[实用新型]一种微流控芯片实时温湿度控制附加装置

说明书

本实用新型属于器官仿生与微环境重构微流控芯片、细胞生物学实验、单细胞分析与检测等分析技术领域，特别提出一种微流控芯片实时温湿度控制附加装置,包括片上附加腔室组件、隔热导管和温度湿度控制装置；所述片上附加腔室组件包括附加腔室、循环气体入口及循环气体出口；所述循环气体入口及循环气体出口均设置在附加腔室上，循环气体入口及循环气体出口分别通过一个隔热导管与温度湿度控制装置气密连接。本实用新型通过温度湿度控制装置精确控制气室的温、湿度参数，即可实现微流控芯片的温度、湿度的动态监测与控制。

技术领域

本实用新型属于器官仿生与微环境重构微流控芯片、细胞生物学实验、单细胞分析与检测等分析技术领域，特别提出一种微流控芯片实时温湿度控制附加装置。

背景技术

微流控技术作为全新的微观层面的分析技术，得到几乎所有医疗生化工作者的重视，目前在医疗、卫生、物理化学、生物制药和基因工程等领域得到了业界的普遍关注和广泛应用。如在生物医学领域，活体细胞与组织培养、器官仿生与微环境重构、单细胞分析与检测等实验，要求整个过程严格模拟自然界生物体内的真实（微）生理环境，表现在物理条件上，要求实验过程的温度、湿度甚至气体成分等参数必须精确控制于期望值，并且整个过程不得人为中断。对于新兴的微流控生化分析技术，为达到温、湿度实时控制这一严苛要求，不得不采用或将微流控系统整机置于生化培养箱内，或将微流控芯片定期移入/移出培养箱内等折中办法，既增加了系统造价和体积，又因试验条件的变化不定而导致试验结果的不准确，不确定。能够实现微流控芯片的温、湿度实时在线控制，且不影响整个实验操作的全集成、结构紧凑的通用装置已经成为业内急需，但一直以来未见报导，也未见有相关专利申请。

发明内容

针对上述现状，本实用新型提出了一种全新的微流控芯片温湿度实时控制附加装置，其特点是采用分离的模块化结构，结构紧凑的附加腔室单独气密叠加到芯片之上，通过循环导管与温度、湿度主控单元相连，实现微流控芯片的温度、湿度参数的稳定、精确、快速控制，保证片上温、湿度环境完全实时地模拟设定的生化过程的目的。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是一种微流控芯片实时温湿度控制附加装置包括片上附加腔室组件、隔热导管和温度湿度控制装置；所述片上附加腔室组件包括附加腔室、循环气体入口及循环气体出口；所述循环气体入口及循环气体出口均设置在附加腔室上，循环气体入口及循环气体出口分别通过一个隔热导管与温度湿度控制装置气密连接。

置于微流控芯片之上的附加腔室组件与温度湿度控制装置分离布置，结构紧凑；通过隔热导管与温度湿度控制装置（主控制单元）气密连接，在强制气体循环机制下，通过对适合细胞与组织培养的气体介质施行强制循环，使得附加腔室内温、湿度与温度湿度控制装置（主控制单元）实时动态一致；通过温度湿度控制装置（主控制单元）精确控制气室的温、湿度参数，即可实现微流控芯片的温度、湿度的动态监测与控制。

进一步的，附加腔室包括附加腔室基座及隔热腔室，附加腔室基座与芯片固定基座可拆卸连接，附加腔室基座上设置隔热腔室，循环气体入口及循环气体出口均设置在隔热腔室上。

进一步的，附加腔室基座通过固定螺栓与芯片固定基座连接。

进一步的，附加腔室的底部沿微流控芯片微液滴输运路径外围设置弹性密封圈，弹性密封圈压于芯片表面，进行气密连接。

置于微流控芯片之上的附加腔室上部采用简单的螺栓与芯片基座相连，借助弹性垫圈与微流控芯片气密配合，简单、快速、可靠，方便快速更换新片。为微流控芯片应用于活细胞等医学生化领域，并实现片上温度、湿度动态实时控制提供真正的简单高效解决方案。使科研人员能够真正告别繁琐、失误和不确定性，有利于简化实验过程，提高实验成功率。

进一步的，隔热腔室采用双层透明壳体结构。

置于微流控芯片之上的附加腔室采用双层透明壳体结构，保温隔热，降低环境温度变化可能带来的扰动影响；增加腔室内亮度，易于观察，方便实验。