负压驱动、涡旋混匀的微流控芯片机械式负压进样装置的制作方法

本发明属于微流控芯片进样装置，具体涉及负压驱动、涡旋混匀的微流控芯片机械式负压进样装置。

背景技术：

微流控芯片通过对芯片微通道网络内微流体的操纵和控制，把样品制备、反应、分离、检测等过程集成到一块微米尺度的芯片上，自动完成分析全过程，其分析样品所需要的试剂量仅几微升至几十个微升，被分析的物质的体积甚至在纳升级或皮升级。同时微流控芯片可集成众多单元部件，可大量平行处理样品，具有高通量检测的特点。

微流控芯片微流体驱动方式包括气动微泵驱动、电渗驱动、重力驱动、离心驱动力、剪切力等，但对设备精度要求高、制造成本昂贵，且不利于携带和实时检测。本发明涉及一种负压驱动、涡旋混匀的微流控芯片机械式负压进样装置，主要实现微流控芯片简便式的进样和样品混合，成本低廉，具有便携化和实时检测的优势。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于设计提供一种负压驱动、涡旋混匀的微流控芯片机械式负压进样装置的技术方案。该装置采用弹簧机械泵抽吸真空腔室形成的负压驱动微流体样本的自律运动，利用涡旋混样池内微型涡旋阀的作用下实现检测样品和储液池缓冲液的均匀混合，保证进入检测区样本的均一性。

所述的一种负压驱动、涡旋混匀的微流控芯片机械式负压进样装置，其特征在于包括微流控芯片及与微流控芯片连接的吸负压装置，所述吸负压装置包括真空腔室以及与真空腔室连接的弹簧机械泵，所述弹簧机械泵位于真空腔室上方，所述真空腔室与微流控芯片的微流控通道输出端连接，所述微流控芯片上设有样品池、涡旋混样池和检测区，每个样品池与涡旋混样池相通，所述涡旋混样池通过微流控芯片的微流控通道输入端与检测区相连通。

所述的一种负压驱动、涡旋混匀的微流控芯片机械式负压进样装置，其特征在于所述弹簧机械泵连接分支接头，所述分支接头连接真空腔室，每个真空腔室与流控芯片的微流控通道输出端一一对应。

所述的一种负压驱动、涡旋混匀的微流控芯片机械式负压进样装置，其特征在于所述弹簧机械泵包括活塞腔室，所述活塞腔室中弹性配合活塞推杆，所述活塞腔室底部设有气体入口和气体出口，所述气体入口中设有第一硅胶单向阀，所述气体出口中设有第二硅胶单向阀。

所述的一种负压驱动、涡旋混匀的微流控芯片机械式负压进样装置，其特征在于所述真空腔室与微流控芯片的微流控通道输出端的接口设有微型密封圈。

所述的一种负压驱动、涡旋混匀的微流控芯片机械式负压进样装置，其特征在于所述涡旋混样池中设有能够将检测样品和储液池缓冲液的均匀混合的微型涡旋阀。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1.相对于微流控芯片微流体气动微泵、电渗、重力、离心等驱动设备精度要求高、制造成本昂贵，且不利于携带和实时检测的缺点，本发明的优势在于将样品注入到微流控芯片的样品池后，弹簧机械泵抽取真空腔室气体形成真空负压，驱动进入储液池的样品溶液通过微流控通道自律运动。生产成本低廉，具有便携化和实时检测的优势。

2.检测样品和储液池缓冲液形成的混合液通过微流控通道输入端进入涡旋混样池，在涡旋混样池内微型涡旋阀的作用下实现检测样品和储液池缓冲液的均匀混合，保证进入检测区样本的均一性。

3.本发明采用负压进样，只要有一个出口，无论有几个进样口，都只需一个弹簧机械泵和真空腔室负压进样装置即可完成。

4.本发明适应性广，适合各种通道类型的微流控芯片进样。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中检测区的结构示意图；

图3为本发明中弹簧机械泵的结构示意图。

图中：1-微流控芯片；2-涡旋混样池；3-样品池；4-真空腔室；5-分支接头；6-弹簧机械泵；7-检测区；101-微流控通道输出端；102-微流控通道输入端；601-活塞推杆；602-活塞腔室；603-o型密封圈；604-弹簧；605-第一硅胶单向阀；606-第二硅胶单向阀；607-气体入口；608-气体出口。

具体实施方式

以下结合说明书附图来进一步说明本发明。

如图所示，一种负压驱动、涡旋混匀的微流控芯片机械式负压进样装置，其特征在于包括微流控芯片1及与微流控芯片1连接的吸负压装置。吸负压装置包括真空腔室4以及与真空腔室4连接的弹簧机械泵6，弹簧机械泵6位于真空腔室4上方。弹簧机械泵6抽取真空腔室4的气体形成负压。为了提高使用效率，弹簧机械泵6连接分支接头5，分支接头5连接真空腔室4，这样弹簧机械泵6可以实现对多个真空腔室4的吸负压。弹簧机械泵6包括活塞腔室602，活塞腔室602中通过设置的弹簧604弹性配合活塞推杆601，为了保证气密性，活塞推杆601与活塞腔室602之间配合设置o型密封圈603。活塞腔室602底部设有气体入口607和气体出口608，气体入口607中设有第一硅胶单向阀605，气体出口608中设有第二硅胶单向阀606，其中气体入口607与真空腔室4或分支接头5连接。弹簧机械泵6工作时，推动活塞推杆601，气体出口608的第二硅胶单向阀606打开，气体入口607处的第一硅胶单向阀605关闭，排出活塞腔室602内的空气；松开活塞推杆601，活塞推杆601在弹簧604的作用下往上运动，气体出口608处的第二硅胶单向阀606关闭，气体入口607的第一硅胶单向阀605打开，抽入新的空气，这样可以使真空腔室4内产生负压。

真空腔室4与微流控芯片1的微流控通道输出端101连接，真空腔室4与微流控芯片1的微流控通道输出端101的接口设有微型密封圈，保证接口与微流控芯片1微流控通道输出端101密封吸附，保证真空腔室2形成的负压驱动样品溶液通过微流控通道进入检测区7进行检测。

微流控芯片1上设有样品池3、涡旋混样池2和检测区7，每个样品池3与涡旋混样池2相通，涡旋混样池2通过微流控芯片1的微流控通道输入端102与检测区7相连通。涡旋混样池2中设有能够将检测样品和储液池缓冲液的均匀混合的微型涡旋阀。当在检测样品和储液池缓冲液形成的混合液进入检测区7检测前，混合液通过涡旋混样池2，在微型涡旋阀的作用下实现检测样品和储液池缓冲液的均匀混合。微流控通道输出端101和微流控通道输入端102位于检测区7的两端。

工作时，弹簧机械泵6对真空腔室4吸真空，在负压的作用下，样品池3中的样品缓冲液进入涡旋混样池2，在涡旋混样池2的微型涡旋阀的作用下实现检测样品和储液池缓冲液的均匀混合，混合液在负压作用下，进入检测区7进行检测。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

技术特征：

技术总结
一种负压驱动、涡旋混匀的微流控芯片机械式负压进样装置，属于微流控芯片进样装置。其包括微流控芯片及与微流控芯片连接的吸负压装置，吸负压装置包括真空腔室以及与真空腔室连接的弹簧机械泵，弹簧机械泵位于真空腔室上方，真空腔室与微流控芯片的微流控通道输出端连接，微流控芯片上设有样品池、涡旋混样池和检测区，每个样品池与涡旋混样池相通，涡旋混样池通过微流控芯片的微流控通道输入端与检测区相连通。本发明采用弹簧机械泵抽吸真空腔室形成的负压驱动微流体样本的自律运动，利用涡旋混样池内微型涡旋阀的作用下实现检测样品和储液池缓冲液的均匀混合，保证进入检测区样本的均一性。

技术研发人员：程向荣;陈喆;吴元吉
受保护的技术使用者：浙江诺迦生物科技有限公司
技术研发日：2017.06.22
技术公布日：2017.10.20