一种基于光温耦合响应水凝胶的微流控芯片制造技术

本发明专利技术提供了一种基于光温耦合响应水凝胶的微流控芯片，包括弹性基底、响应水凝胶和微流体通道，本发明专利技术采用PDMS浇筑弹性基底，用作响应水凝胶的支撑；在弹性基底内部设置有微流体通道，用于微流体的混合；在弹性基底上胶粘响应水凝胶，通过光和温度使响应水凝胶致动，使弹性基底结构发生变化，从而使微流体通道发生扭转，通过光温变化实现微流控芯片混合效率可编程的效果。效率可编程的效果。效率可编程的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种基于光温耦合响应水凝胶的微流控芯片


[0001]本专利技术涉及微流控
，具体为一种基于光温耦合响应水凝胶的微流控芯片。

技术介绍

[0002]微流控芯片分析可以减小样品量、缩短反应时间，同时易于集成，在生命科学、药物分析和化学分析领域具有巨大的应用潜力。微混合器可实现样品在微通道或微腔内的快速均匀混合，是微流控芯片的重要组成部分，其混合效果直接影响微流控芯片的分析性能。微混合器可分为主动式和被动式。传统微混合器无论主动还是被动，其结构都是固定的，应用场所较为固定，因此，开发多功能的微混合器对微流控芯片有重要的意义。
[0003]微混合器的发展由二维到三维结构的转变。三维微混合器相对于二维微混合器，混合效率有明显提升。研究表明，微流体混合主要依靠分子扩散和混沌对流进行，而混沌对流起主导作用。螺旋式结构微通道可以多次改变流体的流向，流体界面会出现更多的扭曲和涡流，因而增加了流体的扰动和混沌特性，混合效率明显高于其他结构。通过利用光温耦合响应水凝胶的致动特性，将响应水凝胶与微流控芯片结合，开发结构可变式微流控芯片。
[0004]基于以上问题，本专利技术提供了一种基于光温耦合响应水凝胶的微流控芯片，包括弹性基底、响应水凝胶和微流体通道，本专利技术采用PDMS浇筑弹性基底，用作响应水凝胶的支撑；在弹性基底内部设置有微流体通道，用于微流体的混合；在弹性基底上胶粘响应水凝胶，通过光和温度使响应水凝胶致动，使弹性基底结构发生变化，从而使微流体通道发生扭转，通过光温变化实现微流控芯片混合效率可编程的效果。r/>
技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种基于光温耦合响应水凝胶的微流控芯片，通过光温变化实现微流控芯片混合效率可编程的效果。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种基于光温耦合响应水凝胶的微流控芯片，其特征在于，包括弹性基底、响应水凝胶和微流体通道，所述弹性基底为长方体，长200mm
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宽8mm
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高40mm，用作所述响应水凝胶的支撑，所述响应水凝胶胶粘在弹性基底的下表面以及前表面，其中下表面的响应水凝胶与弹性基底下表面尺寸相同且胶粘在一起，前表面的响应水凝胶沿水平中线上下分布各三块，均为长25mm
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宽2mm
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高15mm的长方体，水平中线上的响应水凝胶距离右侧面0mm处依次向左29mm等距排列，水平中线下的响应水凝胶距离右侧面27mm处依次向左29mm等距排列，将所述弹性基底均匀切为两块，体积为长200mm
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宽4mm
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高40mm，在底部弹性基底的前表面上刻蚀所述微流体通道，所述微流体通道横截面为圆形，左面为入口，右面为出口，正视微流体通道，入口有两个，呈Y字型，将流体合二为一，Y字型的尾部设置有上下交错的两块PDMS聚合物板，Y字型尾部与2.5个正弦波型管道连接，正弦波型管道尾部再次与Y字型管道连接一分为二，分别水平延至出口。
[0007]进一步，作为优选，弹性基底前表面的响应水凝胶受光和热的刺激，将所述微流体
通道内分别水平延至出口部分扭转为螺旋状，提高流体的混合效率；而弹性基底下表面的响应水凝胶受光和热的刺激，所述弹性基底发生上下位置的摆动，所述微流体通道内交错设置的PDMS聚合物板由于弹性基底的形变发生接触，流体被堵塞。
[0008]本专利技术的有益效果在于：本专利技术提供了一种基于光温耦合响应水凝胶的微流控芯片，包括弹性基底、响应水凝胶和微流体通道，本专利技术采用PDMS浇筑弹性基底，用作响应水凝胶的支撑；在弹性基底内部设置有微流体通道，用于微流体的混合；在弹性基底上胶粘响应水凝胶，通过光和温度使响应水凝胶致动，使弹性基底结构发生变化，从而使微流体通道发生扭转，通过光温变化实现微流控芯片混合效率可编程的效果。
附图说明
[0009]图1是本专利技术微流控芯片的平面示意图；其中，1、弹性基底，2、响应水凝胶，3、微流体通道，4、PDMS聚合物板。
具体实施方式
[0010]以下结合附图来对本专利技术进行详细的描绘。然而应当理解，附图的提供仅为了更好地理解本专利技术，它们不应该理解成对本专利技术的限制。
[0011]如图1所示。本专利技术提供一种基于光温耦合响应水凝胶的微流控芯片，其特征在于，包括弹性基底1、响应水凝胶2和微流体通道3，所述弹性基底1为长方体，长200mm
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宽8mm
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高40mm，用作所述响应水凝胶2的支撑，所述响应水凝胶2胶粘在弹性基底的下表面以及前表面，其中下表面的响应水凝胶2与弹性基底1下表面尺寸相同且胶粘在一起，前表面的响应水凝胶2沿水平中线上下分布各三块，均为长25mm
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宽2mm
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高15mm的长方体，水平中线上的响应水凝胶2距离右侧面0mm处依次向左29mm等距排列，水平中线下的响应水凝胶2距离右侧面27mm处依次向左29mm等距排列，将所述弹性基底1均匀切为两块，体积为长200mm
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宽4mm
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高40mm，在底部弹性基底1的前表面上刻蚀所述微流体通道3，所述微流体通道3横截面为圆形，左面为入口，右面为出口，正视微流体通道，入口有两个，呈Y字型，将流体合二为一，Y字型的尾部设置有上下交错的两块PDMS聚合物板4，Y字型尾部与2.5个正弦波型管道连接，正弦波型管道尾部再次与Y字型管道连接一分为二，分别水平延至出口。
[0012]在本实施例中，弹性基底1前表面的响应水凝胶2受光和热的刺激，将所述微流体通道3内分别水平延至出口部分扭转为螺旋状，提高流体的混合效率；而弹性基底1下表面的响应水凝胶2受光和热的刺激，所述弹性基底1发生上下位置的摆动，所述微流体通道3内交错设置的PDMS聚合物板4由于弹性基底的形变发生接触，流体被堵塞。
[0013]本专利技术采用PDMS浇筑弹性基底，用作响应水凝胶的支撑；在弹性基底内部设置有微流体通道，用于微流体的混合；在弹性基底上胶粘响应水凝胶，通过光和温度使响应水凝胶致动，使弹性基底结构发生变化，从而使微流体通道发生扭转，通过光温变化实现微流控芯片混合效率可编程的效果。
[0014]以上实施方式仅用于说明本专利技术，而并非对本专利技术的限制，有关加工工程
的普通技术人员，在不脱离本专利技术的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本专利技术的范畴，本专利技术的专利保护范围应由权利要求限定。
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于光温耦合响应水凝胶的微流控芯片，其特征在于，包括弹性基底、响应水凝胶和微流体通道，所述弹性基底为长方体，长200mm
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宽8mm
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高40mm，用作所述响应水凝胶的支撑，所述响应水凝胶胶粘在弹性基底的下表面以及前表面，其中下表面的响应水凝胶与弹性基底下表面尺寸相同且胶粘在一起，前表面的响应水凝胶沿水平中线上下分布各三块，均为长25mm
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宽2mm
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高15mm的长方体，水平中线上的响应水凝胶距离右侧面0mm处依次向左29mm等距排列，水平中线下的响应水凝胶距离右侧面27mm处依次向左29mm等距排列，将所述弹性基底均匀切为两块，体积为长200mm
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【专利技术属性】
技术研发人员：杨涵博，刘欢，王俊尧，侯琪，
申请(专利权)人：东北电力大学，
类型：发明
国别省市：