一种新型复合通道的微流控芯片制造技术

本实用新型专利技术涉及微流控芯片技术领域，具体为一种新型复合通道的微流控芯片，包括PDMS底座和PDMS顶盖，所述PDMS底座和PDMS顶盖之间设有光刻胶，所述PDMS顶盖上依次设有入口，所述PDMS底座的中心位置设有出口，所述出口与入口之间设有供流体通过的通道，所述通道上设有单向阀；通过单向阀体可实现在多入口端的单向流通，防止流体反流。类半球结构的加入，增大流体的湍流，有利于调节纳米载体的粒径，有效实现纳米载体的高效均一化合成。纳米载体的高效均一化合成。纳米载体的高效均一化合成。

【技术实现步骤摘要】
一种新型复合通道的微流控芯片


[0001]本技术涉及微流控芯片
，具体为一种新型复合通道的微流控芯片。

技术介绍

[0002]微流控芯片是一种能在几平方厘米的面积内集成构建化学、生物学、医学等相关实验所具备的基本条件与功能的技术，也被称为“芯片实验室”，使用其可以对内部流体进行微升/纳升级别的操控。在微流控芯片平台中进行生物样本检测，具有少量化、高精确度的特点，所以微流控被广泛应用于体外诊断、疾病早期观测预防及食品安全等领域而在二十一世纪之后，由压力驱动的微型流控的专利技术更是使其在高集成度与高精度流体控制这一特点上有了质的飞跃，使得微流控技术可以大量代替人工操作，完成繁琐、复杂高重复性的工作，因此，在生物、化学、医学分析方向具有极大应用前景。其中，微流体混合芯片，能够使纳米颗粒能够控制，自下而上(分子自组装,分子间的作用形成的模板制备纳米材料)，在纳升水平以毫秒混合纳米颗粒组分。微流控器件可以高度重复和高通量的方式制备纳米颗粒。微流控芯片可以操控微米尺度通道中的流体，被广泛应用于纳米
微流控芯片中的微反应器通常是管状结构，内部尺寸通常小于一毫米，纳米颗粒的合成在微反应器中进行小规模快速混合可以精致地、可重复地控制颗粒的形成和微粒分散性。微流控纳米液滴操控仪通过在微流控芯片中利用两种不互溶的液体产生液体，是以其中一种液体作为连续相，以另外一种液体作为分散相，借助芯片的通道结构和外力操控，连续相会将分散相剪切成均匀的微小体积单元分散于连续相中，即形成液滴。微流控芯片上可较精确控制两相流速，确保制备的纳米粒子微囊粒径大小均一、组成均匀、性质稳定。另外，通过改变微流控芯片上两相流体的流速，即改变了水、油两相表面张力和剪切力的大小，生成液滴的大小将会改变，因此利用微流控芯片还可制备大小不同的液滴。
[0003]微流控是一门高度交叉的学科，涉及化学，生物学，流体物理，微电子技术，MEMS技术，新材料学和生物医学工程等等。它能够从微观尺度上操控和处理液体，具有微型化，集成化，便携化和高精度化的特点。但依旧存在很多问题，多通道入口，通道连通，不利于通道单独运行；常规由T形、Y形、同轴管、流动聚焦、鱼骨形混合器，在流动过程中均会呈现中心区域的层流状态，纳米载体的整合效果不能满足需求。

技术实现思路

[0004](一)技术目的
[0005]为解决
技术介绍
中存在的技术问题，本技术提出一种新型复合通道的微流控芯片，具有利用液体流动原理，通过微结构增大液相雷诺数，进而提高纳米载体整合的速率以及质量的特点。
[0006](二)技术方案
[0007]为解决上述问题，本技术提供了一种新型复合通道的微流控芯片，包括PDMS底座和PDMS顶盖，所述PDMS底座和PDMS顶盖之间设有光刻胶，所述PDMS顶盖上依次设有入
口，所述PDMS底座的中心位置设有出口，所述出口与入口之间设有供流体通过的通道，所述通道上设有单向阀。
[0008]优选的，所述单向阀上设有拨片。
[0009]优选的，所述入口由设置在顶盖同一圆周上的第一入口、第二入口、第三入口组成。
[0010]优选的，所述通道依次分为接触混合段、纳米载体组装段以及粒径整合段三个部分。
[0011]优选的，所述接触混合段和粒径整合段为平滑结构。
[0012]优选的，所述纳米载体组装段为类半球结构。
[0013]优选的，所述单向阀位于出口与第二入口、第三入口的通道节点处。
[0014]本技术的上述技术方案具有如下有益的技术效果：
[0015]通过单向阀体可实现在多入口端的单向流通，防止流体反流。类半球结构的加入，增大流体的湍流，有利于调节纳米载体的粒径，有效实现纳米载体的高效均一化合成。
附图说明
[0016]图1为本技术的整体结构示意图；
[0017]图2为本技术中单向阀结构示意图；
[0018]图3为本技术中纳米载体组装段结构示意图。
具体实施方式
[0019]为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本技术进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本技术的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本技术的概念。
[0020]如图1
‑
3所示，本技术提出的一种新型复合通道的微流控芯片，包括PDMS底座1和PDMS顶盖3，所述PDMS底座1和PDMS顶盖3之间设有光刻胶2，所述PDMS顶盖3上依次设有入口，所述PDMS底座1的中心位置设有出口d，所述出口d与入口之间设有供流体通过的通道4，所述通道4上设有单向阀5。
[0021]所述单向阀5上设有拨片6。所述单向阀5位于出口d与第二入口b、第三入口c的通道节点处。
[0022]在一个具体的实施例中，所述入口由设置在PDMS顶盖3同一圆周上的第一入口a、第二入口b、第三入口c组成。
[0023]通道4依次分为接触混合段、纳米载体组装段以及粒径整合段三个部分。
[0024]其中，所述接触混合段和粒径整合段为平滑结构。
[0025]如图3所示，所述纳米载体组装段为类半球结构。
[0026]整体工作流程：
[0027]前趋液可从第一入口a、第二入口b、第三入口c端流入；可以按需选择，单前趋液可从第一入口a端流入，多相流依次往后延续，因为每一个入口端到通道4都存在一个单向阀拨片6，液体流进时，存在压力，压力将拨片6推开，液体流出，所以液体只能单向流动，不会
存在一端流入，多端流出现象；前趋液在到达A段前，均属接触混合阶段(图1中各入口到A标记的段)，在纳米载体组装段(即图1中标记A
‑
标记B段),利用凸起类半球结构，增大流体的雷诺数，分散段作为小的单独反应室，当分散段在微流控芯片通道内移动时，发生混合和反应，从而实现纳米粒的构建。进入粒径整合段(即附图1中标记B
‑
标记C段)后改变通道结构，再一次进行整合粒径。最后从出口d端流出。纳米粒可通过粒径整合段(B
‑
C段)长度，流速，以及类半球的长径比进行调节。
[0028]以上显示和描述了本技术的基本原理、主要特征和本技术的优点。本行业的技术人员应该了解，本技术不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本技术的优选例，并不用来限制本技术，在不脱离本技术精神和范围的前提下，本技术还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本技术范围内。本技术要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型复合通道的微流控芯片，其特征在于，包括PDMS底座(1)和PDMS顶盖(3)，所述PDMS底座(1)和PDMS顶盖(3)之间设有光刻胶(2)，所述PDMS顶盖(3)上依次设有入口，所述PDMS底座(1)的中心位置设有出口(d)，所述出口(d)与入口之间设有供流体通过的通道(4)，所述通道(4)上设有单向阀(5)。2.根据权利要求1所述的一种新型复合通道的微流控芯片，其特征在于，所述单向阀(5)上设有拨片(6)。3.根据权利要求1所述的一种新型复合通道的微流控芯片，其特征在于，所述入口由设置在PDMS顶盖(3)同一圆周上的第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴顺利，杨嘉依，陈伟凯，吴宗艺，翁摄稷，谢俊，金晨，杨雷，
申请(专利权)人：吴顺利，
类型：新型
国别省市：