[发明专利]一种微流控芯片的制冷方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种微流控芯片的温度操控方法，特别是涉及一种微流控芯片的制冷方法。

背景技术

近几年来，微流控芯片技术已经在生物、化学、医学等领域获得广泛的研究和应用。由于在微流控芯片的应用过程中，往往许多的化学、生物的反应及检测，都需要在较低的温度条件下进行。因此，降温控制在微流控芯片的应用中具有极其重要的意义。目前，微流控芯片的制冷主要是依靠外加半导体制冷器或者制冷风扇等电子器件而实现。但是上述制冷方法存在以下不足之处：要么需要复杂的外设，要么制备工艺繁琐而昂贵。这些不足之处都影响了微流控芯片的推广，特别是在一些对仪器设备要求便携化的微全分析应用领域。相比之下，如果能够采用自降温模式，并将之集成于微流控芯片上，从而实现对微流控芯片的温度控制，具有十分重要的实际意义。

发明内容

为实现上述目的，本发明提供一种微流控芯片的制冷方法，其特征在于该方法是通过在微流控芯片中集成能够发生吸热反应的化学试剂而实现芯片局部或整体制冷的。

本发明提供一种微流控芯片的制冷方法，其特征在于，所述的微流控芯片材料为聚二甲基硅氧烷、玻璃、聚乙烯、聚四氟乙烯、聚氯乙烯、金属其中的一种或者两种的组合。

本发明提供一种微流控芯片的制冷方法，其特征在于，所述的化学试剂为NH₄Cl、NH₄NO₃、KNO₃、NaNO₃、Na₂CO₃、KCl、(NH₄)₂SO₄、NH₄CNS等化合物的固态晶体、粉末或水合物，可以是上述物质中的一种，也可以是其中任意两种或两种以上的混合物。

本发明提供一种微流控芯片的制冷方法，其特征在于，所述的微流控芯片的工作原理是向芯片中注入水，水和化学试剂发生吸热反应而获得自降温效果，依据吸热反应的位置设计，可以对芯片实现局部或整体制冷。上述的水，可以是置于芯片外部，使用时采用泵阀设备注入芯片；也可以是密封集成于芯片内部，使用时将其释放。

为实现自降温功能，除了直接使用纯净水外，还可以使用溶液混合物、结晶水等，为了保证芯片存储的方便以及制冷效果，优选结晶盐化合物所带的结晶水，例如十水硫酸钠。

使用本发明提供的制冷方法，无需使用电子制冷器件，操作简便，特别适用于便携式的微全分析系统。

附图说明

图1.本发明提供的一种微流控芯片的制冷方法示意图。其中，A为自降温型微流控芯片；B为化学试剂；C为水；D为隔离阀；E为两种物质的混合及反应产物。

具体实施方案

下面的实施例将结合说明书附图对本发明予以进一步的说明。

实施例一种自降温型微流控芯片

一种自降温型微流控芯片，由聚甲基丙烯酸甲酯制备而成。如图1所示，A为微流控芯片，B为NH₄NO₃；C为纯净水；D为可调节的隔离阀；E为两种物质的混合及反应产物。制冷前，化学试剂B和水C之间依靠隔离阀D分隔开，彼此不会接触；此时微流控芯片A的温度和室温等同。制冷时，打开隔离阀D，并使化学试剂B和水C充分混合，则形成混合物E，同时由于发生强烈的吸热反应，从而使得微流控芯片A的温度在短时间内下降，从而实现芯片的制冷功能。

使用本发明提供的微流控芯片制冷方法，无需使用外部的制冷设备，操作简便，特别适用于便携式的微全分析系统。