[发明专利]一种微流控像素电路、阵列和微流控芯片

说明书

本申请实施例公开了一种微流控像素电路、阵列和微流控芯片，该微流控像素电路包括：测温模块和驱动模块；测温模块设置为感知设定区域的温度；设定区域包括：单个微流控像素所在区域；驱动模块设置为在测温模块感知到任意的第一设定区域的温度高于第一预设温度阈值时，驱动微流控阵列表面温度低于第二预设温度阈值的液体流动到第一设定区域，第二预设温度阈值小于所述第一预设温度阈值；还设置为在测温模块感知到第一设定区域的温度降低到第三预设温度阈值时，驱动液体移出所述第一设定区域。通过该实施例方案，节省了空间，提高了温控精度。

技术领域

本申请实施例涉及微流控技术，尤指一种微流控像素电路、阵列和微流控芯片。

背景技术

在绝大多数工业产业、学科研究中都需要进行基础的物理、生物、化学等实验，这些实验的本质是探索不同的物质间是如何发生相互作用以及如何互相影响的。有些物质本身或者相互作用的结果在特定的温度下性能会发生巨大改变，因此，温度作为影响物质性能最主要和最基础的因素，对整个实验结果的重要性、准确性不言而喻。目前市面上针对不同应用场景下的温度控制器、升温降温设备、测温仪等温度相关设备层出不穷。例如，在农业生产中，对温度的调控体现在粮食烘干、菌种发酵、麦芽烘干、营养液温度控制等方面；在生物研究中，水浴温度设置、微生物发酵、液体分离、细胞培养等环节也离不开温度控制装置；在医疗行业，温度控制装置被应用于药物储存和运送、微波灭菌、基因测序等。目前大部分应用场景都是大面积、大批量、粗放式的，相对而言，精确化、小面积、高精度的温度控制系统和装置由于技术难度较高导致数量较少。

然而随着现代科学技术的发展，人们对微观物质了解的需求和好奇心急剧增加。高精度、小型化精准专用设备(例如微小、精细控温测温装置)的出现使得人们能够更加直观、方便地进行各式研究实验操作。特别地，在新兴的生物医疗领域，小区域的空间精度温度控制已经成为生物与药物大批量实验中极其有价值的一项工作，比如最典型的应用是使用微流控芯片进行微区PCR(聚合酶链式反应)扩增，片上PCR扩增即需要通过薄膜晶体管(TFT)电路实现各个区域温度的精确控制和测试。

发明内容

本申请实施例提供了一种微流控像素电路、阵列和微流控芯片，能够节省空间，提高温控精度。

本申请实施例提供了一种微流控像素电路，可以包括：测温模块和驱动模块；

所述测温模块，可以设置为感知设定区域的温度；所述设定区域包括：单个微流控像素所在区域；

所述驱动模块，可以设置为在所述测温模块感知到任意的第一设定区域的温度高于第一预设温度阈值时，驱动微流控阵列表面温度低于第二预设温度阈值的液体流动到所述第一设定区域，所述第二预设温度阈值小于所述第一预设温度阈值；还设置为在所述测温模块感知到所述第一设定区域的温度降低到第三预设温度阈值时，驱动所述液体移出所述第一设定区域。

在本申请的示例性实施例中，所述测温模块可以包括：电流镜模块、环形振荡器模块和输出模块；所述电流镜模块、所述环形振荡器模块和所述输出模块依次相连。

在本申请的示例性实施例中，所述电流镜模块可以包括：参考电流源、第一N型铟镓锌氧化物场效应IGZO MOS管、第二N型IGZO MOS管、第一电阻和第一P型MOS管；

第一N型IGZO MOS管和所述第二N型IGZO MOS管的栅极相连后，与所述参考电流源的负极相连，所述参考电流源的正极与输入电源相连；

所述第一N型IGZO MOS管的源极与所述参考电流源的负极相连；所述第一N型IGZOMOS管的漏极接地；

所述第二N型IGZO MOS管的源极与所述第一P型MOS管的漏极相连；所述第二N型IGZO MOS管的漏极接地；

所述第一P型MOS管的漏极与所述第一P型MOS管的栅极相连；所述第一P型MOS管的栅极，作为所述电流镜模块的输出端，与所述环形振荡器模块的输入端相连；