)明的智能實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)在實(shí)驗(yàn)時(shí)，減免了傳統(tǒng)加樣步驟，通過微流控芯片I中的儲液池111預(yù)存試劑，并且根據(jù)儲液池111的數(shù)量可以預(yù)存不同種類的試劑。通過加熱絲122可以快速的選擇需要的藥劑加入到反應(yīng)池133中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。也可以調(diào)整試劑加入順序，即通過分別控制加熱絲122通電來實(shí)現(xiàn)。
[0024]所述處理器模塊例如但不限于采用51系列單片機(jī)。
[0025]用于微流控芯片的智能實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)方法是:當(dāng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，處理器模塊控制供電模塊使加熱絲加熱工作，使密封通孔的石蠟121融化，電熱絲加熱一定時(shí)間，確保石蠟121全部融化后，加熱絲停止加熱；存儲在儲液池中的試劑在自身重力的作用下進(jìn)入各微通道支路，并通過與各微通道支路相連的微通道主路進(jìn)入反應(yīng)池中，進(jìn)而進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。由于石蠟不溶于液體，因此融化后的石蠟受冷粘附在微通道支路、微通道主路壁上，但不影響試劑的流通。
[0026]以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實(shí)施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項(xiàng)發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項(xiàng)發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種微流控芯片，其特征在于，包括橫向依次設(shè)置的密封膜(100)、試劑儲液層(110)、中間連接層(120)、混合反應(yīng)層(130);所述試劑儲液層(110)中沿豎直方向設(shè)有若干儲液池(111)，所述中間連接層(120)上對應(yīng)每個(gè)儲液池(111)設(shè)有通孔(123)，所述混合反應(yīng)層(130)對應(yīng)每個(gè)通孔(123)設(shè)有微通道支路(132)，各微通道支路(131)通過混合反應(yīng)層(130)中的微通道主路(132)與混合反應(yīng)層(130)底部的反應(yīng)池(133)連通；所述通孔(123)處設(shè)有用于密封通孔的石蠟(121 )，所述中間連接層(120)內(nèi)鑲嵌有若干加熱絲(122)以及與每根加熱絲(122)對應(yīng)的供電接口( 124)，所述加熱絲(122) 一端與供電接口(124)正極端相連，加熱絲(122)另一端環(huán)繞石蠟(121)后與供電接口(124)負(fù)極端相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述混合反應(yīng)層(130)的外側(cè)覆蓋有密封膜(100)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述試劑儲液層(110)、中間連接層(120 )、混合反應(yīng)層(130 )的基材為塑料片、玻璃片、石英片、PVC或硅片。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述微通道支路(132)向下傾斜，與水平面形成的夾角為25° -45°。5.用于權(quán)利要求1至4任一所述的微流控芯片的智能實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，包括用于微流控芯片垂直放置的卡槽(2)、處理器模塊、與處理器模塊連接的供電模塊(3)，所述供電模塊(3)的多路輸出端分別與各加熱絲(122)的供電接口(124)連接。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用微流控芯片的智能實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述處理器模塊為51系列單片機(jī)。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種微流控芯片及用于該微流控芯片的智能實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，微流控芯片包括橫向依次設(shè)置的密封膜、試劑儲液層、中間連接層、混合反應(yīng)層；所述的微流控芯片的智能實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，智能試驗(yàn)系統(tǒng)包括用于微流控芯片垂直放置的卡槽、處理器模塊、與處理器模塊連接的供電模塊，所述供電模塊的多路輸出端分別與各加熱絲的供電接口連接。通過本發(fā)明可以更好地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，無需人工加樣，操作簡單。
【IPC分類】G01N35/00
【公開號】CN105092869
【申請?zhí)枴緾N201510639855
【發(fā)明人】趙霞, 高菊玲, 吳為成, 張東鳳, 徐榮麗
【申請人】江蘇農(nóng)林職業(yè)技術(shù)學(xué)院
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2015年9月30日