[发明专利]一种四级递减间距多圆柱阵列结构微通道过滤槽

说明书

本发明公开了一种四级递减间距多圆柱阵列结构微通道过滤槽，属于微流控芯片领域。该微通道过滤槽包括主体通道、贮液池和四级递减间距的多圆柱阵列结构。多圆柱单元结构依次设置于微通道工作入口前，所有物质需先通过四级递减间距多圆柱微通道垃圾阻挡槽方可进入微通道。由于圆柱单元结构间间距极小，所有能对微通道内流体造成影响的大于圆柱单元间距尺寸的固体垃圾均会被阻挡，如PDMS打孔残留物以及实验过程中产生的碎屑。该通道结构能显著降低打孔残渣、实验垃圾等对流体在微流控通道中正常流动的干扰。

技术领域

本发明涉及一种四级递减间距多圆柱微通道过滤槽，属于微流控芯片技术领域。

背景技术

微流控是在尺寸为几至几百微米的通道内操作微纳体积样品的系统科学和技术，通常在一片几平方厘米的芯片上构建生化分析或检测系统，因此也称为芯片实验室。微流控集成了生物与化学领域中常涉及的样品制备、混合、分离、反应、检测等功能单元，以可控流体贯穿微流道形成的整个系统，最终实现常规生化实验室同类功能。微流控芯片技术具有所需样品体积小、效率高、成本低、易于集成等优势，提高了人们控操微量液体的能力，降低了生化试剂的消耗。同时，微流控芯片上反应更加迅速，在生物和化学领域有着广泛的应用前景。

在实际微流控芯片实验或工作中，微流控通道经常会被一些大于通道最小尺寸的垃圾堵塞，这些垃圾的来源包括但不限于微流控通道打孔残渣和实验过程中引进的固体垃圾。一旦大于通道结构最小尺寸的固体垃圾进入微流控通道，极易导致微流控通道堵塞失效，造成通道报废。固体垃圾对微流控通道造成的影响见附图2。

发明内容

本发明的目的是阻止微米级别固体垃圾进入微流控通道。设计一种结构简单，易于加工并且十分有效的过滤槽。该过滤槽可以避免 40μm以上的固体垃圾进入微流控通道，将固体垃圾贮存在过滤槽中，使固体垃圾完全无法影响到通道工作部位，进而使实验成功率、通道耐久性能、实验稳定性提升。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种四级递减间距多圆柱阵列结构微通道过滤槽，该微通道过滤槽为一种用于阻挡固体垃圾进入微流控通道的四级递减间距多圆柱微通道过滤槽，进入所有微流控通道的流体必须流经该微通道过滤槽。该微通道过滤槽包括主体结构1、流体入口2、椭圆形贮液池3、第一级圆柱阵列结构4、第二级圆柱阵列结构5、第三级圆柱阵列结构6、第四级圆柱阵列结构7、微流控通道8和下底板9。

流体入口2、椭圆形贮液池3、微流控通道8为为主体结构1上的凹槽结构；第一级圆柱阵列结构4、第二级圆柱阵列结构5、第三级圆柱阵列结构6、第四级圆柱阵列结构7、微流控通道8均为主体结构1上的孔洞结构，且各结构为芯片工作时液体的流动区域；所述主体固体结构1和下底板9通过上下建合固定，下 底板9置于主体结构1底部，以支撑芯片的主体结构并提供流动空间；流体入口2通过微通道与椭圆形贮液池3连接，椭圆形贮液池3与微流控通道8连接；第一级圆柱阵列结构4、第二级圆柱阵列结构5、第三级圆柱阵列结构6、第四级圆柱阵列结构7设置在椭圆形贮液池3内；第一级圆柱阵列结构4、第二级圆柱阵列结构5、第三级圆柱阵列结构6和第四级圆柱阵列结构7并排布置在椭圆形贮液池3内；第一级圆柱阵列结构4、第二级圆柱阵列结构5、第三级圆柱阵列结构6和第四级圆柱阵列结构7之间为错列布置；第一级圆柱阵列结构4、第二级圆柱阵列结构5、第三级圆柱阵列结构6和第四级圆柱阵列结构7的圆柱阵列尺寸逐渐由大到小渐变。

所述主体结构1和下底板9由聚二甲基硅烷制成。