[实用新型]在两个微流控芯片之间实现数字微流体输运的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种微流体输运技术，尤其是涉及一种在两个微流控芯片之间实现数字微流体输运的装置。

背景技术

微流控芯片因具有小尺寸、操作智能化、较低的试剂消耗量、小的体积、较短的反应时间及集成化等诸多优点，使得它在化学、生化和生物分析等领域中得到越来越多的应用，并不断有新的微流控芯片在现实的生活和科学研究中等得到应用。微流控芯片是采用微机电方法在硅、玻璃、或有机物等基片上加工各种微流体操作单元，如微阀、微泵、微通道、微混合器、微反应器等，以实现样品或试剂的进样、预处理、混合、反应、检测及后处理等一系列操作，实现微量生化量的完整检测过程。微流控芯片根据操作对象即微流体在微流控芯片中的操作形式分为连续流的微流控芯片和数字流的微流控芯片两类。相对于连续流的微流控芯片，数字流的微流控芯片具有样品用量更少、分析速度更快、精确度更高、样品或试剂交叉污染更少等诸多优点而更具有发展前景，已经得到各国专家的广泛高度重视。

目前，以压电材料为基片的声表面波技术具有工艺简单成熟、价格低廉等优点越来越受到微流控专家的重视。以压电材料为基片的微流控芯片，相对于硅、玻璃、有机聚合物等为基片的微流控芯片，更具有发展潜力，近年来以压电材料为基片的微流控芯片得到了快速发展。但同时，以压电材料为基片的微流控芯片也具有一定局限性，相对于其它基片，由压电材料制成的压电基片上相对较难进行微机电加工，大多只能在压电基片上光刻叉指换能器阵列，实现开放式的微流控芯片，且叉指换能器阵列的指对数有限，这样使得对微量生化物质的分析和检测微流系统往往难以在一个微流控芯片内实现，可能需要两个或两个以上的微流控芯片才能满足实际需要，此时，微流体在微流控芯片之间的输运就不可避免。而现有的基于压电基片的微流控芯片，还局限于一个微流控芯片的两维平面内微流体的输运，尚未发现在微流控芯片之间实现微流体输运的报道。如期刊《IEEE会刊的超声、铁电和频率控制分会刊》2007年第54卷第10期2146-2151页(IEEE Transactions on ultrasonics，ferroelectrics，and frequency control Vol.54(10)，2007：2146-2151)公开了《运用声表面波系统检测和高精度定位微液滴》(《Detection andhigh-precision positioning of liquid droplets using SAW systems》)，它是基于声表面波技术实现数字微流体在两维平面内的输运，在128°Y旋转X传播方向铌酸锂基片上采用微电子工艺制作2×2叉指换能器阵列，在水平方向的叉指换能器上加RF电信号激发声表面波，该声表面波驱动声路径上的数字微流体，以使微流体在压电基片的平面内输运，微流体位置由垂直方向叉指换能器对确定，这种数字微流体输运方法只能使数字微流体在两维平面内运动。但随着对数字流的微流控芯片深入地研究，必然需要集成越来越多的操作单元于微流控芯片上，尤其是较复杂的微流体分析系统，很难将所有的微流体操作单元集成于一个微流控芯片中，而是将微流体分析系统所需的各操作单元按功能分别集成于两个或两个以上的微流控芯片中，由此牵涉到了在多个微流控芯片之间输运数字微流体的问题，而现有的数字流的微流控芯片通常包括一个压电基片，压电基片上设置有叉指换能器组和用于数字微流体运动的疏水层，叉指换能器组由若干个叉指换能器组成，叉指换能器沿压电基片的四周设置，叉指换能器与外部信号发生装置连接，压电基片上靠近叉指换能器向外的一侧设置有反射栅，反射栅用于减少外部信号发生装置输出到叉指换能器上的RF电信号功率，如果需要从同一微流体分析系统中的一个微流控芯片向另一个微流控芯片输运或传递数字微流体，则必然要求微流控芯片具有一个用于数字微流体传递的开口，然而即使两个微流控芯片均具有一个用于数字微流体传递的开口，上述现有的数字微流体输运方法也无法实现在两个微流控芯片之间的数字微流体的输运或传递。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种操作简单方便、工作可靠，且能够有效实现数字微流体在两个微流控芯片之间输运的装置。