[实用新型]一种用于产生浓度梯度的桥形微流控芯片

说明书

技术领域

本实用新型涉及生物领域和化学领域，具体涉及一种用于产生任意浓度梯度的桥形微流控结构的微流控芯片模块。

背景技术

在所有化学和生物反应中，化合物的浓度是其中一个重要的参数。一般而言，要测定某化合物对于生物体系/细胞中的有效浓度时，需要对一系列递升或递降的浓度进行生物反应测试。其于制备递升或递降的浓度是以串行形式产生，且最高与最低浓度往往相差几个数量级，制备化合物浓度的误差往往因串行式稀释而放大，从而影响生物实验的准确性。另外，生物体系对外来刺激物/化合物经常表现出非线性的反应关系，例如海马锥体神经元细胞对神经递质γ-氨基丁酸就呈现双向的反应关系。利用线性的浓度梯度差去忠实地呈现生物体系对化合物的非线性反应曲线是困难的，因为此举往往需要产生出密集的递升或递降的浓度。

微流控芯片具有自动化和高重现性等特点，以微流技术产生浓度梯度的代表结构有T型微流结构，它因能并行生成浓度梯度所以一直备受关注。尽管T型微流结构具有方便制作和操作等优点，且微流控装置在分析速度、便携性、价格、效率以及自动化方面有众多的优点，但它们在生命科学和生物科技的应用仍然受到很多限制。尤其突出的是，T型微流管产生浓度梯度曲线的原理是基于化合物在管道内的扩散，因此难以获得可控的浓度梯度曲线以迎合不同生物体系的反应模式，而产生可控浓度梯度对准确检测生物反应具有极其重要的作用。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种产生浓度梯度的桥形微流控芯片，用以产生可控的浓度梯度。

本实用新型实施例提供的产生浓度梯度的桥形微流控芯片，包括：二个宽度相同的进样微流宽管道，其中一个呈梳形的微流宽管道具有十一个凹槽结构，另一个呈S形状的微流宽管道与梳形管道通过微流窄管道相连。从以上技术方案可以看出，本实用新型实施例具有以下优点：本实用新型实施例中的用于产生浓度梯度的桥形微流控芯片模块利用不同宽度管道的阻力差异，以及调控微流窄管道的长度在梳形管道与S形管道之间产生可控的液压差异，从而控制化合物被分配到梳形管道旁边凹槽的浓度，是一种结合化合物对流和扩散分配而产生的浓度梯度。透过控制微流窄管道的长度从而产生可控的浓度梯度，通过注入神经细胞瘤细胞于凹槽结构后，可实现高通量麻痹性贝类毒素的检测，并且本微流控芯片模块制作和操作上简单方便，并适合与其他功能微型器件结合使用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例中的用于产生浓度梯度的桥形微流控芯片中产生任意浓度梯度的桥形微流控结构的布置示意图；

图2为本实用新型实施例中的用于产生浓度梯度的桥形微流控芯片中产生的非线性浓度梯度的实验数据图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例进一步说明本实用新型实施例的技术方案，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例提供了一种用于产生浓度梯度的桥形微流控芯片，用于产生可控的浓度梯度。以下进行具体说明。

请参阅图1，本实用新型实施例中的产生浓度梯度的桥形微流控芯片，包括：

二个宽度相同的进样微流宽管道4及进样微流宽管道5，其中，进样微流宽管道5呈梳形，且具有十一个凹槽结构1（未在图中完全标出），进样微流宽管道4呈S形。进样微流宽管道4与进样微流宽管道5通过各微流窄管道相连，例如图1中的微流窄管道2及微流窄管道3（其余未完全标出）。

本实用新型的实施例中，进行荧光素与缓冲液入口混合的浓度梯度实验，请继续参见图1，缓冲液和试剂分别由缓冲剂入口6及试剂入口7进入产生浓度梯度的桥形微流控芯片。试剂入口7可以输入单一或多种溶质的混合液，为描述方便，本实施例以荧光素试剂液为例：在缓冲剂入口6及试剂入口7分别加入10微升（μL）hank’s平衡盐溶液（HBSS，Hank’s Balanced Salt Solutions）的缓冲液和荧光素（10微摩）。置于共聚焦荧光显微镜之下观察，其中荧光素激发波长为488纳米（nm），发射滤光片选择为505-530纳米（nm），得到图2所示的实验结果，桥形微流控芯片能够产生非线性浓度梯度。