[发明专利]一种控制片上实验室流体流动的装置及方法

说明书

本发明公开的控制片上实验室流体流动的装置，包括设置在片上实验室反应区的第一泵体和设置在片上实验室检测装置上的泵头和轮轴，所述泵体包括设置在片上实验室流道上的至少三个反应泵腔，与每个所述反应泵腔对应的设置于片上实验室检测装置上的所述泵头上的反应活塞。此外，本发明所提出的控制片上实验室流体流动的方法，所述泵头与所述泵体连接并通过所述轮轴驱动所述泵头对所述泵体工作，所述活塞在所述轮轴的作用下进行类波浪形运动，驱动内容物沿着流道方向流动。这样，通过使用泵体，且泵体为直线型，占用面积小，泵体内死体积也小，内容物可以由泵体带动，充分利用时间，保证了反应物质充分接触，提高了反应效率。

技术领域

本发明涉及片上实验室技术领域，尤其涉及一种控制片上实验室流体流动的装置及方法。

背景技术

近年来，把科学的分析操作集成到像半导体集成电路那样的几个平方厘米的玻璃、硅或塑料等微型薄片上的研究正在蓬勃开展，这在美国叫做片上实验室(Lab-on-a-chip)，它是指利用细微加工技术在玻璃或塑料基板上制作成溶液流动的微小通道网络，在一只芯片上集成如在实验室进行生化、化学操作和检测。由于其微小，具有样本微量化、反应与分析高速化等多种优点。

目前，为了增加反应液与每个反应器的接触效率，让反应液与每个反应器充分接触，多采用阵列形式共享反应液，利用搅拌机构，使得反应液在反应池内流动，接触阵列的每个反应点，或者是在反应区两边增加储液囊，分别挤压两边储液囊，让液体往复流过。

然而，对于光学检测来说，某些应用必须把每个反应点隔离成独立液池，没办法简单的让液体往复流过。并且，如果让液体在每个反应位路过，这样一来，容易增加测试时间，从而增加测试报告等待时间。

可见，现有技术中，如何提高反应效率，减少等待时间成为亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种控制片上实验室流体流动的装置及方法，以解决上述技术问题。

首先，为实现上述目的，本发明提出一种控制片上实验室流体流动的装置，应用于一片上实验室检测系统，所述片上实验室检测系统包括片上实验室以及片上实验室检测装置，所述控制片上实验室流体流动的装置包括：

设置在所述片上实验室反应区的第一泵体和设置在所述片上实验室检测装置上的泵头和轮轴，所述泵头与所述第一泵体连接并通过所述轮轴驱动所述泵头对所述第一泵体工作，驱动所述反应区内的液体沿着液体流动方向在所述反应区内循环流动；

所述控制片上实验室流体流动的装置还包括所述泵体上设置在所述片上实验室流道上的至少三个反应泵腔，与每个所述反应泵腔对应的设置于所述片上实验室检测装置上的所述泵头上的反应活塞；

其中，所述泵体为直线型泵体，每个所述反应泵腔为向下凹的圆弧形，所述反应活塞为向下凸的圆弧形。

可选地，所述泵体还包括设置在所述片上实验室流道上的至少两个限位泵腔，所述限位泵腔分别位于所述反应泵腔区域的两端，每个所述限位泵腔对应的所述泵头上设置有限位活塞；

其中，所述限位泵腔的体积小于所述反应泵腔的体积，所述限位活塞的凸起体积与所述限位泵腔的体积相同。

可选地，所述控制片上实验室流体流动的装置还包括设置在所述片上实验室样本入口与过滤器之间的第二泵体，所述泵头与所述第二泵体连接并通过所述轮轴驱动所述泵头对所述第二泵体工作，向所述样本入口与所述过滤器之间的流道供应气体，用于挤压流道内的样本向所述过滤器方向流动。

可选地，所述控制片上实验室流体流动的装置用于驱动内容物沿着流道方向流动，包括：

当所述活塞下压，所述泵腔受到外力导致变形，所述泵腔体积变小，内容物被挤出，所述挤出内容物体积等于所述泵腔的容积；