[实用新型]基于超滑技术的数字微流控单元以及数字微流控系统

说明书

本实用新型提供了一种基于超滑技术的数字微流控单元以及数字微流控系统，包括基底、设于基底内部的驱动部件和设于基底上的若干个滑动部件，滑动部件包括超滑片和用于粘附微流体的亲水修饰层，亲水修饰层设于超滑片的外侧，超滑片与所述基底的接触面为超滑面，基底和超滑片为超滑接触。本实用新型提供的基于超滑技术的数字微流控单元，改变了微流体与基底之间的接触界面，超滑片和基底之间超滑接触，可以实现极低摩擦、无磨损的滑动，能够实现超长寿命的快速驱动，能够适用于微小液体的操控，还可以实现移动、分离、融合和离心等的控制，扩大了数字微流控系统的应用范围。

技术领域

本实用新型涉及结构超滑的技术领域，具体涉及一种基于超滑技术的数字微流控单元以及数字微流控系统。

背景技术

在现有的数字微流控系统中，常见的微流体的驱动方式有介电润湿驱动、声表面波驱动、磁力驱动和温度梯度驱动等。数字微流控系统可以操控的微流体尺寸一般是毫米及毫米以上，且对反应物的需求量较多，现有数字微流控系统操控微流体运动的速度较慢，一般在cm/s的量级，导致反应所需要的时间被大大延长。

造成上述现象的原因是：在对微流体进行操控时，微流体的驱动力来自外界的驱动源，微流体的驱动力F_A与微流体的特征长度L是三次方的关系，即为F_A～L3；而阻力来自微流体与基底界面之间的粘附，阻力F_D与微流体的特征长度L是二次方的关系，即为F_D～L2。因此，当特征长度L逐渐变小时，驱动力F_A比阻力F_D减小得更快，当特征长度L足够小时，驱动力F_A不足以克服阻力F_D，则微流体无法被进行驱动，即现有的驱动方式无法实现对微小的液滴的驱动。

另外，现有的数字微流控系统无法对微小的液滴进行驱动，在对液滴进行操控时，仅可以实现移动、分离、控温和融合等简单操作。离心作为生物化学实验中的重要且常用操作，但是，由于现有的数字微流控系统对单个微流体的操控是全局性的，无法对其进行局部操控，因此不能够实现离心的操作，严重限制了数字微流控系统的推广和应用。

因此，急需一种可以对小尺度的微流体，尤其是微米级的微流体进行快速和多功能操控的数字微流控平台。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种基于超滑技术的数字微流控单元以及数字微流控系统，以解决现有技术中的数字微流控平台对于小尺度的微流体不能够进行快速和多功能操控的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种基于超滑技术的数字微流控单元，设于基底的上方并用于操控微流体运动，包括至少一个滑动部件，所述滑动部件包括超滑片和用于粘附微流体的亲水修饰层，所述亲水修饰层设于所述超滑片的外侧，所述超滑片与所述基底的接触面为超滑面，所述基底和所述超滑片为超滑接触。

进一步地，所述亲水修饰层位于所述超滑片的顶面，所述亲水修饰层的表面具有亲水图案化修饰。

进一步地，所述滑动部件还包括设于所述超滑片和所述亲水修饰层之间的岛盖。

进一步地，所述滑动部件的数量为两个或两个以上，且所有所述滑动部件阵列排布并拼接成整体。

进一步地，所述超滑片的长度和宽度的范围为1至20微米。

本实用新型还公开了一种基于超滑技术的数字微流控系统，包括基底、驱动部件和设于所述基底上的若干个如上所述的基于超滑技术的数字微流控单元，所述数字微流控单元由所述驱动部件驱动在所述基底上滑动。

进一步地，所述驱动部件的数量为一个，且所述驱动部件同时驱动所有所述数字微流控单元运动。

进一步地，所述基底上具有若干个工位，且每个工位对应一个所述数字微流控单元，每个工位内均设有一个所述驱动部件，所述驱动部件驱动所述数字微流控单元移动至下一工位。