本发明专利技术提供一种微流控芯片及其检测装置、控制方法。微流控芯片包括装置主体、形成在装置主体内且一端开口的通道，所述通道开口外侧设置有用于将反应试剂和密封液向通道内侧推入的推动单元；所述通道的远离开口一端与推动单元的推动端之间形成封闭空间，所述封闭空间内容纳有反应试剂、气柱、用于密封反应试剂的密封液，所述反应试剂、气柱、密封液由通道的远离开口一端向通道开口依次设置；所述通道壁面设置有阀体，所述阀体用于在受热后熔融、并在熔融后固化在通道中从而将通道分隔为互不连通的两部分，所述阀体材料的熔点高于反应试剂反应时的温度。反应时的温度。反应时的温度。
【技术实现步骤摘要】
微流控芯片及其检测装置、控制方法
[0001]本专利技术涉及一种微流控芯片及其检测装置、控制方法，属于微流控芯片领域。
技术介绍
[0002]微流控芯片可以容纳流体的有效结构为微米级尺度，发挥出独特的分析性能，目前，对其研究越来越广泛，在医疗检测领域的应用也备受重视，如何使检测结果更精准、抗干扰性更好，尤为重要，而微流控芯片气密性的保持便是其中非常重要的一环。长期保持芯片内部良好的气密性，对于试剂的储存保护、抗干扰、避免污染、提高检测的精准性都有重要作用。
[0003]微阀是微流控芯片中对流体流动进行控制的关键技术，微阀的设置及开启和关闭过程，也应该使芯片内部长期保持良好的气密性。目前的微阀中，有采用石蜡等物质，例如通过对石蜡微阀加热，使得微阀由常闭状态调整为打开状态，从而实现阀的状态改变。
[0004]但是，石蜡微阀因熔点较低，打开和关闭过程中易与流体混合，污染反应物。另外，微流控芯片内试剂反应温度可以达到100℃，而达到试剂反应温度时，石蜡阀已经融化，失去封闭管路作用，因此，无法在试剂反应时实现阀的关闭，无法保证芯片内部的气密性，有可能对试剂造成污染。
技术实现思路
[0005]本专利技术要解决的问题是针对现有技术中石蜡微阀打开和关闭过程中易与流体混合从而污染反应试剂的问题，提供一种微流控芯片及其检测装置、控制方法。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种微流控芯片，包括装置主体、形成在装置主体内且一端开口的通道，所述通道开口外侧设置有用于将反应试剂和密封液向通道内侧推入的推动单元；所述通道的远离开口一端与推动单元的推动端之间形成封闭空间，所述封闭空间内容纳有反应试剂、气柱、用于密封反应试剂的密封液，所述反应试剂、气柱、密封液由通道的远离开口一端向通道开口依次设置；所述通道下壁面开设有容纳槽，所述容纳槽中容纳有被检测样品；所述通道壁面设置有阀体，所述阀体用于在受热后熔融、并在熔融后固化在通道中从而将气柱分隔为互不连通的两部分，所述阀体材料的熔点高于反应试剂反应时的温度，所述容纳槽位于阀体、通道开口之间；所述推动单元未动作时，第一位置位于推动单元的推动端与最外侧的容纳槽之间。
[0007]本专利技术中，所述推动单元未动作时，第一位置位于推动单元的推动端与最外侧的容纳槽之间，从而可令反应试剂进入容纳槽中储存。利用推动单元可实现将反应试剂、气柱、密封液推向通道内侧，从而令密封液位于容纳槽上方实现对反应试剂的密封。推动完成后，可通过加热后熔融的阀体固化后将气柱分隔为互不连通的两部分，从而在气柱所在位
置完全堵塞通道。申请人在研究时发现，由于反应时需加热，如果阀体不密封，则密封液会受热膨胀向左挤压气柱，使得密封液可能在通道延伸方向上左右移动，使其状态不稳定，可能会影响反应试剂与被检测样品之间的反应。本专利技术中，由于阀体密封，因此，密封液被封闭在阀体与推动单元的推动端之间的封闭空间中，使其活动范围受限，从而可以使其处于热力学稳定状态，避免影响检测结果。申请人在研究时发现，如果管路中有反应试剂或密封油，反应试剂的加热汽化及油的受热流动都会增加阀体的密封难度。通过设置气柱，可以在气柱所在位置令阀体密封堵塞通道，从而便于实现密封，而且密封过程不会污染反应试剂。由于阀体材料的熔点高于反应试剂反应时的温度（一般为100℃），因此达到反应试剂反应时的温度时，阀体不会融化。加热阀体可使得阀体熔融后密封，从而可实现阀体的关闭，保证芯片内部的气密性，不会对试剂造成污染。
[0008]进一步地，所述容纳槽的个数不小于2个，各个容纳槽沿通道延伸方向间隔设置，各个容纳槽中的被检测样品为相同或不同样品。
[0009]各个容纳槽沿通道延伸方向间隔设置，一个容纳槽中的反应试剂与其相邻的容纳槽中的反应试剂之间通过密封液间隔开。
[0010]进一步地，所述密封液为沸点高于反应试剂沸点的液体。
[0011]本专利技术中，反应试剂与被检测样品反应时，一般需要加热，因此反应试剂被加热容易在反应试剂上表面产生气泡。通过设置密封液为沸点高于反应试剂沸点的液体，可以阻挡气泡，从而阻挡反应试剂挥发。
[0012]进一步地，所述阀体为不透光材料，所述阀体设置在装置主体内壁面，所述装置主体的位于阀体外侧的至少一个侧壁为透光材料。
[0013]本专利技术中，通过上述设置，利用外部光线加热单元（例如激光加热单元）进行加热时，阀体外侧的至少一个侧壁为透光材料，因此不吸收热量，不会因加热单元的照射而变形；而阀体为不透光材料，可以吸收热量，从而使得阀体受热熔融而堵塞通道。
[0014]进一步地，所述阀体、装置主体均为塑料材料，所述不透光材料为深色塑料，所述透光材料为透明塑料。
[0015]进一步地，所述阀体包括在通道延伸方向两侧相对设置的第一子阀体、第二子阀体；所述装置主体的位于第一子阀体外侧的侧壁、位于第二子阀体外侧的侧壁为透光材料。
[0016]进一步地，所述装置主体的朝向通道的壁面上开设有第一凹槽、第二凹槽，所述第一凹槽、第二凹槽在通道延伸方向两侧相对设置，所述第一子阀体、第二子阀体分别容纳固定于第一凹槽、第二凹槽。
[0017]本专利技术中，通过将第一子阀体、第二子阀体分别容纳固定于第一凹槽、第二凹槽，使得二者在受热熔融时，只能向通道一侧移动，从而便于二者朝向彼此移动，使得熔融后的第一子阀体、第二子阀体共同作用，从而堵塞通道。通过设置第一凹槽、第二凹槽，还可以避免对通道中流动的液体产生过多阻碍。
[0018]进一步地，所述通道的壁面上开设有环状凹槽，所述环状凹槽围绕通道设置，所述阀体为环状结构且容纳在所述环状凹槽中。而且，由于阀体为环状结构，仅需在采用透光材料的装置主体的侧壁外侧设置一个加热单元，即可对阀体整体加热。
[0019]本专利技术还提供一种微流控芯片检测装置，所述微流控芯片检测装置包括控制单元、用于检测如上述任一项所述的被检测的微流控芯片的气柱在所述被检测的微流控芯片的通道中位置的检测单元，所述控制单元、检测单元均设置在所述被检测的微流控芯片外侧，所述检测单元输出端、所述被检测的微流控芯片的推动单元控制端分别与控制单元电连接。
[0020]通过设置检测单元，从而可以确定气柱何时到达正对阀体的位置，从而可以在气柱正对阀体时，令推动单元停止运行，从而便于阀体实现密封。
[0021]在一种优选技术方案中，所述检测单元用于检测所述推动单元的推动端所在位置。
[0022]本专利技术中，由于通道尺寸、密封液体积、反应试剂的体积、推动单元的速度均可确定，因此，通过检测推动端所在位置，即可估算气柱所在位置。
[0023]在一种优选技术方案中，所述检测单元为视觉检测单元，所述视觉检测单元的图像采集端朝向所述通道设置。在一种优选技术方案中，所述装置主体的至少位于视觉检测单元与通道之间的部分为透明材料，所述气柱和反应试剂的颜色差别和/或亮度差别可由视觉检测单元分辨，所述气柱与密封液的颜色差别和/或亮度差别可由视觉检测单元分辨。
[0024]本发本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种微流控芯片，包括装置主体（10）、形成在装置主体（10）内且一端开口的通道（6），所述通道（6）开口外侧设置有用于将反应试剂（7）和密封液（4）向通道（6）内侧推入的推动单元（3）；所述通道（6）的远离开口一端与推动单元（3）的推动端之间形成封闭空间，所述封闭空间内容纳有反应试剂（7）、气柱（5）、用于密封反应试剂（7）的密封液（4），所述反应试剂（7）、气柱（5）、密封液（4）由通道（6）的远离开口一端向通道（6）开口依次设置；所述通道（6）下壁面开设有容纳槽（61），所述容纳槽（61）中容纳有被检测样品；其特征在于，所述通道（6）壁面设置有阀体（100），所述阀体（100）用于在受热后熔融、并在熔融后固化在通道（6）中从而将气柱（5）分隔为互不连通的两部分，所述阀体（100）材料的熔点高于反应试剂（7）反应时的温度，所述容纳槽（61）位于阀体（100）、通道（6）开口之间；所述推动单元（3）未动作时，第一位置位于推动单元（3）的推动端与最外侧的容纳槽（61）之间。2.根据权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述容纳槽（61）的个数不小于2个，各个容纳槽（61）沿通道延伸方向间隔设置，各个容纳槽（61）中的被检测样品为相同或不同样品。3.根据权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述密封液（4）为沸点高于反应试剂（7）沸点的液体。4.根据权利要求1
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3中任一项所述的微流控芯片，其特征在于，所述阀体（100）为不透光材料且设置在装置主体（10）内壁面，所述装置主体（10）的位于阀体（100）外侧的至少一个侧壁（101，102）为透光材料。5.根据权利要求4所述的微流控芯片，其特征在于，所述阀体（100）、装置主体（10）均为塑料材料，所述不透光材料为深色塑料，所述透光材料为透明塑料。6.根据权利要求4所述的微流控芯片，其特征在于，所述阀体（100）包括在通道（6）延...
【专利技术属性】
技术研发人员：邬鹏程，谢艳红，周孝祥，
申请(专利权)人：湖南乐准智芯生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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