[发明专利]以聚二甲基硅氧烷作为基片材质的微流控芯片装置

摘要

本发明涉及一种采取新的流体驱动方式的微流控芯片装置，属于分析测试领域。使用廉价且极易加工的聚二甲基硅氧烷即PDMS来制作微流控芯片的基片，存在一些难题；该PDMS材料其表面强烈疏水，而针对性的表面改性或表面修饰，其效果难于持久，本案旨在解决该系列相关问题。本案要点是，基片选定具有原生态表面的PDMS，并将附设有微型超声波换能器的合页式夹具手动紧固定位在该微流控芯片的试样液流终端其近邻位置，同时，在该微流控芯片的进样端装设超声波消减器，达成超声波强度在短距离内快速递减，并由此在该芯片的两端形成界面张力差异，藉此驱动试样液流沿着原本疏水的毛细管通道向该终端方向流动。

主权项

以聚二甲基硅氧烷作为基片材质的微流控芯片装置，该装置的结构包括微流控芯片，该微流控芯片的结构包括相互贴合装设在一起的基片和盖片，该微流控芯片其试样液流进样端与该试样液流流动的终端相互远离，该进样端与该终端之间的距离介于3厘米与10厘米之间，其特征在于，该基片其材质是聚二甲基硅氧烷材质，该基片其表面是原生形态的表面，该原生形态的表面其意思指的是没有经过任何表面化学修饰或任何表面化学改性的该材质的原生形态的表面，该装置的结构还包括合页式夹具，该合页式夹具其外形轮廓形似合页，该合页式夹具由相互铰接在一起的两个页片以及贯穿该两个页片的一个紧固螺丝以及一个与该紧固螺丝匹配并与该紧固螺丝套接在一起的用于手动紧固及手动松脱的螺帽构成，该合页式夹具的两个页片各以其末梢相互靠拢并夹持该微流控芯片，所述末梢定位在该微流控芯片的邻近所述终端的结构位置上，至少在其中的一个所述页片上贴附固定装设有微型超声波换能器，以及，高频振荡电讯号传输电缆，该高频振荡电讯号传输电缆的一端与该微型超声波换能器连接在一起；该合页式夹具提供了一个方便该装置拆解的功能；该微型超声波换能器其主要功能是在微流控芯片实际进样测试时，利用其所发射的超声波来降低试样溶液与该微流控芯片其内部通道的内壁之间的界面张力，使其能够相容，并且，利用所述进样端以及所述终端与该微型超声波换能器装设位置之间的距离差异以及其所感受到的超声波强度上的差异，诱导形成所述进样端其界面张力与所述终端其界面张力之间的差异，该微流控芯片该两端之间的界面张力差异会在该微流控芯片的该两端之间形成压力差异，该压力差异会驱动试样溶液向所述终端流动；该微型超声波换能器其功能还包括以其所发射的超声波遏止试样中所含有的生物大分子其在该微流控芯片其内部通道内表面上的吸附，进而遏止该聚二甲基硅氧烷材质的基片其体相对该生物大分子的吞没作用；柔软并具弹性的该聚二甲基硅氧烷材质的基片其功能包括以其对超声波强烈吸收的性质，对超声波进行强烈吸收，并藉此在该微流控芯片该终端到该进样端之间的有限的短距离之内实现超声波强度的快速递减；以及，超声波消减器，该超声波消减器其轮廓呈块状、板状或棒状；该超声波消减器其材质是微孔橡胶、海绵橡胶或聚氨酯微孔弹性体；以及，弹力夹，该弹力夹有两个夹持臂，每个夹持臂的内侧面与另一个夹持臂的内侧面相对，其中一个夹持臂的内侧面紧贴着该微流控芯片的进样端，另一个夹持臂的内侧面紧贴着该超声波消减器，该弹力夹以其夹持力量将该微流控芯片的进样端与该超声波消减器相互贴合地夹在一起，该超声波消减器以其材质所带来的对超声波的强烈消减作用，进一步支持在该微流控芯片该终端到该进样端之间的有限的短距离之内实现超声波强度的快速递减，并藉此进一步扩大所述进样端其界面张力与所述终端其界面张力之间的差异。