CN209123966U - 一种微流控芯片夹具装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种微流控芯片夹具装置，包括上支架和下支架，上支架、下支架分别具有第一侧部和第二侧部，下支架的第一侧部可相对上支架转动地连接于上支架的第一侧部，以允许上支架和下支架中的一者相对另一者翻转，上支架的第二侧部和下支架的第二侧部可拆卸地连接；上支架上设有用于供流体进入的进口，下支架上设有用于供流体流出的出口；微流控芯片具有第一状态和第二状态，在第一状态时，上支架的第二侧部和下支架的第二侧部相互连接，上支架和下支架之间形成有供芯片放入的检测池，检测池和进口及出口相互连通；在第二状态时，上支架的第二侧部和下支架的第二侧部相互脱离；方便安装和拆卸芯片，使用方便。

Description

一种微流控芯片夹具装置

技术领域

本实用新型涉及微流控芯片领域，特别涉及一种微流控芯片夹具装置。

背景技术

微流控芯片***在化工、能源、环境及医疗等领域越来越受到人们的关注。微流控芯片可以通过对流质的操控，实现微分析、混合或分离等功能。近年来，微流控芯片的研究和发展，在医学领域不仅实现了快速、廉价的生物化学分析，而且也有助于药物筛选、医学诊断和组织修复与再生。微流控芯片夹具装置具有微米或纳米结构并包含微流道网络，能够非常精确地实现对流体的控制。同时大大减少了试剂的消耗量，具有快速反应，和高产量分析的能力；同时作为组织与细胞的三维动态培养环境，可以通过微流控芯片***对营养物质浓度等调控，获取模拟体内的细胞生长环境及新药筛选。

微流控芯片在安装时，需要与外部泵阀***及管路进行连接，目前微流控芯片与管路有通过插针、胶粘等连接方式，固定微流控芯片的夹具有较多配件，操作麻烦，组合过程容易发生堵塞，并且由于导管的重量常使得芯片的放置很不稳定，容易受导管影响而发生位置的偏移甚至是翻倒。并且在更换芯片时需要将夹具部件全部拆散，不便于芯片的安装和拆卸，使用不方便，降低检测效率。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种便携一体式的微流控芯片夹具装置，其方便安装和拆卸芯片，使用方便。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种微流控芯片夹具装置，包括上支架和下支架，所述上支架、所述下支架分别具有第一侧部和第二侧部，所述下支架的第一侧部可相对所述上支架转动地连接于所述上支架的第一侧部，以允许所述上支架和所述下支架中的一者相对另一者翻转，所述上支架的第二侧部和所述下支架的第二侧部可拆卸地连接；

所述上支架上设有用于供流体进入的进口，所述下支架上设有用于供流体流出的出口；

所述微流控芯片具有第一状态和第二状态，在第一状态时，所述上支架的第二侧部和所述下支架的第二侧部相互连接，所述上支架和所述下支架之间形成有供芯片放入的检测池，所述检测池和所述进口及所述出口相互连通；在第二状态时，所述上支架的第二侧部和所述下支架的第二侧部相互脱离。

进一步地，所述上支架的第一侧部和所述下支架的第一侧部之间通过可形变的薄弱部连接，以通过所述薄弱部的形变允许所述上支架和所述下支架相对翻转。

更进一步地，所述上支架和所述下支架由塑料一体成型制成且在所述上支架的第一侧部和所述下支架的第一侧部之间形成有所述薄弱部。

进一步地，所述上支架的第二侧部和所述下支架的第二侧部通过卡扣可拆卸连接。

更进一步地，所述卡扣形成于所述上支架的第二侧部的下方，所述卡扣具有供所述下支架的第二侧部***的卡槽。

更进一步地，所述卡扣的下表面上形成有对所述下支架的第二侧部导向以便于***所述卡槽的导向斜面。

更进一步地，所述卡扣的材料为聚苯乙烯（PS Polystyrene）、聚氯丁烯（PCPolychloroprene）、聚丙烯（PP Polypropylene）、丙烯睛-丁二烯-苯乙烯（ABSAcrylonitrile Butadiene Styrene）、聚氯乙烯 （Polyvinyl chloride，PVC）或高密度聚乙烯（High Density Polyethylene， HDPE）等。

进一步地，所述上支架包括上板及连接于所述上板上的进液管，所述进口位于所述进液管上，所述上板中具有与芯片相互配合的上腔，所述上腔与所述进液管相互连通；所述下支架包括下板及连接于所述下板上的出液管，所述出口位于所述出液管上，所述下板中具有与芯片相互配合的下腔，所述下腔与所述出液管相互连通；当所述微流控芯片夹具装置在所述第一状态时，所述上板的下表面和所述下板的上表面相对或相接，所述检测池由所述上腔和所述下腔构成。

更进一步地，所述微流控芯片夹具装置在使用时，所述上腔和所述下腔中分别设有一或多层橡胶垫片。

更进一步地，所述上板的上表面上设有一或多个向上延伸的加强筋；和/或，所述下板的下表面上设有一或多个向下延伸的加强筋。

本实用新型采用以上方案，相比现有技术具有如下优点：

上支架和下支架的一侧部相活动连接，而另一侧部可拆卸连接，当需要安装芯片时，将芯片放入上支架和下支架之间，使下支架翻转（如，约180度），下支架的第二侧部和上支架的第二侧部连接，芯片从而被固定在上支架和下支架构成的检测池中，芯片的安装和拆卸较为方便，提高了检测效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本实用新型的一种微流控芯片夹具装置在第二状态时的结构示意图；

图2是图1所示的微流控芯片夹具装置在第一状态时的结构示意图；

图3为图1所示的微流控芯片夹具装置的仰视图。

上述附图中，

1、上支架；11、进液管；110、进口；12、上板；120、加强筋；121、上腔；13、卡扣； 130、导向斜面；

2、下支架；21、出液管；210、出口；22、下板；220、加强筋；221、下腔；

3、薄弱部。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域的技术人员理解。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以互相结合。

图1-3示出了根据本实用新型的一种微流控芯片夹具装置，其用于将微流控芯片固定以便于分析、检测等。参照图1-2所示，该微流控芯片夹具，包括上支架1和下支架2。上支架1、下支架2分别具有第一侧部和第二侧部；下支架2的第一侧部可相对上支架1转动地连接于上支架1的第一侧部，从而允许上支架1和下支架2中的一者相对另一者翻转，如通过具有弹性的可形变的部件连接或铰接；上支架1的第二侧部和下支架2的第二侧部可拆卸地连接，如卡扣连接等。上支架1上设有用于供流体进入的进口110，下支架2上设有用于供流体流出的出口210。微流控芯片夹具装置具有第一状态和第二状态，在第一状态时（参见图2），上支架1的第二侧部和下支架2的第二侧部相互连接，上支架1和下支架2之间形成有供芯片放入的检测池，检测池和进口110及出口210相互连通；在第二状态时（参见图1），上支架1的第二侧部和下支架2的第二侧部相互脱离。当需要安装芯片时，将芯片放入上支架1和下支架2之间，使下支架2翻转，下支架2的第二侧部和上支架1的第二侧部连接，芯片从而被固定在上支架1和下支架2构成的检测池中，流体自进口110进入和芯片接触后再自出口210流出。还需要说明的是：本实用新型中述及的方位词“上”“下”是以微流控芯片在第一状态下的方位定义的，分别对应于图2中纸面的上侧、下侧。

上支架1包括上板12及连接于上板12上的进液管11。进液管11的下端固定连接于上板12的上表面，进口110位于进液管11的上端上，进液管11与外部管路连接，从而使流体经上述进口110进入进液管11中。上板12中具有与芯片相互配合的上腔121，上腔121自上板12的下表面向上延伸并与进液管11相互连通。下支架2包括下板22及连接于下板22上的出液管21。出液管21的上端固定连接于下板22的下表面，出口210位于出液管21的下端上，出液管21与外部管路连接，从而使流体经上述出口210排至外部管路中。下板22中具有与芯片相互配合的下腔221，下腔221自下板22的上表面向下延伸并与出液管21相互连通。当微流控芯片夹具装置在第一状态时，上板12的下表面和下板22的上表面相对或相接，上腔和下腔共同构成上述检测池，本实施例中，上腔121和下腔221优选为圆柱形腔，其形状还可以为长方体状，上腔121与下腔221结构、直径相同，位置对齐，共同形成芯片检测池。上腔121和下腔221中分别设有一或多层橡胶垫片（优选为两层），芯片则位于上下橡胶垫片之间，芯片检测池与橡胶垫片、检测芯片共同组成微流控检测***。进液管11与出液管21的直径相同，位置对齐（具体是指在第一使用状态时，二者恰好上下相对，二者的中心线相互重合并沿竖直方向延伸），进液管11和出液管21具有较大的管径，能够增加检测液的通量，缩短检测时间。

本实施例中，上支架1的第一侧部和第二侧部分别具体对应于图1中上板12的右侧部和左侧部，下支架2的第一侧部和第二侧部分别具体对应于图1中下板22的右侧部和左侧部（图2中分别对应于下板22的左侧部和右侧部）。上支架1的第一侧部和下支架2的第一侧部之间通过可形变的薄弱部3连接，以通过薄弱部3的形变允许上支架1和下支架2相对翻转。优选地，上支架1和下支架2板由塑料一体成型制成且在上支架1的第一侧部和下支架2的第一侧部之间形成有薄弱部3。具体到本实施例中，上支架1和下支架2由通过3D打印制成。还可以通过其他传统制备方法。

上支架1的第二侧部和下支架2的第二侧部通过卡扣13可拆卸连接。具体地，卡扣13形成于上支架1的第二侧部的下方，卡扣13具有供下支架2的第二侧部***的卡槽。卡扣13的下表面上形成有对下支架2的第二侧部导向以便于***卡槽的导向斜面130。卡扣13也通过3D打印成型，其由塑料制成，具有一定弹性，外力足够大时，其能够变形而允许下支架2的第二侧部脱离卡槽。卡扣的材料为聚苯乙烯（PS Polystyrene）、聚氯丁烯（PCPolychloroprene）、聚丙烯（PP Polypropylene）、丙烯睛-丁二烯-苯乙烯（ABSAcrylonitrile Butadiene Styrene）、聚氯乙烯 （Polyvinyl chloride，PVC）、高密度聚乙烯（High Density Polyethylene， HDPE）等。

上板12的上表面上设有一或多个向上延伸的加强筋120，下板22的下表面上设有一或多个向下延伸的加强筋220。所述的加强筋120、220包括环形的凸起以及条状凸起，具有增加强度和防止变形的效果。

本实用新型的微流控芯片夹具装置的使用过程如下：初始时，微流控芯片夹具装置处于第二状态；将芯片装入后，将下支架2整体相对上支架1向下翻转180度，使得上板12的下表面和下板22的上表面相对，下板22的左侧部卡入卡槽中，从而将芯片固定在上腔121和下腔221形成的检测池中，微流控芯片夹具装置处于第一状态；进液管11、出液管21分别和外部管路相接，流体经进口110进入进液管11中，并在进液管11中进行暂存，通过多个引流板140分别在上垫片的不同位置，从而和芯片的各个部分接触以进行检测，检测后的废液通过出液管21排出；检测结束后，由于卡扣13本身的弹性，其发生形变而允许将下板22脱离卡槽，回复至第二状态。

该微流控芯片夹具装置具有如下特征：体积小、质量轻、便携性强；能够配合小尺寸芯片使用，成本低；一体化设计，不需要各种配件组装，操作方便快捷，节约时间；夹具装置轻巧、体积小，操作快捷，具有很强的适配性，方便机械化操作。尤其是：（1）进液管11能够临时贮存反应液，防漏；（2）芯片检测池具有内腔结构，内腔结构与橡胶垫片一起使用，能够提高密封性，防止漏液，满足微流控芯片捕获筛选过程的工艺要求，可容纳100-1000微升的反应液，满足较大体积样本的临时储存和检测；（3）进液管11和出液管21能够具有较大的管径，能够增加检测液的通量，缩短检测时间；（4）上板12和下板22上的加强筋，能够增加强度和防止变形；（5）通过卡扣13将上支架1和下支架2连接，便于微流控芯片的拆卸与安装。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，是一种优选的实施例，其目的在于熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限定本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型的原理所作的等效变换或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种微流控芯片夹具装置，包括上支架和下支架，其特征在于：所述上支架、所述下支架分别具有第一侧部和第二侧部，所述下支架的第一侧部可相对所述上支架转动地连接于所述上支架的第一侧部，以允许所述上支架和所述下支架中的一者相对另一者翻转，所述上支架的第二侧部和所述下支架的第二侧部可拆卸地连接；

所述上支架上设有用于供流体进入的进口，所述下支架上设有用于供流体流出的出口；

所述微流控芯片具有第一状态和第二状态，在第一状态时，所述上支架的第二侧部和所述下支架的第二侧部相互连接，所述上支架和所述下支架之间形成有供芯片放入的检测池，所述检测池和所述进口及所述出口相互连通；在第二状态时，所述上支架的第二侧部和所述下支架的第二侧部相互脱离。

2.根据权利要求1所述的微流控芯片夹具装置，其特征在于：所述上支架的第一侧部和所述下支架的第一侧部之间通过可形变的薄弱部连接，以通过所述薄弱部的形变允许所述上支架和所述下支架相对翻转。

3.根据权利要求2所述的微流控芯片夹具装置，其特征在于：所述上支架和所述下支架由塑料一体成型制成且在所述上支架的第一侧部和所述下支架的第一侧部之间形成有所述薄弱部。

4.根据权利要求1所述的微流控芯片夹具装置，其特征在于：所述上支架的第二侧部和所述下支架的第二侧部通过卡扣可拆卸连接。

5.根据权利要求4所述的微流控芯片夹具装置，其特征在于：所述卡扣形成于所述上支架的第二侧部的下方，所述卡扣具有供所述下支架的第二侧部***的卡槽。

6.根据权利要求5所述的微流控芯片夹具装置，其特征在于：所述卡扣的下表面上形成有对所述下支架的第二侧部导向以便于***所述卡槽的导向斜面。

7.根据权利要求4所述的微流控芯片夹具装置，其特征在于：所述卡扣的材料为聚苯乙烯、聚氯丁烯、聚丙烯、丙烯睛-丁二烯-苯乙烯、聚氯乙烯或高密度聚乙烯。

8.根据权利要求1所述的微流控芯片夹具装置，其特征在于：所述上支架包括上板及连接于所述上板上的进液管，所述进口位于所述进液管上，所述上板中具有与芯片相互配合的上腔，所述上腔与所述进液管相互连通；所述下支架包括下板及连接于所述下板上的出液管，所述出口位于所述出液管上，所述下板中具有与芯片相互配合的下腔，所述下腔与所述出液管相互连通；当所述微流控芯片夹具装置在所述第一状态时，所述上板的下表面和所述下板的上表面相对或相接，所述检测池由所述上腔和所述下腔构成。

9.根据权利要求8所述的微流控芯片夹具装置，其特征在于：所述微流控芯片夹具装置在使用时，所述上腔和所述下腔中分别设有一或多层橡胶垫片。

10.根据权利要求8所述的微流控芯片夹具装置，其特征在于：所述上板的上表面上设有一或多个向上延伸的加强筋；和/或，所述下板的下表面上设有一或多个向下延伸的加强筋。