本公开提供了一种微流控芯片，包括芯片主体，芯片主体设有贯穿两端的通道，通道的第一端为供液体输入的入口通道，通道的第二端为供液体输出的出口通道，入口通道至出口通道之间依次交错设置有扩张通道和收缩通道，扩张通道的通道宽度大于入口通道、出口通道和收缩通道；以入口通道的轴线为基准，扩张通道和收缩通道的一侧均与轴线一侧的入口通道齐平设置，扩张通道和收缩通道的另一侧向轴线的另一侧扩张设置；扩张通道内设置有电极。扩张通道内设置有电极。扩张通道内设置有电极。
【技术实现步骤摘要】
一种微流控芯片
[0001]本公开涉及微流控芯片领域，尤其涉及一种微流控芯片。
技术介绍
[0002]微流控芯片技术是把生物、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。微流控芯片技术可以多层次、多方位应用于生物、医学、材料学等领域。微流控芯片有良好的生物兼容性、光学透明性，并且可大规模集成，这些特点使其为科学研究提供更多的可能性。
[0003]微流控芯片可作为便携式即时检测仪器，其在应对现场突发急性疾病诊断、恶性疾病早期筛查与预后评估、推动个性化医疗发展等方面具有重要应用价值，是面向民生健康需求的重要载体，近年来受到各国政府部门的高度重视。作为即时检测仪器的关键技术，微流控芯片具有检测速度快、灵敏度高、成本低、集成性好等优势，非常切合即时检测的技术需求，目前已成为该领域的研究热点。
[0004]其中，惯性微流控技术利用流体惯性效应诱导细胞在通道中受惯性力作用迁移实现精确操控，具有通道结构简单、操作方便、操控精度高等优势，受到国内外学者的广泛关注。然而，流体惯性效应对细胞外观尺寸具有强依赖性，难以对高浓度且尺寸相近的细胞进行精确操控(如检测并捕获血液中的循环肿瘤细胞)，而该类细胞的精准获取对于一些重大疾病的诊断、监控与治疗极具应用与科学价值。因此，突破传统惯性微流控技术，提升微纳米生物颗粒的操控性能，拓展惯性微流控的生医应用范围将为重大疾病的早期筛查与预后治疗提供研究基础，为最终实现惯性微流控芯片的产业化应用提供技术支撑。
[0005]现有的使用惯性微流控技术设计的芯片，需要通过结构上的设置来实现操控液体中生物颗粒的惯性运动，因此，往往设置很长的惯性通道以及复杂的收缩和扩张结构，费时费工。
技术实现思路
[0006]本公开提供一种微流控芯片，以至少解决现有技术中存在的以上技术问题。
[0007]本公开一方面提供一种微流控芯片，包括芯片主体，所述芯片主体设有贯穿两端的通道，所述通道的第一端为供液体输入的入口通道，所述通道的第二端为供液体输出的出口通道，所述入口通道至所述出口通道之间依次交错设置有扩张通道和收缩通道，所述扩张通道的通道宽度大于所述入口通道、所述出口通道和所述收缩通道；
[0008]以所述入口通道的轴线为基准，所述扩张通道和所述收缩通道的一侧均与所述轴线一侧的入口通道齐平设置，所述扩张通道和所述收缩通道的另一侧向所述轴线的另一侧扩张设置；
[0009]所述扩张通道内设置有电极。
[0010]在一可实施方式中，所述电极设有多根，每根所述电极之间平行且间隔设置。
[0011]在一可实施方式中，所述芯片主体由上盖板和下盖板组成，所述上盖板和所述下盖板盖合设置形成所述通道；
[0012]所述上盖板的材质为聚二甲基硅氧烷，所述下盖板的材质为氧化铟锡导电玻璃。
[0013]在一可实施方式中，所述电极固定在所述下盖板上，以扩张通道的一侧为始延伸至另一侧，所述电极通过所述下盖板与外界的电源连通。
[0014]在一可实施方式中，所述入口通道的轴线与扩张通道的轴线相互平行设置。
[0015]在一可实施方式中，所述收缩通道、所述入口通道和所述出口通道的通道宽度相同。
[0016]在一可实施方式中，所述电极为倾斜设置的直线，以扩张通道的轴线为基准，所述电极与所述扩张通道的轴线的锐角的夹角范围为70度至80度。
[0017]在一可实施方式中，所述扩张通道中的电极数量与扩张通道的数量呈负相关设置。
[0018]在一可实施方式中，每个所述扩张通道内的电极设有8
‑
12根。
[0019]在一可实施方式中，每个所述扩张通道内的电极之间等间距设置。
[0020]基于上述方案，本公开具有以下有益效果：
[0021](1)液体以初始速度进入入口通道后以在惯性的作用下进入通道宽度最宽的扩张通道，通过扩张通道进一步促使液体中不同大小的颗粒实现运动路径的分离；在扩张通道内设置电极，形成非均匀电场，使得颗粒除惯性外，还受到介电泳的作用力，能够加速不同大小的颗粒的分离；同时，入口通道后直接连接扩张通道，扩张通道的通道宽度为最宽，而扩张通道和收缩通道的一侧与入口通道齐平设置，只在另一侧扩张，使得颗粒在扩张的一侧惯性分离后在齐平的一侧反弹仍能够顺利的进入下一次分离，保持现有的运动秩序，通过交错设置的扩张通道和收缩通道以及电极的配合使用，缩短了整个通道的长度，简化了通道的结构，同时仍能达到通量高、分离好的效果。
[0022](2)设置多根平行且间隔的电极，有利于液体中的颗粒加速分离。
[0023](3)芯片主体包括上盖板和下盖板，上盖板的材质采用聚二甲基硅氧烷，透光性和生物兼容性好，且易于玻璃粘合，成本低廉；下盖板的材质采用氧化铟锡导电玻璃，具备良好的生物兼容性，不影响液体中生物细胞的活性，同时导电性能良好，透光率高。
[0024](4)下盖板的导电性能良好，通过将电极固定在下盖板，电极能够通过下盖板实现与外界电源的通电。
[0025](5)入口通道的轴线与扩张通道的轴线相互平行设置，使得液体中的颗粒在惯性作用下流入扩张通道时仍呈现较为规律的良好分布形态。收缩通道、入口通道和出口通道的宽度一致，有助于控制颗粒的流向。
[0026](6)电极倾斜的角度控制在70度和80度范围内，既在有限的空间内延长了电极长度，又有助于增强颗粒受到的介电泳的影响。
[0027](7)若增加扩张通道和收缩通道，即可减少电极数量，也可进一步缩短通道长度，增加电极数量。当电极数量设置在8根至12根范围时，可以加速颗粒分离，同时保证其分离状态的呈现效果。
附图说明
[0028]图1所示为本公开一实施例提供的通道的俯视结构示意图；
[0029]图2所示为本公开一实施例提供的芯片主体立体结构的透视示意图。
[0030]图中：1.入口通道；2.出口通道；3.扩张通道；4.收缩通道；5.电极；6.上盖板；7.下盖板。
具体实施方式
[0031]为使本公开的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而非全部实施例。基于本公开中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
[0032]为了能够便于分离液体中的颗粒，如图1所示，本公开一实施例提供了一种微流控芯片，包括芯片主体，芯片主体设有贯穿两端的通道，通道的第一端为供液体输入的入口通道1，通道的第二端为供液体输出的出口通道2。
[0033]入口通道1至出口通道2之间依次交错设置有扩张通道3和收缩通道4，扩张通道3的通道宽度大于入口通道1、出本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种微流控芯片，包括芯片主体，所述芯片主体设有贯穿两端的通道，所述通道的第一端为供液体输入的入口通道(1)，所述通道的第二端为供液体输出的出口通道(2)，其特征在于，所述入口通道(1)至所述出口通道(2)之间依次交错设置有扩张通道(3)和收缩通道(4)，所述扩张通道(3)的通道宽度大于所述入口通道(1)、所述出口通道(2)和所述收缩通道(4)；以所述入口通道(1)的轴线为基准，所述扩张通道(3)和所述收缩通道(4)的一侧均与所述轴线一侧的入口通道(1)齐平设置，所述扩张通道(3)和所述收缩通道(4)的另一侧向所述轴线的另一侧扩张设置；所述扩张通道(3)内设置有电极(5)。2.根据权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述电极(5)设有多根，每根所述电极之间平行且间隔设置。3.根据权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述芯片主体由上盖板(6)和下盖板(7)组成，所述上盖板(6)和所述下盖板(7)盖合设置形成所述通道；所述上盖板(6)的材质为聚二甲基硅氧烷，所述下盖板(7)的材质为氧化铟锡导电玻璃。4.根据权利要求3所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：周腾，何纪新，史留勇，
申请(专利权)人：海南大学三亚研究院，
类型：发明
国别省市：
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