[实用新型]一种用于微流控芯片预设层的阵列结构

说明书

本实用新型属于微流控技术领域，具体为一种用于微流控芯片预设层的阵列结构。阵列结构由微结构单元按水平方向和垂直方向线性排列铺展形成；微结构单元是由前、后、上、下、左、右六个表面组成的一个六面体；前表面为凹面，后表面为凸面；第一表面与上表面之间呈现一定倾斜角；阵列结构的列之间有脊状分隔，该脊状分隔的宽度不超过微结构单元的宽度，阵列结构的行之间间距大于微结构单元的长度。微结构单元前表面的倾斜角度使液体能够利用毛细现象进行输运，前表面的弧形边缘能够利用液体阻滞效应有效阻碍液体的反向流动，从而解决了微流控芯片用于药物分析检测时的液体定向分配问题，提高微流控芯片药物反应的效率。

技术领域

本实用新型属于微流控技术领域，具体涉及一种微流控芯片预设层的阵列结构。

背景技术

近年来，微流体领域的发展包括化学合成、药物诊断、单细胞分析、微纳米制造等许多学科中引发了技术革命，其中微流控技术为近十年来发展最迅速的分支之一。微流控技术通常指利用尺度为百微米量级的微管道操控或处理纳升量级的微小流体的系统所涉及的交叉的科学和技术，涉及到生物学、医学、化学、流体物理、材料、微电子等领域的交叉学科。在生物化学实验中，通常将样品制备、分离检测、细胞培养等基本操作流程集中在一块尺度为厘米量级芯片上操作，所以微流控装置又被称为微流控芯片、芯片实验室、微全分析系统。

虽然微流控芯片具有巨大的优势，比如低成本、反应速度快、药剂消耗剂量小、集成小型化与自动化等等，但微流控芯片并没有真正“走出实验室”，得到广泛的应用和高度的产业化，其中一个关键的问题就是微流体的控制问题未能有效解决，这个问题在生物检测领域尤其突出。利用微流控芯片实现多反应单元下的多个样本反应或者多个指标的同时检测时，通常使用离心力分配液体，利用旋转芯片产生离心力，液体在离心力的驱动下分配至各单元，但在这个过程中药物的进样、微通道内壁修饰等技术还有待完善。

综上所述，如何有效的在微流控芯片内部控制药物的进样及定向分配液体，以提高药物反应的可靠性，是目前微流控芯片用于药物检测领域亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于设计一种能够在微流控芯片内部有效控制药物进样及定向分配液体的微流控芯片预设层的阵列结构，以解决微流控芯片中的药物控制问题。

本实用新型设计的微结构阵列，用于微流控芯片预设层的加工，将该微结构按照需求在芯片制定位置铺展，并对表面进行加工与修饰，实现在微流控芯片内部的药物的定向输运与分配。

本实用新型设计的阵列结构，由微结构单元按水平方向（横向）和垂直方向（纵向）线性排列铺展形成；所述微结构单元是由前、后、上、下、左、右六个表面组成的一个六面体，类似马蹄形；其中，前表面（也称第一表面）为凹面，其面形可以为圆柱面、抛物面或马鞍面等任意一类曲面，后表面（也称第二表面）为凸面，面形为圆柱面、抛物面或马鞍面等任意一类曲面；上下左右四个表面均为平面；第一表面与上表面之间呈现一定倾斜角，倾斜角范围为20度～90度（优选40-55度），第二表面与上表面呈现一定的倾斜角，该倾斜角范围没有限定，一般为10度～90度。参见图1、图2所示。

本实用新型中，典型的，微结构单元中，左、右两个表面平行，上、下两个表面也平行。

本实用新型中，特别地，微结构单元中，上表面与第二表面平滑过渡形成一个曲面，仍称为上表面，于是微结构单元为五面体的特殊结构。

本实用新型的阵列结构中，微结构单元按垂直方向铺展（即按微结构单元的前后表面方向铺展），形成阵列结构的纵列，微结构单元按水平方向铺展（即按微结构单元的左右表面方向铺展），形成阵列结构的横行；阵列结构的纵列之间有脊状分隔，该脊状分隔的宽度不超过微结构单元的宽度（即左、右两个表面之间的间距），阵列结构的横行之间间距大于微结构单元的长度（即前、后两个表面之间的间距），参见图3、图6所示。