[发明专利]一种多级分子生物化学反应的方法及采用的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种多级分子生物化学反应的方法和装置，尤其涉及一种采用加速度实现多级分子生物化学反应的方法及装置。

背景技术

“微流芯片”通常是将多种反应集于一个片基上，每个反应腔体置于片基的某个几何位置，由细的管道将反应腔体于另一腔体连接。各反应腔体中可以预置有特定的反应物和试剂和样本。反应物通常为水性流体溶液。本申请书中反应物泛指参与各个反应步骤的各种试剂，各种验本，含有各种试剂和样本的溶液，也包括水等溶剂。腔体可以设置其它反应条件，比如特定温度，时间，浓度调节，特异吸附，光照，光检测等等。在整体反应过程中，也即是一系列的个别反应，通过特定的局部的动力方式将反应物从一个反应腔体经由管道移入下一个反应腔体。特定的动力方式有很多种可能。例如，腔体的一侧通过气嘴与外部气压或液压原连通，由外部加压推动反应物移动。又例如，管道内壁有亲水性涂层，样品或反应物加入一个域后就会沿着管道移动。（这和液体在毛细管中移动相同。）再例如，在反应腔体一侧连接一个气囊空腔，气囊空腔的一表面为柔性材料。对气囊施加机械压力，增加气囊内气压，推动反应腔体内的反应物向另一个反应腔体移动。如果对气囊空腔加热，也能起到机械加压相似效果。特定的局部的动力往往复杂，复杂结构增加制作难度和成本，降低芯片可靠性。

技术内容

本发明采用惯性和相对运动的原理提供实现反应物在芯片各反应腔体内的移动的方法。本发明所采取的技术方案包括以下步骤：

S1，对微流芯片施加外力，在外力作用下微流芯片加速运动；

S2，反应物在惯性作用下与微流芯片产生相对运动，通过连接两反应腔体的管道进入下一个反应腔体；

所述微流芯片上设有至少两个反应腔体，所述反应腔体通过管道连通形成通路。

进一步，更详细的，所述的反应腔体通过管道连通形成循环通路。

进一步，更详细的，所述的反应腔体连通形成的通路两端部与外界大气相通。

进一步，更详细的，所述微流芯片包括位置于a点的第一反应腔体和位置于b点的第二反应腔体，对微流芯片施加外力使微流芯片做方向为b点到a点的加速运动，第一反应腔内的反应物惯性作用下相对微流芯片反向运动至第二反应腔体。

进一步，更详细的，所述微流芯片包括位置于a点的第一反应腔体和位置于b点的第二反应腔，对微流芯片施加外力使其做方向为a点到b点的直线运动，当微流芯片运动速度至V时，使微流芯片急剧减速运动至静止，第一反应腔体内的反应物在惯性作用下相对芯片运动至第二反应腔体。

进一步，更详细的，所述微流芯片中的循环通路为环状，芯片在y方向上加速运动且绕循环通路中心轴旋转，所述y方向与芯片中循环通路所在平面平行。

进一步，更详细的，所述微流芯片中的循环通路为环状，所述循环通路所在平面垂直于水平面，反应物在重力作用下置于所述微流芯片最低端的反应腔体内，旋转微流芯片实现反应物在各反应腔体内的流动。

进一步，更详细的，所述的外力来源于电机作动。

本发明还提供了一种用加速度实现多级分子化学反应的装置，该装置结构简单，反应物流向易控制，包括加速平台和微流芯片，所述微流芯片置于所述加速平台上，所述加速平台带动微流芯片产生加速运动，所述微流芯片上设有至少两个反应腔体，所述反应腔体通过管道连通形成循环通路。

进一步的，所述的加速平台可采用各类电机驱动或电磁铁或液压或气动驱动。

进一步的，所述的微流芯片水平放置于所述加速平台上。

进一步的，所述加速平台上设有用于使微流芯片大幅度减速的限位块。