[发明专利]微流控装置和微流控工作系统

说明书

本发明公开了微流控装置和微流控工作系统。该微流控装置主要包括：电路底板、微流道基板、检测芯片、盖板、定位销、旋转阀、阀扳手以及注射器。本发明采用旋转方式切换定位销的选择，然后利用阀槽结构在实现旋转运动的同时控制定位销的上下运动以实现流体通道的选通，这样可以在单电机驱动下实现多路切换；引入超高频声波器件可以实现局部样本的强烈混合，而且可防止粒子溶液在流道内堵塞，使生化反应充分且装置功能完全，能够集样本驱动、混合、切换控制功能为一体。本发明具有密封性好、旋转顺滑、重复利用率高、易于加工、价格低廉、操作简单、易于与下游生化分析芯片结合等优点，对于促进基因分析等技术的推广应用具有促进意义。

技术领域

本发明涉及微流控技术领域，特别地涉及一种微流控装置、微流控工作系统。

背景技术

微流控芯片技术由于其高度集成化、自动化等特性，已广泛应用于生物医学领域，如分子诊断、蛋白检测等场景。由于此技术是一项流体精细操控技术，因此，泵阀系统的变得尤为重要，直接关系到这个微流控芯片的便携性、集成性以及自动化程度。特别地，一套完整的生化反应尤其是核酸或者免疫检测，需要多项的液体操控步骤，例如，进样，换液，混合，稀释以及检测等。因此，针对生化检测微流控芯片的样本操控需求，对样本、试剂以及废液进行流动控制的泵阀组件。该泵阀组件需满足以下要求：1)易于加工，符合产业生产要求；2)集成化程度高，芯片组合难度小；3)可实现不同试剂的切换导流；4)机械驱动装置简单，易于仪器化，产业化。

CN107096580A公开了一种具有旋转阀结构的微流控芯片，包括阀芯、基片和底片，基片的一个面与底片贴合，基片的另一个面设有阀腔室和流道，阀腔室内设有至少两个阀腔室通孔，各阀腔室通孔分别与流道连接，基片上还设有分别与流道连接的进口、出口；阀芯包括密封层和支撑层，密封层设在阀腔室内，支撑层设在密封层上，密封层设有转换通道；支撑层旋转时，带动密封层旋转，使转换通道与至少两个阀腔室通孔连通。

CN110857743A公开了一种用于微流控芯片的液流导向阀及微流控芯片。其中，用于微流控芯片的液流导向阀包括：转动件，其内设有导流通道，且设有与所述导流通道对应的第一导流孔和第二导流孔；所述第一导流孔用于将所述导流通道与所述转动件外部的第一液流通道连通；所述第二导流孔用于将所述导流通道与所述转动件外部的第二液流通道连通；以及定位件，用于将所述转动件限位于芯片本体，且允许所述转动件相对于所述芯片本体转动，以使所述第一导流孔可选择性地与所述芯片本体内的不同的第一液流通道连通，所述第二导流孔始终与所述芯片本体内的同一第二液流通道连通。

CN 110075935A公开了一种多指标检测微流控卡盒及应用方法，其中，该卡盒包括：活塞泵、储液管、 储液管盖、卡盒底座、盖板、密封垫、选通阀和底板，其中，活塞泵推拉驱动卡盒流体，选通阀旋转通闭流道连接，储液管存储试剂样品，储液管盖密封储液管，卡盒底座支撑连接各个部件，盖板密封卡盒底座上的流路管道和腔体，密封垫在卡盒底座与选通阀之间安装密封，底板通过固定构建装配选通阀在卡盒底座。

以上三个现有技术方案存在的问题是：（1）由于以上泵阀系统不仅承担导向液体作用还要承担旋转的职责，所以旋转阀在保证密封不漏液的前提下，会增加旋转难度。（2）装置内部的阀体组件都会直接接触样本，用于生物检测应用的时候，重复利用率低。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的是提供一种密封性好、旋转顺滑、重复利用率高的微流控装置和微流控工作系统。