[发明专利]微流动气控芯片

说明书

本发明提供的一种微流动气控芯片，涉及微流控技术领域，包括：气控层，气控层的内表面开设至少一个微阀室和至少一个微泵室；流控层的内表面开设至少一条微流通道，每条微流通道包括至少两条不连续的单元流道；隔膜层密封装配在气控层和流控层之间，微阀室和微泵室与外部连通；隔膜层为柔性薄膜，微阀室对应覆盖相邻单元流道的一部分，微泵室对应覆盖微流通道的首端或末端，隔膜层在负压状态下朝向微阀室和/或微泵室的内腔形变，在微泵室、微阀室和单元流道之间形成通路。该气控芯片不会出现泄露，还可减少高集成芯片中微泵/微阀结构的数量，在优化了结构冗杂性的同时，也有效的提升了气控芯片的可靠性，降低了成本。

技术领域

本发明涉及微流控技术领域，尤其是涉及一种微流动气控芯片。

背景技术

微流控芯片(Micro fluidics)能将生物、化学、医学分析过程的样品制备、反应、分离、检测等基本操作单元集成到单个微米尺度的芯片上，自动完成分析的全过程。芯片的运作基础在于微通道中微流液体的输运与控制，因此，现有的微流动气控芯片为了实现对微流液体的有效输运和控制，在芯片的内部集成了大量的微泵和微阀。

但是，现有微流动气控芯片对其内部微泵和微阀的大量构建，使芯片的内部结构较为复杂，这将直接导致芯片的制作工艺相对复杂，制作成本居高不下。

发明内容

本发明的目的在于提供一种微流动气控芯片，以解决现有技术中芯片内部结构复杂的技术问题。

本发明提供的一种微流动气控芯片，包括：

气控层，所述气控层的内表面开设至少一个微阀室和至少一个微泵室；

流控层，所述流控层的内表面开设至少一条微流通道，每条所述微流通道包括至少两条不连续的单元流道；

隔膜层，所述隔膜层密封装配在所述气控层和所述流控层之间，所述微阀室和所述微泵室与外部连通；所述隔膜层为柔性薄膜，所述微阀室对应覆盖相邻所述单元流道的一部分，所述微泵室对应覆盖所述微流通道的首端或末端，所述隔膜层在负压状态下朝向所述微阀室和/或所述微泵室的内腔形变，在所述微泵室、所述微阀室和所述单元流道之间形成通路。

进一步的，所述微流动气控芯片还包括：

第一气路和/或第二气路；

所述第一气路和/或所述第二气路开设在所述气控层的内部；所述第一气路的一端与所述微阀室连通，所述第一气路的另一端与外部连通，所述第二气路的一端与所述微泵室连通，所述第二气路的另一端与外部连通。

进一步的，所述微流动气控芯片还包括：

接口槽，所述接口槽开设在所述气控层的外部，所述第一气路和所述第二气路与所述接口槽连通。

进一步的，所述微阀室和/或所述微泵室为开设在所述气控层内表面的弧面凹槽。

进一步的，每条所述微流通道搭配两个所述微泵室，两个所述微泵室分别对应覆盖所述微流通道的首端和末端。

进一步的，每个所述微泵室对应覆盖相邻所述微流通道的首端和末端，若干所述微流通道首尾相临形成闭环结构。

进一步的，所述微流动气控芯片还包括：

固定腔室，所述固定腔室开设在所述流控层的内表面，所述固定腔室与所述微流通道连通。

进一步的，若干所述微流通道的首端与同一个所述固定腔室对应连通，若干所述微泵室与若干所述微流通道的末端一一对应覆盖。

进一步的，所述微流动气控芯片还包括：

第三气路；

所述第三气路开设在所述气控层的内部，且所述第三气路与所述固定腔室相对。