[发明专利]一种微混合微流控芯片

说明书

本发明公开了一种微混合微流控芯片，自上而下依次包括上混合层、中间层和下混合层，所述上混合层设置有至少两个分裂通道段和第一混合液出口；所述下混合层设置有第一液体入口、第二液体入口、凹凸结构通道段和第二混合液出口，所述中间层设置有第一通孔、第二通孔和混合液通孔，所述凹凸结构通道段两端口通过第一通孔、第二通孔与所述分裂通道段两端口首尾端连通，第一混合液出口和第二混合液出口通过中间层的混合液通孔进行连通。本发明的一种微混合微流控芯片，可以实现液体间快速、自动、精确地混合。

技术领域

本发明涉及药物传输系统、生物医疗诊断、集成微芯片实验室等领域，具体涉及一种微混合微流控芯片。

背景技术

在生物医学、微分析系统、微化学处理等领域通常需要混合液体样本或者反应物。目前，微量液体样本或试剂的混合操作还主要依赖于操作人员的手动操作。但是，这种方法费时费力，且操作人员的手动操作混合还会引入很大的不确定性。比如：混合液体的比例会引入人为的误差、液体间混合的不均匀导致的反应物未能充分反应等。此外，在微流控、微分析系统、微化学处理等领域手动混合微量液体极大地降低了整个系统的自动化程度。因此，如何采用简便的方式实现液体间的快速、自动、精确地混合具有非常重要的实践应用价值。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种能够实现液体间的自动、快速、高效混合的微混合微流控芯片。

技术方案：本发明所述的一种微混合微流控芯片，自上而下依次包括上混合层、中间层和下混合层，所述上混合层设置有分裂通道段和第一混合液出口，所述下混合层设置有第一液体入口、第二液体入口、凹凸结构通道段和第二混合液出口，所述中间层设置有通孔和混合液通孔，所述分裂通道段一端通过所述通孔与凹凸结构通道段的一端连通组成混合通道，所述第一液体入口和第二液体入口分别同时与混合通道首端连通，所述第一混合液出口和第二混合液出口通过中间层的混合液通孔进行连通。

优选的，所述上混合层设置有至少两个分裂通道段，所述下混合层设置有至少两个凹凸结构通道段，所述中间层的通孔包括第一通孔和第二通孔，所述分裂通道段、凹凸结构通道段、第一通孔、第二通孔数量分别相同，所述凹凸结构通道段首、尾两端分别通过第一通孔、第二通孔与分裂通道段的首、尾两端顺次交叉连接，组成混合通道。

优选的，所述的下混合层上的多个凹凸结构通道段呈圆周排布，所述每个凹凸结构通道段中包含有多个凹凸结构，增加混合效果。

所述每个分裂通道段设有分裂流道段入口、分裂流道段和分裂流道段出口，所述每个凹凸结构通道段包括凹凸结构流道段入口、凹凸结构流道段和凹凸结构流道段出口，所述第一通孔数量、第二通孔数量、凹凸结构流道段数量和分裂流道段数量相同，所述凹凸结构流道段出口通过第一通孔与所述分裂流道段入口连通，所述凹凸结构流道段入口通过第一通孔与所述分裂流道段出口连通，所述第一混合液出口和第二混合液出口通过中间层的混合液通孔进行连通。

优选的，所述上混合层的每个分裂流道段设有1或多个分裂流道，所述分裂流道为不同长度，不同曲率的圆弧，所述每个分裂流道的首端和尾端分别相交于所述分裂流道段入口和分裂流道段出口，提升混合效率。

优选的，所述凹凸结构流道段入口、凹凸结构流道段出口、分裂流道段入口和分裂流道段入口的截面相同，所述中间层第一通孔或者第二通孔的截面流量与上、下出入口的混合液截面流量相差0.5—0.8倍，所述截面是指与层面平行的截面；目的是在垂直方向上形成凹凸结构，垂直方向的凹凸结构能引起液体的涡流，加速混合。

优选的，所述的上混合层的第一混合液出口、中间层的混合液通孔、下混合层的第二混合液出口三者相同，上混合层的第一混合液出口与中间层的混合液通孔是全部贯通的孔，下混合层的第二混合液出口只有与中间层的混合液通孔相连的那一侧开孔。

优选的，所述上混合层和下混合层为聚二甲基硅氧烷PDMS、硅胶、塑料、玻璃材料中一种或几种，所述的中间层为双面胶。