[发明专利]一种用于离心式微流体系统的水压驱动的弹性膜片微阀及其制备方法

权利要求书

1.一种用于离心式微流体系统的水压驱动的弹性膜片微阀，其特征在于，所述弹性膜片微阀为样品层（1）和控制层（2）分离的膜片微阀；所述控制层（2）内液体为去离子水，利用毛细和离心力驱动，通过所述控制层（2）两侧的液压来开关微阀；

所述弹性膜片微阀包含所述样品层（1）和所述控制层（2）两部分，所述样品层（1）从上到下，依次为第一PDMS膜片样品层，第一PMMA样品层，第二PMMA样品层，第二PDMS膜片样品层；所述控制层（2）由上至下分别是PDMS膜片控制层，第一PMMA控制层，第二PMMA控制层，玻璃控制层；其中，所述第一PDMS膜片样品层、第二PDMS膜片样品层、PDMS膜片控制层和玻璃控制层无内部结构，所述第一PMMA样品层和第二PMMA样品层中设置有样品层内部通孔结构，所述第一PMMA控制层和第二PMMA控制层内部也设置有控制层内部通孔结构；

所述样品层（1）和所述控制层（2）上下叠加放置，通过定位孔（3）定位，由胶带绑定在转台上；

所述控制层内部通孔结构包括定位孔（3）、一号注入孔（4）、一号注入室（5）、一号流入通道（6）、控制室（7）、一号毛细阀（8）、一号虹吸管（9）、二号毛细阀（10）、一号废液池（11）、溢流阀（12）、二号废液池（13）；

所述定位孔（3）为独立结构，用于安装时控制层（2）与样品层（1）的对准定位；所述一号注入孔（4）在所述一号注入室（5）的正上方，用于注入去离子水；所述一号注入室（5）通过所述一号流入通道（6）连接所述控制室（7）的入口，所述控制室（7）的出口通过所述一号毛细阀（8）与所述一号虹吸管（9）的入口相连，所述一号虹吸管（9）的出口通过所述二号毛细阀（10）与所述一号废液池（11）相连，所述溢流阀（12）设置于所述一号注入室（5）与所述二号废液池（13）之间的连接处；

所述样品层内部通孔结构包括定位孔（3）、二号注入孔（14）、二号注入室（15）、样品室（16）、检测室（17）、二号虹吸管（18）、三号毛细阀（19）、三号废液池（20）；

所述定位孔（3）为独立结构，用于安装时控制层（2）与样品层（1）的对准定位；所述二号注入孔（14）在所述二号注入室（15）的正上方，用于注入样品；二号注入室（15）和所述样品室（16）相连，样品室（16）的出口与所述二号虹吸管（18）的入口相连，所述二号虹吸管（18）的出口通过所述三号毛细阀（19）和三号废液池（20）相连；所述检测室（17）在所述样品室（16）下方，两者之间由于PDMS膜片和PMMA肋结构密封而分隔。

2.根据权利要求1所述的一种用于离心式微流体系统的水压驱动的弹性膜片微阀，其特征在于，所述控制层（2）的工作过程为：去离子水作为控制液体由所述一号注入室（5）滴入，由于所述玻璃控制层亲水，所述控制液体沿所述一号流入通道（6）流入所述控制室（7），在所述一号毛细阀（8）处停下；同时，所述控制液体由所述一号注入室（5）经所述溢流阀（12）到达所述二号废液池（13）的入口后停下；然后，所述转台旋转，在转动过程中，所述一号毛细阀（8）打开，所述控制液体流入所述一号虹吸管（9），但由于所述一号虹吸管（9）顶端高度高于所述一号流入通道（6）的入口高度，所述控制液体不会流出所述控制室（7），微阀处于关闭状态；所述转台停止转动，所述控制液体沿所述一号虹吸管（9）前进到所述一号虹吸管（9）出口处的二号毛细阀（10）处后停止；所述转台再次转动，由于虹吸，所述控制液体通过所述一号虹吸管（9）流出所述控制室（7），同时，位于控制层（2）上方的样品室（16）内的样品由于离心力，压开控制层（2）膜片，微阀打开，样品层液体从微阀流出。