[发明专利]微流控芯片及其驱动方法

说明书

本发明公开了一种微流控芯片及其驱动方法，包括：衬底基板和位于衬底基板一侧的电极层；电极层包括相互绝缘的第一电极和第二电极；至少一个液滴分流单元，液滴分流单元至少包括一个第一电极、两个第二电极和一个第一分隔部；第一分隔部和电极层位于衬底基板的同一侧，在垂直于衬底基板所在平面的方向上，第一分隔部的高度大于第一电极的高度，且其大于第二电极的高度；同一液滴分流单元中，两个第二电极沿第一方向排列于第一电极的同一侧，第一分隔部位于两个第二电极之间。本发明可快速、精准的对液滴进行分裂。

技术领域

本发明涉及微流控领域，更具体地，涉及一种微流控芯片及其驱动方法。

背景技术

微流控(Micro-fluidic)技术是一种以在微米尺度空间对流体进行操控为主要特征的技术。该技术已经与化学、生物学、工程学和物理学等诸学科形成交叉，展示出了广泛的应用前景。

在微流控技术应用于生物检测或化学检测时，通过在微流控芯片上设置几个到上百个样品检测区进行检测，随着人们对检测数据的准确性和全面性需求的不断增加，对检测样品的数量的需求越来越多，为了提高检测的效率和降低检测成本，检测液滴需在微流控芯片中进行分离。但是，现有的微流控芯片分离液滴的方式存在着分离效率低和分离精度差等问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种微流控芯片及其驱动方法，可快速、精准的对液滴进行分裂。

第一方面，本发明提供一种微流控装置，包括：衬底基板和位于衬底基板一侧的电极层；电极层包括相互绝缘的第一电极和第二电极；至少一个液滴分流单元，液滴分流单元至少包括一个第一电极、两个第二电极和一个第一分隔部；第一分隔部和电极层位于衬底基板的同一侧，在垂直于衬底基板所在平面的方向上，第一分隔部的高度大于第一电极的高度，且其大于第二电极的高度；同一液滴分流单元中，两个第二电极排列于第一电极的同一侧，第一分隔部位于两个第二电极之间，以第二电极的排列方向为第一方向。

第二方面，本发明提供一种微流控芯片的驱动方法，应用于本发明提供的微流控芯片，包括：给第一电极通低电位信号，给两个第二电极通相同的高电位信号，驱动液滴由第一电极朝向两个第二电极的两个方向移动并进行分裂。

第三方面，本发明提供一种微流控芯片的驱动方法，应用于本发明提供的微流控芯片，包括：给第一电极和第三电极通低电位信号，给两个第二电极通相同的高电位信号，驱动液滴由第一电极朝向两个第二电极的两个方向移动并进行分裂。

第四方面，本发明提供一种微流控芯片的驱动方法，应用于本发明提供的微流控芯片，包括：第一阶段，给第一电极通低电位信号，给两个第二电极通相同的高电位信号，给四个第四电极通相同的低电位信号，驱动液滴由第一电极朝向两个第二电极的两个方向移动并进行分裂；第二阶段，给第一电极通低电位信号，给两个第二电极通相同的低电位信号，给四个第四电极通相同的高电位信号，驱动每个已经分裂的液滴由第二电极朝向与第二电极位于第一分隔部同侧的两个第四电极的两个方向移动并进行再次分裂。

与现有技术相比，本发明提供的微流控芯片及其驱动方法，至少实现了如下的有益效果：

本发明提供的微流控芯片包括至少一个液滴分流单元，一个液滴分流单元包括一个第一电极、两个第二电极和一个第一分隔部。第一电极和第二电极均位于电极层，同一液滴分流单元中，两个第二电极沿第一方向排列于第一电极的同一侧，给第一电极和第二电极通不同信号的电位时，第一电极和两个第二电极之间均穿过液滴的电场，液滴为具有导电性的液体，液滴会由于电场作用而受力不均匀，从而液滴的两端由第一电极朝向两个第二电极的两个方向移动，当液滴受到的两个方向的电场力均大于液滴内的张力时，液滴进行分裂形成两个小液滴并移动到两个第二电极中。同一液滴分流单元中，第一分隔部位于两个第二电极之间，第一分隔部和电极层位于衬底基板的同一侧，且在垂直于衬底基板所在平面的方向上，第一分隔部的高度大于第一电极的高度，且其大于第二电极的高度，液滴的两端由第一电极朝向两个第二电极的两个方向移动时，第一分隔部会对液滴进行物理分割，第一分隔部有效提高液滴的分裂效率。