CN215506830U

CN215506830U - 一种基于特斯拉阀的微流控芯片

Info

Publication number: CN215506830U
Application number: CN202122019548.9U
Authority: CN
Inventors: 朱琦; 王馨月; 周燕
Original assignee: Suzhou Xingzhi Kangzhong Biotechnology Co ltd
Current assignee: Suzhou Xingzhi Kangzhong Biotechnology Co ltd
Priority date: 2021-08-25
Filing date: 2021-08-25
Publication date: 2022-01-14
Anticipated expiration: 2031-08-25

Abstract

本申请涉及一种基于特斯拉阀的微流控芯片，其包括具有进样孔和出样孔的进样腔室、若干个相互独立的反应腔室、以及微流控流道，微流控流道包括进样主流道和进样分流道，进样主流道的一端与出样孔连通，另一端设置有数目与反应腔室数目一致的样本分流出口，各个样本分流出口均通过一条进样分流道与相应的反应腔室的进样口一一连通；每个进样分流道上具有特斯拉阀，以使得进样分流道的液体进入反应腔室，而反应腔室的液体无法进入到进样分流道，实现单向流通，避免在进样过程中会造成液体之间的相互污染，提高检测的准确性和效率。且特斯拉阀的使用寿命长，无需可移动部件的移动来限制液体的流通或阻隔，提高了微流控芯片的使用寿命。

Description

一种基于特斯拉阀的微流控芯片

技术领域

本实用新型涉及微流控技术领域，尤其涉及一种基于特斯拉阀的微流控芯片。

背景技术

微流控芯片(microfluidics)或称芯片实验室(Lab-on-a-Chip)是指把生物和化学等领域中所涉及的样品制备，生物与化学反应，分离、检测等基本操作单元或基本集成到一块几平方厘米(甚至更小)的芯片上，用以完成不同的生物或化学反应过程，并对其产物进行分析的一种技术。这种技术原则上适用于从核酸、蛋白质直到有机、无机小分子的各种不同类型分子的反应、分离和检测。微流控芯片具有液体流动可控、消耗试样和试剂极少、分析速度成十倍上百倍地提高等特点，它可以在几分钟甚至更短的时间内进行上百个样品的同时分析,并且可以在线实现样品的预处理及分析全过程。

微流控芯片已经发展成为一个生物、化学、医学、流体、电子、材料、机械等学科交叉的崭新研究领域。鉴于微流控芯片液滴技术能够精确控制液滴的发生和操控，产生均一的单分散液滴，使其成为了生物医学及化学研究的高通量平台。

普通的微流控芯片在进样过程中会造成液体之间的相互污染，降低了检测的准确性和效率。目前，会增加阀门以限制液体之间的互相流动，但是，传统的阀门需要可移动部件来限制液体的流通或阻隔，可移动部件容易损坏，使用寿命短。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种检测精度高且使用寿命长的基于特斯拉阀的微流控芯片。

为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种基于特斯拉阀的微流控芯片，包括：

进样腔室，具有进样孔和出样孔；

若干个反应腔室，各个所述反应腔室相互独立，且所述反应腔室具有进样口；

微流控流道，设置在所述进样腔室和若干个反应腔室之间，用于连通所述进样腔室与若干个所述反应腔室；

其中，微流控流道包括进样主流道、进样分流道，进样分流道数目与所述反应腔室的数目一致；

所述进样主流道的一端与所述出样孔连通，所述进样主流道的另一端设置有数目与所述反应腔室数目一致的样本分流出口，各个所述样本分流出口均通过一条进样分流道与相应的反应腔室的进样口一一连通；

每个所述进样分流道上具有特斯拉阀，以使得所述进样分流道的液体进入所述反应腔室。

进一步地，所述若干个反应腔室中的一部分位于所述进样主流道的一侧，所述若干个反应腔室中的另一部分位于所述进样主流道的另一侧。

进一步地，所述若干个反应腔室位于所述进样主流道的一侧。

进一步地，所述进样腔室包括进样槽，所述进样孔和出样孔通过所述进样槽连通。

进一步地，所述反应腔室包括反应槽，所述进样口与所述反应槽连通。

进一步地，所述基于特斯拉阀的微流控芯片还设有气排装置，所述气排装置用于调整所述进样腔室和所述反应腔室中的压力。

进一步地，所述气排装置包括连接所述进样腔室和若干所述反应腔室的排气主流道、排气分流道以及溢流通道，所述排气分流道以及溢流通道的数目与所述反应腔室的数目一致；

进样腔室的出气孔与所述排气主流道的一端连通，所述排气主流道的另一端设置有数目与所述反应腔室数目一致的排气汇聚口，所述排气主流道的各排气汇聚口均依次通过所述排气分流道、溢流通道与相应的反应腔室的进气孔一一连通。

进一步地，每个所述排气分流道上具有特斯拉阀，以使得所述排气分流道的气体进入所述反应腔室。

本实用新型的有益效果在于：本申请提供的在每个进样分流道上设置有特斯拉阀，以使得进样分流道的液体进入反应腔室，而反应腔室的液体无法进入到进样分流道，实现单向流通，避免在进样过程中会造成液体之间的相互污染，提高检测的准确性和效率。且特斯拉阀的使用寿命长，无需可移动部件的移动来限制液体的流通或阻隔，提高了微流控芯片的使用寿命。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1为本申请一实施例所示的基于特斯拉阀的微流控芯片的结构示意图；

图2为本申请一实施例所示的基于特斯拉阀的微流控芯片的另一结构示意图；

图3为本申请一实施例所示的基于特斯拉阀的微流控芯片的又一结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的机构或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

请参见图1，本申请一实施例所示的基于特斯拉阀的微流控芯片100，其包括进样腔室1、若干个反应腔室2、以及微流控流道3。

其中，进样腔室1具有进样孔(未图示)和出样孔(未图示)。样本液体经过进样孔进入到进样腔室1。

各个反应腔室2相互独立，且反应腔室2具有进样口(未图示)。关于反应腔室2的具体数量可根据实际需要进行设置，在此不做具体限定。

微流控流道3设置在进样腔室1和若干个反应腔室2之间，用于连通进样腔室1与若干个反应腔室2。其中，微流控流道3包括进样主流道31、进样分流道32，进样分流道32数目与反应腔室2的数目一致。

进样主流道31的一端与出样孔连通，进样主流道31的另一端设置有数目与反应腔室2数目一致的样本分流出口(未图示)，各个样本分流出口均通过一条进样分流道32与相应的反应腔室2的进样口一一连通。即，反应腔室2通过一条进样分流道32连通到进样主流道31，从而实现进样腔室1和各个反应腔室2连通。液体经过进样腔室1的出样孔流向进样主流道31，然后从样本分流出口进入到各个进样分流道32，然后流到相应的反应腔室2内。

其中，进样主流道31和进样分流道32可以为直线形结构，也可以为曲线性结构，在此不做具体限定。

若干个反应腔室2中的一部分位于进样主流道31的一侧，若干个反应腔室2中的另一部分位于进样主流道31的另一侧，从而使得布局合理。

请参见图2，若干个反应腔室2也可位于进样主流道31的一侧。

在其他实施例中，若干个反应腔室2与进样主流道31的距离也可不相同，使得反应腔室2错位排布，关于反应腔室2的具体排布，在此不做具体限定。

每个进样分流道32上具有特斯拉阀4，以使得进样分流道32的液体进入反应腔室2，而反应腔室2内的液体无法进入到进样分流道32内。

特斯拉阀4是一种固定几何形状的被动单向导通阀，可以使流体单向流通。因其具有固定的几何外形，以此来弥补传统阀门因需要可移动部件而容易损坏的缺点，其可代替可动阀。由于流体具有惯性，在不同方向通过阀门时，流阻不同，从而实现单向流通，避免在进样过程中会造成液体之间的相互污染，提高检测的准确性和效率。且特斯拉阀4的使用寿命长，无需可移动部件的移动来限制液体的流通或阻隔，提高了微流控芯片100的使用寿命。关于特使拉阀的具体结构为现有技术，在此不做赘述。

进样腔室1还包括进样槽(未图示)，进样孔和出样孔通过进样槽连通。反应腔室2包括反应槽，进样口与反应槽连通。

基于特斯拉阀4的微流控芯片100还设有气排装置(未图示)，气排装置用于调整进样腔室1和反应腔室2中的压力。

具体的，气排装置包括连接进样腔室1和若干反应腔室2的排气主流道、排气分流道以及溢流通道，排气分流道以及溢流通道的数目与反应腔室2的数目一致。

进样腔室1具有进气孔和出气孔，反应腔室2同样具有进气孔和出气孔，

进样腔室1的出气孔与排气主流道的一端连通，排气主流道的另一端设置有数目与反应腔室2数目一致的排气汇聚口，排气主流道的各排气汇聚口均依次通过排气分流道、溢流通道与相应的反应腔室2的进气孔一一连通。

每个排气分流道上具有特斯拉阀4，以使得排气分流道的气体进入反应腔室2，而反应腔室2的气体无法进入到排气分流道内，避免反应腔室2的液体跟随气体进去到排气分流道内，从而提高检测的准确性。

请参见图3，基于特斯拉阀的微流控芯片100上还可以设置有多个进样腔室1和通过微流控流道3与其相连通的反应腔室2，从而提高该微流控芯片100的空间利用率。

综上，本申请提供的在每个进样分流道上设置有特斯拉阀，以使得进样分流道的液体进入反应腔室，而反应腔室的液体无法进入到进样分流道，实现单向流通，避免在进样过程中会造成液体之间的相互污染，提高检测的准确性和效率。且特斯拉阀的使用寿命长，无需可移动部件的移动来限制液体的流通或阻隔，提高了微流控芯片的使用寿命。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种基于特斯拉阀的微流控芯片，其特征在于，包括：

进样腔室，具有进样孔和出样孔；

2.如权利要求1所述的基于特斯拉阀的微流控芯片，其特征在于，所述若干个反应腔室中的一部分位于所述进样主流道的一侧，所述若干个反应腔室中的另一部分位于所述进样主流道的另一侧。

3.如权利要求1所述的基于特斯拉阀的微流控芯片，其特征在于，所述若干个反应腔室位于所述进样主流道的一侧。

4.如权利要求1所述的基于特斯拉阀的微流控芯片，其特征在于，所述进样腔室包括进样槽，所述进样孔和出样孔通过所述进样槽连通。

5.如权利要求1所述的基于特斯拉阀的微流控芯片，其特征在于，所述反应腔室包括反应槽，所述进样口与所述反应槽连通。

6.如权利要求1所述的基于特斯拉阀的微流控芯片，其特征在于，所述基于特斯拉阀的微流控芯片还设有气排装置，所述气排装置用于调整所述进样腔室和所述反应腔室中的压力。

7.如权利要求6所述的基于特斯拉阀的微流控芯片，其特征在于，所述气排装置包括连接所述进样腔室和若干所述反应腔室的排气主流道、排气分流道以及溢流通道，所述排气分流道以及溢流通道的数目与所述反应腔室的数目一致；

8.如权利要求7所述的基于特斯拉阀的微流控芯片，其特征在于，每个所述排气分流道上具有特斯拉阀，以使得所述排气分流道的气体进入所述反应腔室。