[发明专利]通用惯性聚焦微流控芯片

说明书

一种通用惯性聚焦微流控芯片，包括：主功能单元，包括依次连通的第一交换端、涡流流道与第二交换端，所述涡流流道用于实现流体的迪恩涡流，所述第一交换端包括至少三个分别连通于所述涡流流道的端部的外侧、中部、内侧的流体入口，所述第二交换端包括至少三个分别连通于所述涡流流道的另一端端部的内侧、中部、外侧的流体出口；至少一种分流单元，所述分流单元包括一主交换端与分别连通于所述主交换端的复数个分流交换端，不同种类的分流单元具有不同数量的分流交换端。本发明提供的通用惯性聚焦微流控芯片具有对不同分选应用结构的通用性与兼容性，节约所需的芯片数量而有效地控制制造与应用成本。

技术领域

本发明属于微流控技术领域，具体地来说，是一种通用惯性聚焦微流控芯片。

背景技术

惯性聚焦微流控技术作为一类高通量的分选技术，具有广阔的应用前景。突破认为微尺度流动具有较低雷诺数可忽略惯性的传统认知，惯性聚焦微流控技术将宏观流动的惯性效应拓展运用至微流控领域，有效地实现了微米粒子的高通量精确操控。

在基于物理特征的分选方法中，惯性聚焦微流控技术以其依靠不破坏样品完整性的流体力学的纯物理方法、介于层流和紊流之间的流速以及显著大于样品颗粒的流道截面尺寸而受到广泛的关注。随着微米粒子研究的不断深入，惯性聚焦微流控技术取得了长足进步，在生物医疗行业的细胞分选环节中得到大量应用并发挥着重要作用。伴随微制造技术与惯性聚焦微流控技术的结合，惯性聚焦微流控芯片发展迅速。

然而，现有的惯性聚焦微流控芯片仅能满足单一类型的分选需要，不具备对不同分选应用的兼容性，通用性的缺乏造成所需的微流控芯片的种类与数量增加，使精细分选的成本大为上升，不利于大量制造与应用。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种通用惯性聚焦微流控芯片，具有对不同分选应用结构的通用性与兼容性，节约所需的芯片数量而有效地控制制造与应用成本。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一种通用惯性聚焦微流控芯片，包括：

主功能单元，包括依次连通的第一交换端、涡流流道与第二交换端，所述涡流流道用于实现流体的迪恩涡流，所述第一交换端包括至少三个分别连通于所述涡流流道的端部的外侧、中部、内侧的流体入口，所述第二交换端包括至少三个分别连通于所述涡流流道的另一端端部的内侧、中部、外侧的流体出口；

至少一种分流单元，所述分流单元包括一主交换端与分别连通于所述主交换端的复数个分流交换端，不同种类的分流单元具有不同数量的分流交换端。

作为上述技术方案的改进，当流体于所述涡流流道发生多段迪恩涡流时，所述多段迪恩涡流的所依附的主流动方向一致。

作为上述技术方案的进一步改进，所述涡流流道包括沿同一方向弯曲并依次串联连通的复数个弯曲流道，位于所述涡流流道一端的弯曲流道与所述第一交换端连通，位于所述涡流流道另一端的弯曲流道与所述第二交换端连通。

作为上述技术方案的进一步改进，所述涡流流道还包括至少一个直流道，沿流体的主流动方向，相邻的弯曲流道之间通过所述直流道实现串联连通。

作为上述技术方案的进一步改进，所述直流道与连通于其两端的弯曲流道分别相切。

作为上述技术方案的进一步改进，所述主交换端包括彼此连通的干接口与干流道，所述复数个分流交换端分别连通于所述干流道远离所述干接口的一端。

作为上述技术方案的进一步改进，所述分流交换端包括彼此连通的支流道与分接口，所述支流道远离所述分接口的一端与所述主交换端保持连通。

作为上述技术方案的进一步改进，所述分流单元的分流交换端的数量不大于所述第一交换端的入口数量。