[实用新型]用于无间断切换微流体的结构及具有该结构的微流控芯片

说明书

技术领域

本实用新型涉及微流控芯片技术领域，尤其涉及一种用于无间断切换微流体的结构及具有该结构的微流控芯片。

背景技术

在微流控芯片中实现不同液体间的交换及切换，是基于微流控芯片进行药物筛选及生物、化学反应等实验中常需用到的一种实验技术手段。传统常用的液体切换方法主要是在同一液体入口处通过接口的插拔而进行液体的更换，或者设置两个进样口，在停止由第一个液体入口进样后，再由第二个液体入口进样。这样的方法不得不面对进样管在芯片进样口处的来回插拔，或待更换流体的突然注入，在此过程中很容易向液体通道中引入气泡，影响实验结果，且会降低芯片的使用寿命。此外，在涉及到多种流体切换或多次反复流体切换时，应用以上方法的缺点将更为突出。后期也有通过在芯片上集成微阀来进行芯片中的液体切换控制，但基本原理与传统的液体交换方法相同，在流体通道中容易产生气泡仍是此类方法存在的主要缺陷，其中，在涉及到多种流体切换或多次反复流体切换时，应用以上方法的缺点将更为明显。众所周知，在微流控芯片中进行实验时，气泡是影响实验结果的关键问题之一，在涉及到生物实验时尤为突出。因此，如何简易高效避免气泡产生的研究就显得十分重要。

发明内容

针对上述问题，本实用新型提供一种用于无间断切换微流体的结构及具有该结构的微流控芯片，可以实现液体间灵活快速的交换，且可避免传统液体切换方法中微流体通道易产生气泡的问题。

为实现本实用新型的上述目的，本实用新型提供一种用于无间断切换微流体的结构，包括：第一PDMS薄膜层与第二PDMS薄膜层，所述第一PDMS薄膜层与第二PDMS薄膜层的预聚物与固化剂的比例不同，经加热固化形成一整体。

所述第一PDMS薄膜层上设有第一微阀、第二微阀、及第三微阀；所述第二PDMS薄膜层设有第一流体通道、第二流体通道及第三流体通道；所述第一流体通道与第二流体通道通过第三流体通道相连通；所述第一微阀恰好对准第一流体通道，第二微阀恰好对准第二流体通道，第三微阀恰好对准第三流体通道；所述第一微阀、第二微阀及第三微阀通过第二PDMS薄膜层分别与第一流体通道、第二流体通道、第三流体通道相隔。

所述第一流体通道一端设有第一液体入口，另一端设有第一液体出口；所述第二流体通道一端设有第二液体入口，另一端设有第二液体出口。

所述第一微阀、第二微阀的位置位于第三流体通道的两侧，第一微阀靠近第一液体入口侧，第二微阀靠近第二液体出口侧。

所述第一微阀与第二微阀为联动控制，同时开启或压紧，所述第三微阀为独立控制。

所述第一PDMS薄膜层上的三个微阀尺寸大小相同，高度为50～150μm，横截面为矩形，长宽均为600～1500μm。

所述第一流体通道与第二流体通道的高度均为50～150μm，宽度均为100～400μm；所述第一流体通道与第二流体通道之间的间距为1000～2500μm。

所述第三流体通道高度为50～150μm，长度为1000～2500μm，宽度为100～400μm。

本实用新型还提供一种具有上述用于无间断切换微流体结构的微流控芯片，包括：若干个用于无间断切换微流体的结构、玻璃层；所述用于无间断切换微流体的结构包括第一PDMS薄膜层、第二PDMS薄膜层；所述第一PDMS薄膜层、第二PDMS薄膜层、及玻璃底层依次经不可逆键合形成一整体结构；所述用于无间断切换微流体的结构之间通过第一流体通道相连；除了第一个用于无间断切换微流体的结构外，其余的用于无间断切换微流体的结构均未设置第一微阀；所述每个用于无间断切换微流体的结构中，第二流体通道与第三流体通道均位于第一流体通道的同一侧。

所述微流控芯片中用于无间断切换微流体的结构至少为一个。

与现有技术相比本实用新型的有益效果。

本实用新型提供的用于无间断切换微流体的结构，可以通过阀控快速、灵敏实现液体的切换而不需要进行软管插拔等操作；同时，液体切换是基于两种液体之间的液体张力进行的，通过这样的切换方式可有效避免微流体通道中气泡的生成。此外，该结构可以进行大量重复，实现集成化，集成化的微流控芯片，在具有集成后结构的微流控芯片上，可以进行多种液体的切换与组合，从而可以根据需要产生不同配比的液体。

附图说明

图1为本实用新型用于无间断切换微流体结构的总体示意图。

图2为打开第一微阀与第二微阀，关闭第三微阀时的流体走向示意图。