流路优化的两片式主动微流控芯片制造技术

本实用新型专利技术公开了一种流路优化的两片式主动微流控芯片，包括芯片本体，芯片本体上分别设置有进样腔、定量反应腔以及废液腔，进样腔通过第一微流道与定量反应腔连通，而定量反应腔则通过第二微流道与废液腔连通；芯片本体通过上层芯片和下层芯片层叠而形成，并在上层芯片的上表面贴附薄膜。进样腔包括进样池以及进样孔；薄膜在与进样孔对应的位置处镂空设置；定量反应腔包括反应腔下盖以及反应腔上盖；废液腔包括废液池以及废液腔盖板。由此可知，本实用新型专利技术整体缩短流路，利于降低处理包被抗体液造成的堵塞风险。同时，气密性较高，降低液体泄漏风险，从而保证了微流控芯片检测结果的高准确性，有效地提高了微流控芯片的产品合格率。合格率。合格率。

【技术实现步骤摘要】
流路优化的两片式主动微流控芯片


[0001]本技术涉及一种主动微流控芯片，尤其是一种流路优化的两片式主动微流控芯片。

技术介绍

[0002]微流控芯片技术(Microfluidics)是把生物、化学、医学分析过程的样品制备、反应、分离、检测等基本操作单元集成到一块微米尺度的芯片上，自动完成分析全过程。由于它在生物、化学、医学等领域的巨大潜力，已经发展成为一个生物、化学、医学、流体、电子、材料、机械等学科交叉的崭新研究领域。
[0003]中国专利CN 113413935 A公开了一种基于磁性混匀技术的主动微流控芯片，其在进样腔中采用了磁性混匀技术，以将全血样品与进样腔中附着的标记抗体充分反应并混匀。同时，该专利中的主动微流控芯片为三片式结构，包括三层芯片，需要真空键合，且内部流路复杂，总体加工工艺复杂、成本高。另外，为防止全血样品与标记抗体在进样腔中进行反应的过程中，未充分反应的全血样品进入进样流道，影响检测效果，该专利中的进样流道加工在中层芯片的背面，并设置为相当复杂的流路结构，从而影响了该微流控芯片的产品合格率。

技术实现思路

[0004]本技术针对现有技术的不足，提供一种流路优化的两片式主动微流控芯片。其将既有的三片式微流控芯片更改为两片式微流控芯片，即芯片本体的主体结构包括上下两层芯片，整体缩短流路，利于降低处理包被抗体液造成的堵塞风险。同时，两片式设计相对三片式设计气密性较高，降低液体泄漏风险，从而保证了微流控芯片检测结果的高准确性，有效地提高了微流控芯片的产品合格率。
[0005]为实现上述的技术目的，本技术将采取如下的技术方案：
[0006]一种流路优化的两片式主动微流控芯片，包括芯片本体，所述芯片本体上分别设置有进样腔、定量反应腔以及废液腔，所述进样腔通过第一微流道与定量反应腔连通，而定量反应腔则通过第二微流道与废液腔连通；所述的芯片本体整体为通过上层芯片和下层芯片层叠而形成的两片式结构，并在所述上层芯片的上表面贴附薄膜；
[0007]进样腔包括设置于下层芯片上表面的进样池以及贯穿上层芯片设置并与所述进样池池口对接连通的进样孔；薄膜在与进样孔对应的位置处镂空设置；
[0008]定量反应腔包括设置于下层芯片上表面的反应腔下盖以及设置于上层芯片下表面并能够与所述反应腔下盖封接的反应腔上盖；
[0009]废液腔包括设置于下层芯片上表面的废液池以及设置于上层芯片下表面并能够与所述废液池的池口封接的废液腔盖板。
[0010]优选地，所述的第一微流道包括直接与进样腔出口一体连通的进样腔输出流道、直接与反应腔上盖一体连通的反应腔输入流道以及安装在进样腔输出流道、反应腔输入流
道之间的第一防回流结构；进样腔输出流道设置于下层芯片的上表面，而反应腔输入流道则设置于上层芯片的下表面；
[0011]所述的第一防回流结构包括第一竖向通孔、第一横向连接流道以及第二竖向通孔；
[0012]第一、第二竖向通孔均为沿着上层芯片的厚度方向贯通设置的通孔；第一横向连接流道的一端通过第一竖向通孔与进样腔输出流道的出口端对接连通；所述第一横向连接流道的另一端在所述第二竖向通孔的上端旁路设置，并能够与所述第二竖向通孔的上端连通，第二竖向通孔的下端直接与反应腔输入流道的入口端连通。
[0013]优选地，所述的第二微流道包括直接与反应腔上盖一体连通的反应腔输出流道、直接与废液腔盖板一体连通的废液输入流道以及顺序安装在反应腔输出流道、废液输入流道之间的第二防回流结构、第三防回流结构；
[0014]所述的第二防回流结构包括第三竖向通孔、第一纵向连接流道以及第四竖向通孔；所述的第三防回流结构包括第二纵向连接流道、第二横向连接流道、第五竖向通孔、第六竖向通孔；
[0015]第三至第六竖向通孔均为沿着上层芯片的厚度方向贯通设置的通孔；
[0016]反应腔输出流道设置于上层芯片的下表面并能够与所述反应腔上盖的出口对应连通；废液输入流道设置于上层芯片下表面并能够与所述废液腔盖板连通；所述的第一横向连接流道、第一纵向连接流道、第二纵向连接流道均布设在上层芯片上表面的对应位置处；而第二横向连接流道则布设在上层芯片下表面的对应位置处；
[0017]第一纵向连接流道的一端通过第三竖向通孔与第二横向连接流道的入口端连通，第一纵向连接流道的另一端在所述第四竖向通孔的上端旁路设置，并能够与所述第四竖向通孔的上端连通，第四竖向通孔的下端直接与反应腔输出流道的出口端连通；
[0018]第二横向连接流道的出口端通过第五竖向通孔与第二纵向连接流道的一端连通，而第二纵向连接流道的另一端则通过第六竖向通孔与废液腔输入流道的入口连通。
[0019]优选地，所述的芯片本体上还设置有外接液路；所述的外接液路包括两条，对应为第一、第二外接液路；所述第一外接液路的第一外接液路接口能够与反应腔输入流道连通，而所述第二外接液路的第二外接液路接口则能够与反应腔输出流道连通。
[0020]优选地，所述第一外接液路接口配设于第二竖向通孔的上端所在位置处；所述第二外接液路接口配设于第四竖向通孔的上端所在位置处；
[0021]第一外接液路接口依次经第二竖向通孔、反应腔输入流道与反应腔上盖连通，从而形成所述的第一外接液路；第二外接液路接口依次经第四竖向通孔、反应腔输出流道与反应腔上盖连通，从而形成所述的第二外接液路。
[0022]优选地，所述进样腔内预置有磁性构件，且进样腔中附着有标记抗体，而定量反应腔中则附着有包被抗体；所述的进样腔输出流道为U形弯管流道，所述U形弯管流道的进口端与进样腔之间通过切向连接的方式一体连接，而U形弯管流道的出口端通过所述的第一防回流结构与反应腔输入流道连通。
[0023]优选地，所述进样腔设置在定量反应腔的左侧；所述U形弯管流道的流路内缘线与进样腔相切于B点，而U形弯管流道的流路外缘线与进样腔相交于A点，且进样腔经过A点的切向角α的取值范围为30
‑
75度。
[0024]优选地，上层芯片和下层芯片之间通过匹配的第一定位柱、第二定位柱插接成一体，且上层芯片和下层芯片之间通过双面粘性胶膜粘接，同时双面粘性胶膜在与下层芯片正面所设置的各腔室与管路位置处均设置有匹配的镂空孔，使上层芯片与下层芯片粘合后形成所需的腔室与流路。
[0025]优选地，所述废液腔包括矩形废液腔以及沿着矩形废液腔的一个角部位置外延并与所述矩形废液腔连通的长条形废液腔；
[0026]所述废液池包括矩形废液池以及沿着矩形废液池的一个角部位置外延并与所述矩形废液池连通的长条形废液池；
[0027]所述废液腔盖板包括设置于上层芯片下表面并与所述矩形废液池的池口封接的矩形废液腔盖板；所述矩形废液池与矩形废液腔盖板封接形成所述的矩形废液腔；
[0028]所述上层芯片的上表面在与所述长条形废液池对应的位置处设置有槽口朝上的废液溢出存储槽；废液溢出存储槽的槽底设置有贯通连接至长条形废液池的溢流孔；废液溢出存储槽的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种流路优化的两片式主动微流控芯片，包括芯片本体，所述芯片本体上分别设置有进样腔、定量反应腔以及废液腔，所述进样腔通过第一微流道与定量反应腔连通，而定量反应腔则通过第二微流道与废液腔连通；其特征在于，所述的芯片本体整体为通过上层芯片和下层芯片层叠而形成的两片式结构，并在所述上层芯片的上表面贴附薄膜；进样腔包括设置于下层芯片上表面的进样池以及贯穿上层芯片设置并与所述进样池池口对接连通的进样孔；薄膜在与进样孔对应的位置处镂空设置；定量反应腔包括设置于下层芯片上表面的反应腔下盖以及设置于上层芯片下表面并能够与所述反应腔下盖封接的反应腔上盖；废液腔包括设置于下层芯片上表面的废液池以及设置于上层芯片下表面并能够与所述废液池的池口封接的废液腔盖板。2.根据权利要求1所述的流路优化的两片式微流控芯片，其特征在于，所述的第一微流道包括直接与进样腔出口一体连通的进样腔输出流道、直接与反应腔上盖一体连通的反应腔输入流道以及安装在进样腔输出流道、反应腔输入流道之间的第一防回流结构；进样腔输出流道设置于下层芯片的上表面，而反应腔输入流道则设置于上层芯片的下表面；所述的第一防回流结构包括第一竖向通孔、第一横向连接流道以及第二竖向通孔；第一、第二竖向通孔均为沿着上层芯片的厚度方向贯通设置的通孔；第一横向连接流道的一端通过第一竖向通孔与进样腔输出流道的出口端对接连通；所述第一横向连接流道的另一端在所述第二竖向通孔的上端旁路设置，并能够与所述第二竖向通孔的上端连通，第二竖向通孔的下端直接与反应腔输入流道的入口端连通。3.根据权利要求2所述的流路优化的两片式微流控芯片，其特征在于，所述的第二微流道包括直接与反应腔上盖一体连通的反应腔输出流道、直接与废液腔盖板一体连通的废液输入流道以及顺序安装在反应腔输出流道、废液输入流道之间的第二防回流结构、第三防回流结构；所述的第二防回流结构包括第三竖向通孔、第一纵向连接流道以及第四竖向通孔；所述的第三防回流结构包括第二纵向连接流道、第二横向连接流道、第五竖向通孔、第六竖向通孔；第三至第六竖向通孔均为沿着上层芯片的厚度方向贯通设置的通孔；反应腔输出流道设置于上层芯片的下表面并能够与所述反应腔上盖的出口对应连通；废液输入流道设置于上层芯片下表面并能够与所述废液腔盖板连通；所述的第一横向连接流道、第一纵向连接流道、第二纵向连接流道均布设在上层芯片上表面的对应位置处；而第二横向连接流道则布设在上层芯片下表面的对应位置处；第一纵向连接流道的一端通过第三竖向通孔与第二横向连接流道的入口端连通，第一纵向连接流道的另一端在所述第四竖向通孔的上端旁路设置，并能够与所述第四竖向通孔的上端连通，第四竖向通孔的下端直接与反应腔输出流道的出口端连通；第二横向连接流道的出口端通过第五竖向通孔与第二纵向连接流道的一端连通，而第二纵向连接流道的...

【专利技术属性】
技术研发人员：许行尚，杰弗瑞，
申请(专利权)人：南京岚煜生物科技有限公司，
类型：新型
国别省市：