[发明专利]微流控芯片、含有该微流控芯片的装置及样本浓缩的方法

说明书

本发明涉及微流控领域，特别涉及微流控芯片、含有该微流控芯片的装置及样本浓缩的方法。本发明为连续流体(continuous flow)状态下使用交流电渗流配合正介电泳力进行液滴相对区域集中，而后通过出口之间的锐角进行多余液滴液体切割，得到浓缩的样本液滴。浓缩的液滴样本有广泛的用途，假设样本为细胞/细菌时可进行药物敏感试验或样本数少量可提浓后进行分析与培养。若样本为DNA时因提浓后于液滴中的高浓度可有效提升后续的扩增，分析或节省杂交的效率，并因液滴内的样本浓度提高而增加碰撞机率，可缩短反应时间。

技术领域

本发明涉及微流控领域，特别涉及微流控芯片、含有该微流控芯片的装置及样本浓缩的方法。

背景技术

微流控芯片技术(Microfluidics)又被称为芯片实验室(Lab-on-a-chip)，能在一个几平方厘米的微小芯片上集成传统的生物和化学实验室的基本功能，包括样品分离、制备、化学反应、检测等操作。

微流控芯片具有液体流动可控、消耗试样和试剂极少、分析速度成十倍上百倍地提高等特点，它可以在几分钟甚至更短的时间内进行上百个样品的同时分析，并且可以在线实现样品的预处理及分析全过程。

液滴微流控技术是微流控芯片技术的一个重要分支。液滴微流控技术是在传统的单相微流控芯片技术发展而来的，最早由芝加哥大学Rustem F. Ismagilov教授首先提出三入口T型微液滴芯片设计，并在之后的几年中得到广泛关注和应用。与单相微流控系统相比，由于其水/油两相分离的特征，具有如消耗样品和试剂量更少，混合速度更快不易造成交叉污染，易于操控等优势。因此，在污染物快速高通量检测，生物样本分离、培育，观察化学反应进度等领域中有着重要的应用。微液滴因具有通量高，无交叉污染等优势，其在喷墨打印、微混合、DNA分析、材料合成、蛋白质结晶等领域呈现出巨大的应用潜力。

为达到早期诊断的目的，通常样本中待测物的浓度都相当微量，微量样本（例：DNA，细胞，细菌，生物蛋白质）给检验通常带来相当大的挑战，因此，样本的浓缩尤为重要。

电渗流驱动技术是微流控芯片重要的组成之一。电渗流微泵具有易于加工和控制、无需移动部件、较高的可重复性和可靠性等优点。目前，电渗流一般分为直流电渗和交流电渗两种方式。直流电渗需要在微通道施加几百甚至于几千伏的电压，这会导致电极与溶液发生电化学反应，产生气泡、焦耳热效应等现象，这些因素均限制了直流电渗微泵的发展。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种微流控芯片、含有该微流控芯片的装置及样本浓缩的方法。本发明以浓缩样本并除去多余液体为目标，使用微流体芯片搭配电极对样本进行浓缩处理。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种微流控芯片，包括基片，所述基片设置有进样口1、出口2以及设置于进样口1、所述出口2之间的微流道3；

所述基片还设置有电极4，所述电极4施加交流电渗流扰动力和/或介电泳力于所述微流道3。

在本发明的一些具体实施方案中，所述电极4为非对称交流电极。

在本发明的一些具体实施方案中，所述电极4为三级式非对称电极，所述电极4包括中间电极和两边电极，所述中间电极的宽度大于所述两边电极的宽度。

在本发明的一些具体实施方案中，所述中间电极的宽度至少为所述两边电极的宽度的2倍。

在本发明的一些具体实施方案中，所述中间电极的宽度至少为所述两边电极的宽度的 倍。

在本发明的一些具体实施方案中，两边电极施加同相电压，中间电极施加与两边电极反相的电压。

在本发明的一些具体实施方案中，所述电极4的频率为：能够产生交流电渗流的流场；且能够产生正介电泳力；且交流电渗流的扰动力大于正介电泳力，有效操控直径2微米以下的粒子(d2 m)。