[发明专利]一种多通道微型泵装置及其驱动方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种微流控技术的改进，尤其涉及的是一种多通道微型泵装置及其驱动方法的改进。

背景技术

近几年来，随着微流控技术的蓬勃发展，已经广泛应用于生物医学研究、临床诊断、药物开发、食品卫生和环境监测等诸多领域。微型泵作为流体的驱动系统更是微流控系统中的重要组成部分。目前，学术刊物上已报道了多种微型泵，但绝大多数是单通道，只用于单种液体的输送。当前，高集成、高通量分析是微流控技术的发展趋势，迫切需要能够同时输送几十种甚至几百种不同液体的驱动系统。

目前在专业学术刊物上已有报道很多微型泵，虽然目前发展的微型泵单个泵体积较小，但要把几十个或几百个这样的微型泵集成在一起，体积还是过于庞大，不适合用于微型化的微流控芯片。

近来发展的通过软光刻方法制作的微型泵适合于大规模集成，可用于发展多通道的微型泵。这种微型泵一般由两层弹性材料构成，一层含有输送液体的微流道，另一层含有三条间隔开来的挤压微流道，如图1a和图1b所示，两层粘合在一起，将挤压微流道与高压气体源相连接，并通过有控制顺序的挤压三条挤压微流道，形成蠕动式的挤压，从而驱动微流道内液体的流动。其蠕动顺序自下而上的，如图1a和图1b所示，依次驱动11、12、13三个挤压微流道进行收缩，从而依次驱动微流道内的液体沿挤压顺序方向驱动流动。[M.Unger，H.P.Chou，T.Thorsen，A.Scherre，and S.Quake，Science，288，113(2000)]

上述这种由多个挤压微流道形成的微型泵由软体弹性材料制成，因挤压微流道是间隔一定的距离设置，在微型泵运行的过程中仍会存在相邻挤压微流道之间的回流，以及造成相邻微流道之间的液体存留，不能够全部排空被挤压微流道内的液体，由此导致微型泵的流速过低，流量过小，无法满足大多数微流控芯片的溶液输送要求。

因此，现有技术存在缺陷，尚有待改进和发展。

发明内容

本发明要解决的技术问题是在于提供一种多通道微型泵装置及其驱动方法，以其特有的结构和接续有序挤压来实现蠕动，以避免微流道内液体的回流，提高微型泵的流速和流量，达到微流控芯片的溶液输送要求。

本发明的技术方案构思如下：

一种多通道微型泵装置，其包括至少一用于输送液体的输送微流道，和至少三个挤压微流道，用于驱动所述输送微流道中的液体沿预定方向流动；其中，所述挤压微流道分布在所述输送微流道的侧边，在所述输送微流道上形成两层结构分布；所述挤压微流道对应交错并部分重叠设置。

所述的装置，其中，所述两层挤压微流道设置在所述输送微流道的两侧。

所述的装置，其中，所述两层挤压微流道设置在所述输送微流道的同一侧。

所述的装置，其中，所述微型泵装置由弹性材料制成。

所述的装置，其中，所述挤压微流道分别设置为5条和7条。

所述的装置，其中，所述输送微流道设置为多条。

所述的装置，其中，所述挤压微流道设置为11条和13条。

一种多通道微型泵装置的驱动方法，其包括以下步骤：

A、在由至少一输送微流道形成的输送微流道层的侧边设置交错并部分重叠的至少三个挤压微流道；

B、沿所述输送微流道的输送液体方向顺次挤压交错的各挤压微流道，以驱动所述输送微流道层中的液体流动。

所述的驱动方法，其中，所述步骤B中的挤压微流道由气压驱动。

所述的驱动方法，其中，所述输送微流道设置为多个。

本发明所提供的一种多通道微型泵装置及其驱动方法，由于采用了重叠交叉设置的多个挤压微流道从侧边依次挤压，保证了被挤压的输送微流道内的液体能够全部依次顺序被驱动挤压输送，其实现结构简单，且能够达到溶液输送量的要求。

附图说明

图1a和图1b为现有技术的微型泵示意图；

图2为本发明的多通道微型泵装置的整体示意图；

图3为本发明的多通道微型泵装置的局部放大示意图；

图4为本发明的多通道微型泵装置及其驱动方法的实施例一的剖面示意图；

图5为本发明的多通道微型泵装置及其驱动方法的实施例二的剖面示意图。

具体实施方式

以下将结合附图，对本发明的较佳实施例加以进一步的详细说明。

本发明多通道微型泵装置及其驱动方法主要改进在微型泵的驱动结构上，该微型泵的基体材料由弹性材料组成，通过软光刻的方法制作微流道，其如何制作的过程为现有技术所熟知，在此不再赘述。