[发明专利]一种基于3D打印模板支撑的软管微流控芯片及其制备方法

说明书

本发明提供一种基于3D打印模板支撑的软管微流控芯片及其制备方法，包括3D打印模板和软管；3D打印模板上设置有凹槽，凹槽的宽度与软管的外径配合，使用时，软管嵌入凹槽中并沿凹槽的延伸方向延伸，形成微流控通道。本发明基于3D打印模板支撑的软管微流控芯片，是采用3D打印模板支撑固定软管形成微流控通道，其中的3D打印模板能够方便的通过3D打印进行制造，因此本发明基于3D打印模板支撑的软管微流控芯片制作起来更加容易，不需要洁净室、笨重和昂贵的设备及专业技能。

技术领域

本发明涉及微流控芯片，具体为一种基于3D打印模板支撑的软管微流控芯片及其制备方法。

背景技术

微流控芯片是一组设计和制造的微尺度通道，这些微通道用于处理多种化学和生物应用的少量试剂。微流控操纵微量液体进行快速反应的能力是其被应用的最主要原因之一。光刻和软光刻作为最常用的两种方法制备极小尺寸通道方面有巨大的优势。虽然光刻和软光刻能够制备结构多样的微通道结构，但是它有明显的局限性。这种被广泛应用的方法带来了与基础设施、设备安装、维护洁净室设施相关的巨大成本。另外，每一次设计迭代都需要打印一个新的光掩膜和UV光刻来产生一个新的母板。这种多步骤、劳动密集型的流程一定程度上阻碍了对微流控芯片快速而广泛的创新和新应用的开发。为了避免这些困难，提出了几种无洁净室的方法来创建具有各种通道几何结构的微流控系统，包括计算机数控铣削、激光切割和热压印。然而，这些技术需要昂贵的专用设备。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种基于3D打印模板支撑的软管微流控芯片及其制备方法，其可以通过3D打印制备，不需要洁净室、笨重和昂贵的设备及专业技能。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种基于3D打印模板支撑的软管微流控芯片，包括3D打印模板和软管；3D打印模板上设置有凹槽，凹槽的宽度与软管的外径配合，使用时，软管嵌入凹槽中并沿凹槽的延伸方向延伸，形成微流控通道。

优选的，凹槽的两端分别与3D打印模板的端面相接，以作为软管的出入口。

优选的，凹槽的各段位于同一平面上，形成平面型微流控通道。

优选的，凹槽的各段位于不同平面上，形成立体型微流控通道。

优选的，凹槽包括多个半圆形凹槽，多个半圆形凹槽依次首尾连通，相连的两半圆形凹槽呈相切设置且呈S型。

优选的，凹槽包括多个U形凹槽，多个U形凹槽依次连通，相邻两个 U形凹槽连接呈S型。

优选的，凹槽包括多个横向凹槽和多个纵向凹槽，横向凹槽从3D打印模板的一侧延伸至另一侧，纵向凹槽从3D打印模板的一端延伸至另一端。

优选的，3D打印模板上设置有滑轨，滑轨上设置有滑块，滑块上设置有T形槽，T形槽用于固定T形接头，使用时，T形接头的一个端口与软管连接，另两个端口分别与两个进料管连接。

优选的，软管材质为硅胶。

所述的基于3D打印模板支撑的软管微流控芯片的制备方法，使用FDM 三维立体打印机打印制作3D打印模板，然后再与软管配合组成微流控芯片。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明基于3D打印模板支撑的软管微流控芯片，是采用3D打印模板支撑固定软管形成微流控通道，其中的3D打印模板能够方便的通过3D打印进行制造，因此本发明基于3D打印模板支撑的软管微流控芯片制作起来更加容易，不需要洁净室、笨重和昂贵的设备及专业技能。

进一步的，3D打印模板支撑凹槽的各段位于不同平面上，形成立体型微流控通道，相对于平面型微流控通道，立体型微流控通道能够提高材料利用率，并且使用时能够提高溶液混合效率。