基于数字微流控芯片的检测电路、装置及DNA或RNA检测装置的制作方法

〖技术领域〗

本实用新型涉及微流控芯片技术领域，尤其涉及一种基于数字微流控芯片的检测电路、装置及dna或rna检测装置。

〖

背景技术：
〗

微流控芯片技术(microfluidics)是把生物、化学、医学分析过程的样品制备、反应、分离、检测等基本操作单元集成到一块微米尺度的芯片上，自动完成分析全过程。由于它在生物、化学、医学等领域的巨大潜力，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。

公开号为cn108021041a的实用新型专利申请公开了一种数字式微流控芯片液滴驱动控制系统，包括人机界面、控制器、继电器控制板、驱动电源板和芯片；所述人机界面、控制器、继电器控制板、驱动电源板顺序连接，继电器控制板与芯片连接；方法包括人机界面接收芯片的控制参数；控制器将控制参数转换为电平信号发送至继电器控制板；驱动电源板给继电器控制板提供驱动电压；继电器控制板根据电平信号将驱动电压供给芯片上的电极。

上述专利虽然可以控制液滴移动，但是仍然存在以下问题：只能对液滴的路径进行规划，不能检测液滴的位置；不能对液滴进行荧光检测；不能控制液滴温度。

〖

技术实现要素：
〗

本实用新型的第一个目的旨在提供一种基于数字微流控芯片的检测电路，控制液滴的移动以及检测液滴的位置。

为了实现本实用新型的第一个目的，本实用新型采用了如下的技术方案：

一种基于数字微流控芯片的检测电路，包括主控板、液滴移动控制及位置检测模块；所述液滴移动控制及位置检测模块包括驱动电压输出单元、电容测量单元以及三选一选择单元；所述主控板分别与所述驱动电压输出单元、电容测量单元以及三选一选择单元电连接，控制所述驱动电压输出单元输出驱动电压、控制所述电容测量单元输出电容检测信号以及控制所述三选一选择单元在三个信号输入端中选择一个与输出端连接；所述三选一选择单元的三个信号输入端分别与所述驱动电压输出单元、电容检测单元以及地电压电连接，接收所述驱动电压输出单元输出的驱动电压、所述电容检测单元输出的电容检测信号以及地电压，输出端与所述数字微流控芯片的全部或部分电极电连接；所述电容检测单元反馈所述全部或部分电极的电容值给所述主控板。

进一步地，所述三选一选择单元的数量与所述数字微流控芯片的电极数量相等，所述数字微流控芯片的全部电极都与三选一选择单元电连接，

或，所述三选一选择单元的数量小于所述数字微流控芯片的电极的数量，所述检测电路还包括二选一选择单元，所述数字微流控芯片的部分电极与三选一选择单元电连接，剩下的电极与二选一选择单元电连接，所述主控板与所述二选一选择单元电连接，控制所述二选一选择单元在二个信号输入端中选择一个与输出端连接，所述二选一选择单元的两个信号输入端分别与所述驱动电压输出单元以及地电压电连接，接收所述驱动电压输出单元输出的驱动电压以及地电压，输出端与所述剩下的电极中的一个或多个电连接。

作为具体的实施方式，所述三选一选择单元包括第一继电器以及第二继电器，所述第一继电器的控制线圈与所述主控板电连接，常闭触点接地电压，常开触点与所述驱动电压输出单元电连接，选择触点与所述第二继电器的常开触点电连接，所述第二继电器的控制线圈与所述主控板电连接，常闭触点与所述电容检测单元电连接，选择触点与所述电极电连接，和/或，所述二选一选择单元包括第三继电器；所述第三继电器的控制线圈与所述主控板电连接，常闭触点接地电压，常开触点与所述驱动电压输出单元电连接，选择触点与所述剩下的电极中的一个或多个电连接。

进一步地，所述第一继电器、第二继电器和/或所述第三继电器由继电器组板中的继电器提供，所述继电器组板上设有若干个继电器。

进一步地，所述检测电路还包括转接板；所述主控板、所述三选一选择单元以及所述二选一选择单元通过所述转接板与所述数字微流控芯片的端口电连接。

进一步地，所述驱动电压输出单元包括逆变器；所述逆变器的输入端与所述主控板连接，接收所述主控板输出的直流信号输出交流电压。

进一步地，所述检测电路还包括荧光检测单元；所述荧光检测单元包括荧光光头组件；所述荧光光头组件包括荧光光头以及荧光检测电路板；所述主控板、所述荧光检测电路板以及所述荧光光头依次电连接；所述主控板控制所述荧光检测电路板输出荧光检测信号给所述荧光光头，所述荧光光头对所述数字微流控芯片中的液滴进行荧光检测，并将荧光检测结果通过所述荧光检测电路板反馈给所述主控板。

进一步地，所述荧光检测单元还包括荧光光头移动控制机构；所述主控板与所述荧光光头移动控制机构电连接，通过所述荧光光头移动控制机构控制所述荧光光头在初始位置与检测位置之间移动；当所述荧光光头停止进行荧光检测时，所述主控板通过所述荧光光头移动控制机构控制所述荧光光头移动到初始位置；当所述荧光光头开始进行荧光检测时，所述主控板通过所述荧光光头移动控制机构控制所述荧光光头移动到检测位置。

作为具体的实施方式，所述荧光光头移动控制机构包括电机驱动模块以及电机；所述主控板、所述电机驱动模块以及所述电机依次电连接；所述主控板控制所述电机驱动模块输出电机驱动信号给所述电机；所述电机用于驱动所述荧光光头移动。

进一步地，所述荧光检测单元还包括荧光光头初始位置定位机构；所述荧光光头初始位置定位机构与所述主控板电连接；所述荧光光头初始位置定位机构在所述荧光光头移动到初始位置时输出反馈信号给所述主控板，通过所述主控板控制所述电机停止运转。

作为具体的实施方式，所述荧光光头初始位置定位机构包括设置在所述初始位置的传感器，所述传感器在探测到所述荧光光头时输出反馈信号给所述主控板，或，所述荧光光头初始位置定位机构包括荧光光头以及设置在所述初始位置的定位片，当所述荧光光头探测到所述定位片时，所述荧光光头通过所述荧光检测电路板输出反馈信号给所述主控板。

进一步地，所述检测电路还包括加热单元；所述主控板与所述加热单元电连接，控制所述加热单元给所述数字微流控芯片加热。

进一步地，所述检测电路还包括散热单元；所述主控板与所述散热单元电连接，控制所述散热单元给所述数字微流控芯片散热。

进一步地，所述检测电路还包括温度检测单元；所述温度检测单元与所述主控板电连接；所述温度检测单元检测所述数字微流控芯片的温度，并将所述温度反馈给所述主控板。

进一步地，所述检测电路还包括指示灯；所述指示灯与所述主控板电连接，在所述主控板的控制下显示所述检测电路的工作状态。

进一步地，所述检测电路还包括上位机；所述上位机与所述主控板通信连接，用于输出控制指令给所述主控，接收并显示所述主控板输出的检测结果。

进一步地，所述检测电路还电源接口；所述主控板通过电源接口与电源电连接。

本实用新型的第二个目的旨在提供一种基于数字微流控芯片的检测装置，控制液滴的移动以及检测液滴的位置。

为了实现本实用新型的第一个目的，本实用新型采用了如下的技术方案：

一种基于数字微流控芯片的检测装置，包括壳体；所述壳体靠近前方的侧壁上开设有用于插入微流控芯片卡托的卡托插入口，所述微流控芯片卡托内承载有数字微流控芯片；所述壳体内部开设有容纳空间，用于容置主控板、驱动电压输出单元、电容测量单元以及三选一选择单元。

作为具体的实施方式，所述微流控芯片卡托插入所述卡托插入口时，所述微流控芯片卡托位于壳体内部容纳空间的前方上侧；所述主控板固定设置在所述壳体内部容纳空间的后方下侧；所述三选一选择单元固定设置在所述壳体内部容纳空间的下侧，且位于所述主控板的上方；所述驱动电压输出单元固定设置在所述壳体内部容纳空间的后方下侧，且位于所述三选一选择单元的后方上侧。

一种基于数字微流控芯片的检测装置，包括壳体；所述壳体靠近前方的侧壁上开设有用于插入微流控芯片卡托的卡托插入口，所述微流控芯片卡托内承载有数字微流控芯片；所述壳体内部开设有容纳空间，用于容置主控板、驱动电压输出单元、电容测量单元、三选一选择单元以及二选一选择单元。

作为具体的实施方式，所述微流控芯片卡托插入所述卡托插入口时，所述微流控芯片卡托位于壳体内部容纳空间的前方上侧；所述主控板固定设置在所述壳体内部容纳空间的后方下侧；所述三选一选择单元以及所述二选一选择单元固定设置在所述壳体内部容纳空间的下侧，且位于所述主控板的上方；所述驱动电压输出单元固定设置在所述壳体内部容纳空间的后方下侧，且位于所述三选一选择单元以及二选一选择单元的后方上侧。

一种基于数字微流控芯片的检测装置，包括壳体；所述壳体靠近前方的侧壁上开设有用于插入微流控芯片卡托的卡托插入口，所述微流控芯片卡托内承载有数字微流控芯片；所述壳体内部开设有容纳空间，用于容置主控板、驱动电压输出单元、电容测量单元、三选一选择单元以及继电器组版；所述微流控芯片卡托插入所述卡托插入口时，所述微流控芯片卡托位于壳体内部容纳空间的前方上侧；所述主控板固定设置在所述壳体内部容纳空间的后方下侧；所述三选一选择单元固定设置在所述壳体内部容纳空间的下侧，且位于所述主控板的上方；所述驱动电压输出单元固定设置在所述壳体内部容纳空间的后方下侧，且位于所述三选一选择单元的后方上侧；所述继电器组板固定设置在所述壳体内部容纳空间的下侧，位于所述主控板的上方。

一种基于数字微流控芯片的检测装置，包括壳体；所述壳体靠近前方的侧壁上开设有用于插入微流控芯片卡托的卡托插入口，所述微流控芯片卡托内承载有数字微流控芯片；所述壳体内部开设有容纳空间，用于容置主控板、驱动电压输出单元、电容测量单元、三选一选择单元以及转接板；所述微流控芯片卡托插入所述卡托插入口时，所述微流控芯片卡托位于壳体内部容纳空间的前方上侧；所述主控板固定设置在所述壳体内部容纳空间的后方下侧；所述三选一选择单元固定设置在所述壳体内部容纳空间的下侧，且位于所述主控板的上方；所述驱动电压输出单元固定设置在所述壳体内部容纳空间的后方下侧，且位于所述三选一选择单元的后方上侧；所述转接板固定设置在所述壳体内部容纳空间的前方下侧，位于所述微流控芯片卡托插入壳体内部时，数字微流控芯片的端口所处的位置；所述主控板以及所述三选一选择单元通过所述转接板与所述数字微流控芯片的端口电连接。

进一步地，所述数字微流控芯片只在一侧设置有端口，所述端口通过设置在微流控芯片卡托侧壁的开口伸出微流控芯片卡托；所述微流控芯片卡托按照所述端口朝向所述壳体内部的方向插入所述壳体；所述转接板朝向所述数字微流控芯片的端口的一侧设置有芯片接口，用于插入所述数字微流控芯片的端口。

作为具体的实施方式，所述驱动电压输出单元包括变压器以及高压逆变板；所述高压逆变板固定设置在所述壳体内部容纳空间的后方下侧，位于所述三选一选择单元的上方；所述变压器固定设置在所述高压逆变板上侧；所述变压器的输入端与所述主控板的低压直流信号输出端连接，接收所述主控板输出的低压直流信号；所述变压器的输出端与所述高压逆变板的输入端电连接，输出高压直流信号给所述高压逆变板；所述高压逆变板的输出端与所述三选一选择单元的信号输入端连接，输出驱动电压给所述三选一选择单元。

进一步地，所述检测装置还包括设置在所述壳体内部容纳空间的荧光检测单元；所述荧光检测单元设置在所述壳体内部容纳空间的前方上侧，且位于所述微流控芯片卡托插入壳体内部时所处位置的上方，用于对所述数字微流控芯片中的液滴进行荧光检测。

作为具体的实施方式，所述荧光检测单元包括荧光光头组件；所述荧光光头组件包括荧光光头以及荧光检测电路板；所述荧光光头设置在所述壳体内部的容纳空间的前方上侧，位于所述微流控芯片卡托插入壳体内部时所处位置的上方；所述荧光检测电路板设置在所述壳体内部的容纳空间的前方上侧；所述主控板、所述荧光检测电路板以及所述荧光光头依次电连接，所述主控板控制所述荧光检测电路板输出荧光检测信号给所述荧光光头，所述荧光光头对所述数字微流控芯片中的液滴进行荧光检测，并将荧光检测结果通过所述荧光检测电路板反馈给所述主控板。

进一步地，所述荧光检测单元还包括荧光光头移动控制机构；所述主控板与所述荧光光头移动控制机构电连接，通过所述荧光光头移动控制机构控制所述荧光光头在初始位置与检测位置之间移动；当所述荧光光头停止进行荧光检测时，所述主控板通过所述荧光光头移动控制机构控制所述荧光光头移动到初始位置；当所述荧光光头开始进行荧光检测时，所述主控板通过所述荧光光头移动控制机构控制所述荧光光头在初始位置与检测位置之间移动。

作为具体的实施方式，所述荧光光头移动控制机构包括电机、电机驱动模块、滑块以及导向支架；所述导向支架固定设置在壳体内部容纳空间的前方及中部上侧；所述电机固定设置在所述导向支架朝向后方的一侧，位于所述壳体内部容纳空间的后方上侧；所述电机驱动模块固定设置在所述壳体内部容纳空间的后方上侧，位于所述电机的后方下侧；所述导向支架上设置有丝杆，所述滑块设置在所述丝杆丝杆上，所述丝杆在所述电机的驱动下转动，带动所述滑块沿着所述导向支架前后方向直线移动；所述荧光光头固定设置在所述滑块上；所述主控板、所述电机驱动模块以及所述电机依次电连接；所述主控板控制所述电机驱动模块输出电机驱动信号给所述电机；所述电机通过驱动所述滑块前后移动，驱动所述荧光光头在初始位置与检测位置之间移动。

进一步地，所述荧光检测单元还包括荧光光头初始位置定位机构；所述荧光光头初始位置定位机构与所述主控板电连接；所述荧光光头初始位置定位机构在所述荧光光头移动到初始位置时输出反馈信号给所述主控板，通过所述主控板控制所述电机停止运转。

作为具体的实施方式，所述荧光光头初始位置定位机构包括荧光光头以及设置在所述初始位置的定位片，当所述荧光光头探测到所述定位片时，所述荧光光头通过所述荧光检测电路板输出反馈信号给所述主控板，或，所述荧光光头初始位置定位机构包括设置在初始位置的传感器，所述传感器在探测到所述荧光光头时，输出反馈信号给所述主控板。

进一步地，所述检测装置还包括加热单元；所述主控板与所述加热单元电连接，控制所述加热单元给所述数字微流控芯片加热。

作为具体的实施方式，所述加热单元为布设在所述数字微流控芯片的基片上的加热丝，所述加热丝通过所述数字微流控芯片的端口与所述主控板电连接。

进一步地，所述检测装置还包括散热单元；所述主控板与所述散热单元电连接，控制所述散热单元给所述数字微流控芯片散热。

作为具体的实施方式，所述散热单元包括风扇、散热器、散热孔以及由导热材料制作的底垫；所述底垫设置在所述数字微流控芯片的下侧，所述微流控芯片卡托的下侧设有散热窗口，所述散热器固定设置在壳体内部容纳空间的前方下侧，位于所述微流控芯片卡托插入壳体内部时所处位置的下方，通过所述散热窗口与所述底垫接触；所述风扇固定设置在壳体内部容纳空间的前方下侧，位于所述散热器的下方；所述散热孔设置在所述壳体靠近前方的左侧侧壁和/或靠近前方的右侧侧壁上；所述风扇与所述主控板电连接，在所述主控板的控制下运转。

进一步地，所述检测装置还包括温度检测单元；所述温度检测单元与所述主控板电连接；所述温度检测单元用于检测所述数字微流控芯片的温度，并将温度反馈给所述主控板。

作为具体的实施方式，所述温度检测单元为设置在所述数字微流控芯片上的基片上的热敏电阻，所述热敏电阻通过所述数字微流控芯片的端口与所述主控板电连接。

进一步地，所述微流控芯片卡托的侧壁开设有安装槽，所述检测装置还包括设置在所述壳体内部容纳空间内，与所述安装槽对应的弹性元件；所述微流控芯片卡托插入所述壳体内部时，所述弹性元件与所述安装槽抵触连接。

进一步地，所述微流控芯片卡托的下侧设置有第三磁铁，所述检测装置还包括设置在所述壳体内部容纳空间内，与所述第三磁铁相对设置的第四磁铁；所述微流控芯片卡托在所述第三磁铁与所述第四磁铁的磁力作用下，进入所述壳体内部。

进一步地，所述检测装置所述检测装置还包括设置在所述壳体靠近前方侧壁的滑盖以及导向结构件；所述滑盖沿着所述导向结构件上下方向移动，遮挡所述卡托插入口或使所述卡托插入口露出。

进一步地，所述检测装置还包括固定设置在所述壳体内部容纳空间的指示灯；所述壳体侧壁上设置有指示灯显示孔；所述指示灯朝向所述指示灯显示孔设置；所述指示灯与所述主控板电连接，在所述主控板的控制下显示所述检测装置的工作状态。

进一步地，所述检测装置与上位机通信连接。

进一步地，所述检测装置还包括固定设置在所述主控板上电源接口；所述电源接口用于接入电源。

进一步地，所述壳体包括底座、外壳以及内壳；所述外壳为开口向前的盒体，所述内壳嵌入所述盒体，与所述外壳可拆卸地连接；所述内壳内部开设有所述容纳空间，所述内壳靠近前方的侧壁形成所述壳体靠近前方的侧壁。

本实用新型的第三个目的旨在提供一种基于数字微流控芯片的dna或rna检测装置，所述dna或rna检测装置采用上述基于数字微流控芯片的检测装置；所述数字微流控芯片中的液滴包括dna或rna的提取液以及用于检测dna或rna的试剂；dna或rna的提取液以及所述试剂在所述液滴移动控制及位置检测模块的控制下融合。本实用新型有益效果：

本实用新型通过三选一选择单元选择输出驱动电压、地电压以及电容检测信号中的一种给数字微流控芯片的全部或部分电极，不仅可以通过驱动电压控制液滴的移动，而且可以通过电容检测信号检测电极的电容，进而判定液滴的位置，比如当电容检测结果显示液滴没有移动到预定位置时，可以通过施加驱动电压继续控制液滴的移动，直到液滴移动到预定位置。本实用新型通过部分电极与三选一选择单元连接，部分电极与二选一选择单元连接，不仅可以实现液滴在数字微流控芯片的全部电极上的移动，而且可以通过对部分电极的电容检测，判定液滴是否到达上述部分电极中的电极。与此同时，本实用新型通过数字微流控芯片的全部电极均与三选一选择单元连接，不仅可以实现液滴在数字微流控芯片的全部电极上的移动，而且可以通过对全部电极的电容检测，判定液滴是否到达全部电极中的电极。进一步地，本实用新型通过转接板连接数字微流控芯片的端口与主控板、三选一选择单元、二选一选择单元。进一步地，本实用新型通过荧光检测单元对液滴进行荧光检测。进一步地，本实用新型通过加热单元给数字微流控芯片加热。进一步地，本实用新型通过散热单元给数字微流控芯片散热。进一步地，本实用新型散热器通过数字微流控芯片下侧开设的散热窗口与数字微流控芯片下侧的采用导热材料制作的底垫接触，便于给数字微流控芯片散热。进一步地，本实用新型通过温度检测单元检测数字微流控的温度并反馈给主控板。进一步地，本实用新型通过指示灯显示检测电路和检测装置的工作状态。进一步地，本实用新型通过上位机输出控制命令给主控板，接收和/或显示主控板输出的液滴的位置信息、液滴的荧光检测结果以及数字微流控芯片的温度等信息。进一步地，本实用新型通过设置在微流控芯片卡托下侧的第三磁铁与设置在内壳内部第四磁铁的磁力吸引数字微流控芯片往检测装置内部移动，不仅使得微流控芯片卡托可以更顺畅地进入检测装置内部，而且使用户更省力。进一步地，本实用新型通过内壳内部的弹性元件与微流控芯片卡托侧壁的安装槽抵触连接，便于微流控芯片卡托的固定。进一步地，本实用新型通过滑盖上下移动，遮盖卡托插入口或使卡托插入口露出，在不影响微流控芯片卡托正常插入检测装置的同时，降低检测装置内部被污染的风险。进一步地，本实用新型通过可拆卸连接地内壳和外壳组成壳体，便于对装配在内壳内的器件进行维护。进一步地，本实用新型dna或rna检测装置采用数字微流控技术实现对dna或rna的检测，不需要人工操作，检测速度更快，与此同时，通过将dna或rna的提取液与不同种类的试剂融合，可以实现对dna或rna的多种检测，比如不同疾病的检测。

〖附图说明〗

为了更清楚地说明本实用新型实施例，下面对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍。下面描述中的附图仅仅是本实用新型中的实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，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附图。

图1是本实用新型实施例一基于数字微流控芯片的检测装置的立体图；

图2是本实用新型实施例一基于数字微流控芯片的检测装置的剖面图；

图3是本实用新型实施例一壳体的爆炸图；

图4是本实用新型实施例一图3卸掉壳体后的立体图；

图5是本实用新型实施例一图4的爆炸图；

图6是本实用新型实施例一基于数字微流控芯片的检测电路的结构框图；

图7是本实用新型实施例一三选一选择单元的电路原理图；

图8是本实用新型实施例一二选一选择单元的电路原理图；图9是本实用新型实施例二基于数字微流控芯片的检测电路的结构框图；

图10是本实用新型实施例一微流控芯片卡托的立体图；

图11是本实用新型实施例一微流控芯片卡托的爆炸图；

图12是本实用新型实施例一基于数字控制的微流控芯片的立体图；

图13是本实用新型实施例一基于数字控制的微流控芯片的立体图；

图14是本实用新型实施例一除去基片涂层后基片顶平面上的器件布局图；

图15是本实用新型实施例一第一电极的布局图；

图16是本实用新型实施例一输液电极管道与第二电极的布局图；

图17是本实用新型实施例一液滴阻挡物的布局图；

图18是本实用新型实施例一基片底平面上的器件布局图；

图19是本实用新型实施例三第一电极的布局图；

图20是本实用新型实施例四第一电极的布局图；

图21是本实用新型实施例五输液电极管道与第二电极的布局图；

图22是本实用新型实施例六第一电极的布局图；

图23是本实用新型实施例六输液电极管道与第二电极的布局图；

图24是本实用新型实施例七输液电极管道与第二电极的布局图；

图25是本实用新型实施例八第一电极的布局图；

图26是本实用新型实施例八输液电极管道与第二电极的布局图。

〖具体实施方式〗

下面结合附图，对本实用新型进行详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案、优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例一

如图1至5所示，一种基于数字微流控芯片的检测装置包括壳体30、主控板40、液滴移动控制及位置检测模块、荧光检测单元60、加热单元、散热单元70、温度检测单元、转接板80、数据接口91、电源接口92、电源开关93以及指示灯94。如图1至5所示，在本实施例中，壳体30内部开设有容置微流控芯片卡托20(微流控芯片卡托20中承载有数字微流控芯片10)、主控板40、液滴移动控制及位置检测模块、荧光检测单元60、加热单元、散热单元70、温度检测单元、转接板80、数据接口91、电源接口92以及指示灯94的容纳空间，壳体30靠近前方的侧壁上设置有用于插入微流控芯片卡托20的卡托插入口341以及用于显示指示灯94的指示灯显示孔344，壳体30靠近后方的侧壁上设置有数据接口接入孔3221、电源接口接入孔3222以及电源开关安装孔3223；主控板40、液滴移动控制及位置检测模块、荧光检测单元60、加热单元、散热单元70、温度检测单元、转接板80、数据接口91、电源接口92以及指示灯94装配在壳体30内部的容纳空间内，电源开关93通过电源开关安装孔3223安装在壳体30靠近后方的侧壁上，微流控芯片卡托20通过卡托插入口341插入壳体30内部的容纳空间。如图2所示，在本实施例中，液滴移动控制及位置检测模块包括驱动电压输出单元51、电容测量单元(未在图2中显示)以及继电器组板；继电器组板53上设置有三选一选择单元以及二选一选择单元；微流控芯片卡托20插入卡托插入口341时，微流控芯片卡托20位于壳体30内部容纳空间的前方上侧；主控板40固定设置在壳体30内部容纳空间的后方下侧；继电器组板53固定设置在壳体30内部容纳空间的下侧，且位于主控板40的上方；驱动电压输出单元51固定设置在壳体30内部容纳空间的后方下侧，且位于继电器组板53的后方上侧。

在本实施例中，主控板40控制液滴移动控制及位置检测模块输出驱动电压以及地电压给数字微流控芯片10的电极，控制滴入数字微流控芯片10的液滴在电极上移动，输出电容检测信号给数字微流控芯片10的电极，检测电极的电容值，进而检测液滴的位置；主控板40控制加热单元给数字微流控芯片10加热(在本实施例中，加热单元是设置在数字微流控芯片10基片上的加热丝，主控板40通过输出电流信号给数字微流控芯片10中的加热丝，给数字微流控芯片10加热)；主控板40通过接收温度检测元件(在本实施例中，温度检测元件是设置在数字微流控芯片10基片上的热敏电阻)反馈的温度检测信息，获得数字微流控芯片10的温度；主控板40控制散热单元70给数字微流控芯片10散热，主控板40控制荧光检测单元60对数字微流控芯片10中的液滴进行荧光检测；主控板40以及液滴移动控制及位置检测模块通过转接板80与数字微流控芯片10的端口电连接；上位机通过数据线与数据接口91连接，进而与检测装置通信连接，数据接口91用于检测装置与上位机之间的数据传输；电源接口92通过适配器与市电电连接，给检测装置供电；电源开关93用于导通或断开电源接口92给检测装置的供电；指示灯94用于显示检测装置的工作状态。

在本实施例中，市电作为检测装置的电源给检测装置供电；在其它实施例中，充电宝或锂电池包等充电设备也可以作为电源给检测装置供电，充电宝或锂电池包等充电设备通过电源接口91与主控板40电连接。

在其它实施例中，检测装置内设置有蓝牙模块或wifi模块，检测装置通过蓝牙或wifi与上位机进行通信。

如图3所示，在本实施例中，壳体30包括底座31、外壳侧壁321以及内壳33，外壳侧壁321包括外壳侧壁321以及外壳后盖322；外壳侧壁321固定设置在底座31上侧；外壳后盖322设置在外壳侧壁321后侧，与外壳侧壁321可拆卸地连接，外壳侧壁321与后盖33组成开口向前的盒体，内壳33嵌入设置在外壳侧壁321与后盖33组成的盒体内部，与外壳侧壁321和后盖33组成的盒体可拆卸地连接；用于装配微流控芯片卡托20、主控板40、液滴移动控制及位置检测模块、荧光检测单元60、加热单元、散热单元70、温度检测单元、转接板80、数据接口91、电源接口92以及指示灯94的容纳空间设置在内壳33中，用于插入微流控芯片卡托20的卡托插入口331设置在内壳33远离后盖33的前方侧壁上，电源开关安装孔3223、电源接口接入孔3222以及数据接口接入孔3221设置在后盖33上，指示灯显示孔334设置在内壳33靠近前方的侧壁上，位于卡托插入口331的下方。

如图5所示，在本实施例中，微流控芯片卡托20的下侧设置有第三磁铁253，内壳33内部设置有与第三磁铁相对的第四磁铁(未图示)；微流控芯片卡托20在第三磁铁253与第四磁铁的磁力作用下，进入内部64内部，不仅使得微流控芯片卡托20可以更顺畅地进入内壳33内部，而且使用户更省力；微流控芯片卡托20的左右两侧对称开设有安装槽282，内壳33内部设置有与安装槽282对应的弹性元件335，微流控芯片卡托20通过安装槽282与弹性元件335抵触连接，固定安装在内壳33内部。

如图10所示，微流控芯片卡托20的底座21上开设有散热窗口211；散热单元70通过散热窗口211与数字微流控芯片10的底垫400(在本实施例中，数字微流控芯片10的底垫400采用远红外材料制作)接触，便于给数字微流控芯片10散热。

如图9,10所示，在本实施例中，数字微流控芯片10只有一侧设置有端口320，端口320通过微流控芯片卡托20侧壁上的开口26伸出微流控芯片卡托20；当微流控芯片卡托20从卡托插入口331插入内壳33内部的容纳空间时，微流控芯片卡托20靠近端口320的一端插入内壳33内部，微流控芯片卡托20远离端口320的一端露出在内壳33外部；微流控芯片卡托20远离端口320一端的顶平面上开设有的用于放置用户手指的凹槽281；用户通过凹槽281可以更方便地插入或取出微流控芯片卡托20。

如图3所示，在本实施例中，内壳33靠近前方的侧壁上还设置有滑盖332和导向结构件333；导向结构件333为设置在卡托插入口331上方的凸出部，滑盖332靠近导向结构件333的一侧沿着上下方向设置有与导向结构件333配合的滑槽(未图示)；滑盖332通过滑槽装配在导向结构件333上，沿着导向结构件333上下移动；当检测装置中未插入微流控芯片卡托20时，通过推动滑盖332向下移动，遮盖卡托插入口331，可以降低检测装置内部被污染(比如外部灰层通过卡托插入口331进入检测装置内部，污染检测装置)的风险；当检测装置中插入微流控芯片卡托20时，通过推动滑盖332向上移动，使卡托插入口331露出，进而插入微流控芯片卡托20。

在其它实施例中，导向结构件333为设置在卡托插入口331上方的滑槽，滑盖332靠近导向结构件333的一侧沿着上下方向设置有与滑槽配合的凸出部；滑盖332通过凸出部装配在导向结构件333上，沿着导向结构件333上下移动。

在其它实施中，导向结构件333设置在卡托插入口331下方；当滑盖332沿着导向结构件333向上移动时，滑盖332遮盖卡托插入口331；当滑盖332沿着导向结构件333向下移动时，卡托插入口331暴露在外部。

如图4,5所示，在本实施例中，驱动电压输出单元51包括变压器511以及高压逆变板512；高压逆变板512固定设置在内壳33内部容纳空间的后方下侧，位于继电器组板53的上方；变压器511固定设置在高压逆变板512的上方；变压器511接收主控板41输出的低压直流信号，输出高压直流信号给高压逆变板512，高压逆变板512将高压直流信号转换成高压方波信号hv，输出高压方波信号hv。

在其它实施例中，驱动电压输出单元包括逆变器，逆变器用于将主控板输出的直流电压转换成交流电压。

在本实施例中，驱动电压输出单元51输出的高压方波信号hv的频率范围为50hz-1ghz。

如图2,4,5所示，荧光检测单元60包括荧光光头组件61、荧光光头移动控制机构62以及荧光光头初始位置定位机构63；荧光光头组件61包括荧光光头611、荧光光头安装板612以及荧光检测电路板613；荧光光头移动控制机构62包括电机621、电机驱动模块622、导向支架623、滑块624以及安装架625；导向支架623内安装有电机驱动连接的丝杆(未图示)；安装架625固定设置在内壳33内部容纳空间的前方及中部上侧；导向支架623固定安装在安装架625下方，位于所述内壳33内部容纳空间的前方及中部上侧；电机621固定设置在导向支架623靠近后方的一侧，位于内壳33内部容纳空间的后方上侧；电机驱动模块622固定设置在内壳33内部容纳空间的后方上侧，位于电机621的后方下侧；滑块624安装在导向支架623下方，与导向支架623上的丝杆驱动连接；丝杆在电机621的驱动下转动，带动滑块624沿着导向支架623前后方向直线移动；荧光光头611通过荧光光头安装板612固定设置在滑块624下方，位于微流控芯片卡托20插入内壳33内部的容纳空间是所处位置的上方；荧光光头611在滑块624的带动下在初始位置与检测位置之间移动；荧光检测电路板613固定设置在荧光光头611的左侧侧壁上。

如图2,4,5所示，在本实施例中，荧光光头初始位置定位机构63包括荧光光头611以及定位片631；定位片631固定设置在内壳33内部容纳空间的中部下侧，定位片631所在的位置为荧光光头611移动的初始位置；当荧光光头611探测到定位片631时，主控板40通过电机驱动模块622控制电机停止运转，进而使荧光光头611停留在初始位置。

在本实施例中，电机621是步进电机，用于驱动丝杆转动，进而带动滑块624沿着导向支架623前后方向移动；电机驱动模块622用于控制步进电机621的转向以及转速，进而控制滑块624移动的方向(向前移动或向后移动)以及移动的速度；荧光光头611用于对数字微流控芯片10上的液滴进行荧光检测；荧光检测电路板613用于控制荧光光头611进行荧光检测，接收荧光光头611输出的荧光检测结果；定位片513用于荧光光头611的定位，当荧光光头611停止用于荧光检测时，荧光光头611移动到定位片513沿着上下方向相同的位置后停止移动。

如图2,4,5所示，在本实施例中，散热单元70包括风扇组件71、散热器组件72、散热孔73以及设置在数字微流控芯片10下侧的由导热材料制作的底垫400；风扇组件71包括风扇711以及风扇安装座712；散热器组件72包括散热器721以及散热器安装座722；散热器安装座722固定设置在内壳33内部的容纳空间，散热器721通过散热器安装座722固定设置在内壳33内部的容纳空间，位于微流控芯片卡托20插入检测装置时所处位置的下方；风扇安装座712固定设置在内壳33内部的容纳空间，风扇711通过风扇安装座712固定设置在内壳33内部的容纳空间，位于散热器721的下方；散热孔73对应设置在外壳31以及内壳33靠近前方的左侧侧壁以及右侧侧壁上。

如图5所示，散热器721下侧设置有多个散热片7211，散热器安装座722开设有多个栅格孔7221，散热器721下侧的散热片7211通过嵌入散热器安装座722中的栅格孔7221固定设置在散热器安装座722上；风扇安装座712上侧向下开设有风扇安装槽7121，风扇711通过风扇安装槽7121固定设置在风扇安装座712上。如图2,4,5所示，转接板80通过转接板固定结构件81固定设置在内壳33内部的容纳空间；转接板固定结构件81固定设置在内壳33内部容纳空间的前方下侧，位于继电器组板53的上方；转接板80设置在转接板固定结构件81的前侧，与插入内壳33内部容纳空间的微流控芯片卡托20接触；转接板80的前侧设有用于插入数字微流控芯片10的端口320的芯片接口82，数字微流控芯片10的端口320插入芯片接口82后，与转接板80电连接。

如图4,5所示，在本实施例中，数据接口91和电源接口92均固定设置在主控板41的后方，与后盖33上的数据接口接入孔3221和电源接口接入孔3222位置对应；电源开关93通过后盖33上的电源开关安装孔3223固定设置在后盖33上；指示灯94固定设置在内壳33内部的容纳空间内，与内壳33靠近前方侧壁上的指示灯显示孔334位置对应；用户通过检测装置前方侧壁上的指示灯显示孔334观察指示灯的运行，进而通过指示灯94的变化观察检测装置的工作状态。

如图6所示，一种基于数字微流控芯片的检测电路包括主控板、液滴移动控制及位置检测模块、荧光检测单元、加热单元、散热单元、温度检测单元、转接板、上位机、适配器、数据接口、电源接口、电源开关以及指示灯；液滴移动控制及位置检测模块包括驱动电压输出单元、电容测量单元三选一选择单元以及二选一选择单元；荧光检测单元包括荧光光头组件、荧光光头移动控制机构以及荧光光头定位机构；荧光光头组件包括荧光光头以及荧光检测电路板。

如图6所示，主控板分别与驱动电压输出单元、电容测量单元、三选一选择单元以及二选一选择单元电连接，控制驱动电压输出单元输出驱动电压、控制电容测量单元输出电容检测信号、控制三选一选择单元在三个信号输入端中选择一个与输出端连接以及控制二选一选择单元在两个信号输入端中选择一个与输出端连接；三选一选择单元的三个信号输入端分别与驱动电压输出单元、电容检测单元以及地电压电连接，接收驱动电压输出单元输出的驱动电压hv、电容检测单元输出的电容检测信号cap以及地电压gnd，输出端通过数字微流控芯片的端口以及电极引线与数字微流控芯片的部分电极电连接；二选一选择单元的两个信号输入端分别与驱动电压输出单元以及地电压电连接，接收驱动电压输出单元输出的驱动电压以及地电压，输出端与数字微流控芯片剩下的电极中的一个或多个电连接；电容检测单元反馈检测到的电容值给主控板。如图6所示，主控板、荧光检测电路板以及荧光光头依次电连接；主控板控制荧光检测电路板输出荧光检测信号给荧光光头，荧光光头对数字微流控芯片中的液滴进行荧光检测，并将荧光检测结果通过荧光检测电路板反馈给主控板；主控板与荧光光头移动控制机构电连接，通过荧光光头移动控制机构控制荧光光头在初始位置与检测位置之间移动；当荧光光头停止进行荧光检测时，主控板通过荧光光头移动控制机构控制荧光光头移动到初始位置；当荧光光头开始进行荧光检测时，主控板通过荧光光头移动控制机构控制荧光光头移动到检测位置；荧光光头初始位置定位机构与主控板电连接；荧光光头初始位置定位机构在荧光光头移动到初始位置时输出反馈信号给主控板，通过主控板控制所述电机停止运转。

如图6所示，主控板与加热单元电连接，控制加热单元给数字微流控芯片加热；主控板与散热单元电连接，控制散热单元给数字微流控芯片散热；温度检测单元与主控板电连接；所述温度检测单元检测数字微流控芯片的温度，并将温度反馈给主控板；主控板、三选一选择单元以及二选一选择单元通过转接板与数字微流控芯片的端口电连接；电源接口通过适配器与市电电连接，接收市电，输出低压直流信号给电源接口；电源接口的电压输出端与电源开关的电压输入端电连接，电源开关的电压输出端与主控板的低压直流信号输入端电连接，电源开关通过控制电源接口与主控板导通，控制电源接口输出低压直流电压给主控板，主控板通电，或，通过控制电源接口与主控板断开，主控板断电；指示灯与主控板电连接，在主控板的控制下显示检测电路的工作状态。

在本实施例中，市电为220v交流电，适配器输出的低压直流信号为24v电压。

如图6所示，在本实施例中，驱动电压输出单元包括变压器以及高压逆变板；变压器的输入端与主控板的低压直流信号输出端连接，接收主控板输出的低压直流信号；变压器的输出端与高压逆变板的输入端电连接，输出高压直流信号给高压逆变板；高压逆变板的输出端与三选一选择单元的信号输入端连接，输出驱动电压给三选一选择单元。在本实施例中，高压逆变板输出的驱动电压为高压方波信号hv，高压方波信号hv的频率范围为50hz-1ghz。

在本实施例中，当三选一选择单元或二选一选择单元在主控板输出的选择控制信号的作用下输出高压方波信号hv给转接板时，转接板将高压方波信号hv通过数字微流控芯片的端口以及电极引线发送给微流控芯片上的电极，当三选一选择单元或二选一选择单元在主控板输出的选择控制信号的作用下输出地电压gnd给转接板时，转接板将地电压gnd发送给通过数字微流控芯片的端口以及电极引线发送给数字微流控芯片上的电极，液滴在高压方波信号hv的驱动下从接地电压gnd的电极移动到接高压方波信号hv的电极；当三选一选择单元在主控板输出的选择控制信号的作用下输出电容检测信号cap给转接板时，转接板将电容检测信号cap通过数字微流控芯片的端口以及电极引线发送给数字微流控芯片上，三选一选择单元电连接的电极，电容检测单元反馈电极的电容值给主控板，主控板根据电极的电容值判断该电极上是否有液滴，即判断出液滴所处的位置。

如图7所示，在本实施例中，三选一选择单元包括第一继电器以及第二继电器；第一继电器的控制线圈与主控板电连接，常闭触点接地电压gnd，常开触点接收高压逆变板输出的高压方波信号，选择触点与第二继电器的常开触点电连接；第二继电器的控制线圈与主控板电连接，常闭触点接收电容检测单元输出的电容检测信号cap，选择触点与数字微流控芯片的电极电连接；当主控板未输出电信号给第二继电器的控制线圈，即第二继电器的控制线圈未通电时，第二继电器的选择触点接常闭触点，第二继电器的选择触点接电容检测信号cap，微流控芯片的电极接电容检测信号cap；当主控板未输出电信号给第一继电器的控制线圈，输出电信号给第二继电器的控制线圈，即第一继电器的控制线圈不通电，第二继电器的控制线圈通电时，第一继电器的选择触点接常闭触点，第二继电器的选择触点接常开触点，第一继电器的选择触点接地电压gnd，第二继电器的选择触点接第一继电器的选择触点，微流控芯片的电极接地电压gnd。

如图8所示，在本实施例中，二选一选择单元包括第三继电器；第三继电器的控制线圈与主控板电连接，常闭触点接地电压gnd，常开触点接收高压逆变板输出的高压方波信号，选择触点与数字微流控芯片的电极电连接；当主控板未输出电信号给第二继电器的控制线圈，即第二继电器的控制线圈未通电时，第二继电器的选择触点接常闭触点，第二继电器的选择触点接电容检测信号cap，微流控芯片的电极接电容检测信号cap；当主控板未输出电信号给第一继电器的控制线圈，输出电信号给第二继电器的控制线圈，即第一继电器的控制线圈不通电，第二继电器的控制线圈通电时，第一继电器的选择触点接常闭触点，第二继电器的选择触点接常开触点，第一继电器的选择触点接地电压gnd，第二继电器的选择触点接第一继电器的选择触点，微流控芯片的电极接地电压gnd。

在本实施例中，检测装置通过部分电极与三选一选择单元连接，部分电极与二选一选择单元连接，不仅可以实现液滴在数字微流控芯片的全部电极上的移动，而且可以通过对部分电极的电容检测，判定液滴是否到达上述部分电极中的电极。

如图7所示，荧光移动控制机构包括电机以及电机驱动模块；主控板、电机驱动模块以及电机依次电连接；主控板控制电机驱动模块输出电机驱动信号给电机；电机用于驱动荧光光头移动；主控板通过电机驱动模块控制电机的转动、转速以及转向；加热单元为设置在数字微流控芯片的基片上的加热丝，加热丝通过数字微流控芯片的端口与主控板电连接，在主控板输出的电信号的控制下给数字微流控芯片加热；温度检测单元为设置在数字微流控芯片的基片上的热敏电阻，热敏电阻检测数字微流控芯片的温度，并将温度通过数字微流控芯片的端口以及热敏电阻引线反馈给主控板；散热单元包括风扇，风扇在主控板的控制下运转，给数字微流控芯片散热，主控板控制风扇转动以及风扇转动的速度。

如图6所示，在本实施例中，主控板的工作状态信息输出端与指示灯的信号输入端连接，输出检测装置的工作状态给指示灯，由指示灯显示检测装置的工作状态；上位机通过数据线与数据接口电连接，进而与检测装置进行数据传输，上位机用于输出控制命令给主控板，接收和/或显示主控板输出的液滴的位置信息、液滴的荧光检测结果以及微流控芯片的温度等信息。

如图10所示，微流控芯片卡托20包括底座21与盖体22，底座21的一端通过转轴23与盖体22的一端转动连接，盖体22绕转轴23在底座21上转动；底座21侧壁对称设置有卡扣241，盖体22的侧壁对称设置有与卡扣241匹配的卡口242，底座21的另一端与盖体22的另一端通过卡扣241和卡口242盖合在一起；底座21朝向盖体22的一侧开设有芯片容置槽211，微流控芯片20安装在芯片容置槽211内。

如图11所示，底座21朝向盖体22的一侧对称设置有第一磁铁251，盖体22朝向底座21的一侧对称设置有第二磁铁252，底座21的另一端与盖体22的另一端通过第一磁铁251与第二磁铁252的磁力吸引相互靠近，不仅更加省力，而且可以使底座21与盖体22的盖合更加稳固。

在本实施例中，底座21的另一端开设有用于露出端口320的开口26；数字微流控芯片10放置在芯片容置槽211中时，微流控芯片320的端口320通过开口26伸出所述微流控芯片卡托20，不仅避免微流控芯片卡托20对端口320产生干扰，而且便于微流控芯片320与外部的控制电路连接。

如图11所示，底座21的另一端对应开口26向上设置有限位块271，盖体22的另一端对应开口26向下设置有挡板272；数字微流控芯片10的端口20沿着上下方向卡设在挡板271与限位块272之间，数字微流控芯片10的端口20沿着左右方向卡设在开口26的侧壁之间。如图11所示，盖体22远离底座21的一侧开设有的用于放置用户手指的凹槽281。

如图11所示，盖体22的两侧对称开设有安装槽282，盖体22通过安装槽282与外部检测装置的固定安装(外部的检测装置上设置有与安装槽282对应的夹持部，通过夹持部夹住盖体22两侧的安装槽282，实现盖体22与外部检测装置的固定安装，进而实现微流控芯片卡托20与外部检测装置的固定安装)。

如图11所示，在本实施例中，盖体22上开设有观察窗口29；用户通过可以通过观察窗口29观察数字微流控芯片10内液滴的移动情况。如图11所示，底座21上开设有便于给微流控芯片10散热的散热窗口211；当外部检测装置在微流控芯片10下方设置有散热装置时，散热装置通过散热窗口211与微流控芯片10的底部接触，给微流控芯片10散热。

在本实施例中，通过在底座21上开设散热窗口211，使得微流控芯片10可以与散热装置直接接触，便于微流控芯片10的散热。

如图12-15所示，一种基于数字控制的微流控芯片包括盖片100、盖片涂层110、导流机构(未图示)、间隔物200、密闭填充物(未图示)、液滴移动装置、加热丝350、热敏电阻360、液滴阻挡物以及底垫400；液滴移动装置包括基片300、基片涂层310、端口320、电极组件330以及电极引线；盖片100、间隔物200、基片300以及底垫400从上到下依次设置(为了便于描述，本文以基片300朝向盖片100的方向为上，以盖片100朝向基片300的方向为下)；盖片100上设置有进液口131、进油口132以及出液口133；导流机构设置在进液口131以及进油口132上；盖片涂层110为涂覆在盖片100靠近基片300一侧表面上的第一疏水涂层；电极组件330、电极引线以及液滴阻挡丝印370设置在基片300靠近盖片100一侧的表面；基片涂层310包括从下到上依次涂覆在电极组件330、电极引线、液滴阻挡丝印370上的绝缘涂层311以及第二疏水涂层312；间隔物200设置在第一疏水涂层与第二疏水涂层312之间；加热丝350以及热敏电阻360设置在基片300远离盖片100一侧的表面。

如图15所示，在本实施例中，间隔物200设置在盖片100与基片300之间，使盖片100与基片300在形成一定距离的前提下保持平行，形成液滴的移动空间；密闭填充物围设在盖片100与基片300的周侧，用于盖片100与基片300的密封衔接。

在本实施例中，基片300选择的材料为印刷电路板，盖片100选择的材料为具有导电特性的玻璃材料；在其它实施例中，基片300选择的材料为陶瓷、玻璃、石英及单晶硅等材料。

在本实施例中，导流装置设置在进液口131以及进油口上，导流装置为活塞；设置在进液口131上的活塞用于提供液滴进入进液口的通道，便于液体顺畅地从进液口131进入；设置在进油口132上的活塞用于提供油性物质(在本实施例中为硅油)进入进油口132的通道，便于油性物质顺畅地从进油口132进入液体顺畅地。

在本实施例中，先向设置在进油口132上的活塞滴入用于润滑的硅油，再向设置在进液口131上的活塞中滴入需要检测的液体，便于液体在基板300上更顺畅地移动。在本实施例中，盖片100上设置有三个出液口133，便于快速输出不同位置的液滴。

如图15所示，在本实施例中，间隔物200为环形垫片，环形垫片使盖片100与基片300平行间隔设置，进而与盖片100以及基片300形成液滴和油性物质的移动空间；环形垫片的靠近盖片100的一侧以及靠近基片300的一侧涂覆有粘胶，用于盖片100与基片300的固定装配。

在其它实施例中，间隔物200为围成环形的双面胶；双面胶靠近盖片100的一侧以及靠近基片300的一侧均具有粘性(通过涂覆胶水具有粘性)，使盖片100与基片300固定装配；双面胶围成的区域用于液滴的移动。

在本实施例中，绝缘涂层用于液滴与电极组件330的绝缘，平整基片300的表面，绝缘涂层优选pi膜；第一疏水涂层和第二疏水涂层起到疏水、疏油以及润滑的作用，便于加快液滴在基片300上的移动。

如图13所示，底垫400靠近基片300的一侧开设有用于容纳热敏电阻360的热敏电阻容纳槽410，热敏电阻360装配在热敏电阻容纳槽410中；底垫400不仅用于保护基片300远离盖片100一侧的表面以及设置在该表面上的电极引线、加热丝350以及热敏电阻360，而且底垫400采用导热材料制作，保证基片300的温度更稳定。

如图14,15,16所示，电极组件330包括第一电极331、输液电极通道332以及第二电极333；输液电极通道332用于将液滴从第一电极331输送到第二电极333；第一电极331的局部或全部与进液口131的位置对应，液体从进液口131进入到第一电极331所在的区域后，被输液电极通道332输送到第二电极333。

在本实施例中，数字微流控芯片10上的第二电极与三选一选择单元连接，第一电极和输液电极通道与二选一选择单元连接，不仅可以实现液滴在第一电极、输液电极通道以及第二电极之间的移动，而且可以通过对第二电极的电容检测，判定液滴是否到达第二电极。

如图15所示，第一电极331包括第一电极阵列3311以及第二电极阵列3312；在本实施例中，第一电极阵列呈“t”形，第一电极阵列包括电极e01、电极e02、电极e03、电极e04、电极e05、电极e06以及电极e07，电极e01、电极e02、电极e03、电极e04、电极e05、电极e06以及电极e07拼接成t形布置在基片300上，形成由电极e01、电极e02、电极e03、电极e04、电极e05作为“t”形纵向部分，电极e04、电极e05、电极e06、电极e07作为“t”形横向部分的电极阵列；第二电极阵列呈梳子形，第二电极阵列3312包括梳背部33121和梳齿部33122，梳背部33121包括电极e11，梳齿部33122包括电极e12形成的左侧梳齿、电极e13、电极e14形成的中部梳齿以及电极e15形成的右侧梳齿。

在本实施例中，第一电极阵列3311主要用于存储液体；第二电极阵列3312用于分隔出供主干电极通道3321嵌入的间隔。

如图15所示，输液电极332包括两条主干电极通道3321以及十二条分支电极通道3322；一条主干电极通道3321包括嵌入左侧梳齿与中部梳齿中间的间隔，沿着纵向设置的多个输液电极单元e2；另一条主干电极通道3321包括嵌入中部梳齿与右侧梳齿中间的间隔，沿着纵向设置的多个输液电极单元e2。

如图16所示，在本实施例中，每条分支电极通道3322包括多个横向设置的输液电极单元e2，每个分支电极通道3322与每条主干电极通道3321共用一个输液电极单元e2，即，每条分支电极通道3322同时是两条主干电极通道3321的分支，两条主干电极通道3321均可以输出液滴给十二条分支电极通道3322；第二电极333包括沿着纵向设置的十二个电极e3；十二条分支电极通道3322从两条主干电极通道3321出发，分别通向十二个电极e3。

如图16所示，在本实施例中，每个主干电极通道3321包括纵向设置的二十九个输液电极单元e2，相邻两个主干电极通道3321之间间隔两个输液电极单元e2；每个分支电极通道3322包括六个横向设置的输液电极单元e2，相邻两个分支电极通道3322中间间隔一个输液电极单元e2。

在本实施例中，各个电极之间通过间隔设置，间隔内的材料是绝缘材料，达到不产生电接触的效果，也称为隔离设置(或绝缘设置)。

在本实施例中，电极组件330中采用的电极(包括电极e01、电极e02、电极e03、电极e04、电极e05、电极e06、电极e07、电极e11、电极e12、电极e13、电极e14、电极e15、输液电极单元e2以及电极e3)主体均为矩形；在其它实施例中，电极组件330中的电极主体可以采用梯形、三角形、扇形、正方形、其它多边形以及不规则形状的多边形中的一种或多种的组合。

在本实施例中，第二电极333上放置有用于检测的预存试剂；第一电极331存储的液体包括需要检测的溶液预存试剂；输液电极通道332将需要检测的溶液输送到第二电极333；需要检测的溶液与第二电极333上的预存试剂复融，进行反应；不同第二电极333上可以放置相同种类或不同种类的预存试剂。

在本实施例中，第二电极上放置有用于检测的预存试剂，通过输液电极通道将需要检测的液体移动到第二电极与预存试剂复融，不需要人工操作便可完成检测，不仅操作简单、检测速度快，检测效率高，而且通过在不同的第二电极上放置不同的预存试剂，可以同时完成多种检测，进一步地提高了检测效率。在本实施例中，第一电极331上存储的液体为生物提取液，比如dna、rna、蛋白质等；预存试剂为对生物提取液进行检测的试剂。

在本实施例中，预存试剂为通过冷冻干燥机冷冻干燥而成的冻干粉。

在本实施例中，输液电极单元e2是边长为1.71mm的正方形，电极e3是边长为2.215mm的正方形；第一电极331的尺寸大于输液电极单元e2的尺寸，可以存储更多液滴；进液口131的孔径比出液口133的孔径大，便于快速加入大量液滴；假设第一电极331存储的液滴总体积为vm，输液电极通道332中的输液电极单元e2输出给第二电极333的液滴体积为v0，则第一电极331存储的液滴能够供给的第二电极333的数量n＝vm/v0。

在本实施例中，第一电极331存储的液滴能够供给的第二电极333的数量n大于第二电极333的数量(即十二个)，只需在进液口131加入一次体积为vm的水，输液电极通道332中的输液电极单元e2每次输送体积为v0的液滴给第二电极333，不需要多次加入水，便可以完成所有第二电极33上的生物反应试剂与水复融。

如图14,18所示，在本实施例中，电极引线包括顶层电极引线341与底层电极引线342，顶层电极引线341布置在基片300靠近盖片100一侧的表面，底层电极引线342布置在基片300远离盖片100一侧的表面；电极组件330中的电极通过电极引线与端口320电连接；端口320为设置在基片300后侧的金手指；加热丝350由设置在基片300上的铜线绕制形成，布置在与第二电极333对应的区域；加热丝350电连接到端口320，用于给基片300加热，进而给基片300上的液滴加热，加速预存试剂与液滴的复融；热敏电阻360设置在第二电极333所在的基片300区域，热敏电阻360通过引线与端口320电连接，用于检测第二电极333所处的基片300区域的温度。

在本实施例中，端口320接收主控板输出的电压信号，将电压信号通过电极引线340发送给电极组件330中的电极，控制液滴的移动；端口接收主控板输出的电流，将电流发送给加热丝350；热敏电阻360通过端口320将第二电极333所处的基片300区域的温度发送给主控板。

如图17所示，在本实施例中，液滴阻挡物370包括第一电极阻挡物371、第二电极阻挡物372以及整区阻挡物373；第一电极阻挡物371设置在第一电极331的外围(除了与主干电极通道3321对应部分的侧面)，用于防止从进液口131进入到第一电极331的液滴移动到除了主干电极通道3321的第一电极331以外的区域；第二电极阻挡物372设置在第二电极333的外围(除了与分支电极通道3322对应部分的侧面)，用于防止液滴移动到第二电极333以外的区域；整区阻挡物373设置在电极组件330整体外围，用于限制液滴移动到电极组件330以外的区域。

如图14所示，在本实施例中，第一电极阻挡物371与整区阻挡物373共用部分阻挡物3713。在本实施例中，第一电极阻挡物371、第二电极阻挡物372以及第三电极阻挡物373由设置在基片上的丝印组成。

如图16所示，在本实施例中，输液电极通道332将液滴从第一电极331输送给第二电极333的工作原理如下：端口320通过电极引线按照由近及远(主干电极通道3321靠近第一电极331的一端为近)的顺序依次给主干电极通道3321上的输液电极单元e2提供电压，驱动液滴沿着主干电极通道3321移动；当液滴移动到主干电极通道3321和分支电极通道3322的共有的输液电极单元e2时，端口320通过电极引线依次给共有的输液电极单元e2所处的分支电极通道3322上的各个输液电极单元e2提供电压，驱动液滴沿着该分支电极通道3322移动；当液滴移动到分支电极通道3322靠近第二电极333的一个输液电极单元e2时，端口320停止给该靠近第二电极333的输液电极单元e2供电，并给第二电极333提供电压，驱动液滴移动到第二电极333，与第二电极333上的预存试剂复融。

在本实施中，一种基于数字控制的液滴移动方法，包括以下步骤：进液步骤，将液体加载在第一电极331上；输液步骤，输液电极通道332通过电极引线从端口320接收电压，在电压的驱动下将第一电极331的液体输送给第二电极333；复融步骤，移动到第二电极333的液体与第二电极333上的预存试剂复融。其中，进液步骤为通过进液口131将液体加载在第一电极331上，第一电极331上存储液体；输液步骤包括以下步骤，(1)输液电极通道332通过电极引线从端口320接收电压，在电压的驱动下从第一电极331分离出液滴；(2)输液电极通道332通过电极引线从端口320接收电压，在电压的驱动下将从第一电极331分离出液滴输送给第二电极333。其中，输液步骤中的步骤(1)为主干电极通道3321通过电极引线从端口320接收电压，在电压的驱动下从第一电极331分离出液滴；输液步骤中的步骤(2)包括以下步骤，(21)主干电极通道3321通过电极引线从端口320接收电压，在电压的驱动下将从第一电极331分离出液滴输送给分支电极通道3322；(22)分支电极通道3322通过电极引线从端口320接收电压，在电压的驱动下将从主干电极通道3321接收的液滴输送给第二电极。

实施例二

如图9所示，本实施例与实施例一的区别在于：不包括二选一选择单元；数字微流控芯片的全部电极均连接有三选一选择单元。

在本实施例中，数字微流控芯片的全部电极均与三选一选择单元连接，不仅可以实现液滴在数字微流控芯片的全部电极上的移动，而且可以通过对全部电极的电容检测，判定液滴是否到达全部电极中的任何一个电极。

实施例三

如图19所示，本实施例与实施例一的区别在于：不包括电极e12、电极e13、电极e14以及电极e15；“梳齿”部包括电极e11的左侧长方形凸出部形成的左侧“梳齿”、电极e11的后方中部长方形凸出部形成的中部“梳齿”以及电极e11的右侧长方形凸出部形成的右侧“梳齿”。

实施例四

如图20所示，本实施例与实施例一的区别在于：不包括电极e06与电极e07；储液电极331包括条形电极阵列3311以及“梳子”形电极阵列3312。

实施例五

如图21所示，本实施例与实施例一的区别在于：十二条分支电极通道3322中，六条分支电极通道3322是一条主干电极通道3321的分支，另外六条分支电极通道3322是另一条主干电极通道3322的分支。

实施例六

如图22,23所示，本实施例与实施例一的区别在于：输液电极通道332包括三条主干电极通道3321；“梳子”形电极阵列3312的“梳齿”部33122包括四个“梳齿”，四个梳齿组成三个间隔，用于嵌入三条主干电极通道3321。

实施例七

如图24所示，本实施例与实施例五的区别在于：十二条分支电极通道3322中，四条分支电极通道3322是第一条主干电极通道3321的分支，四条分支电极通道3322是第二条主干电极通道3321的分支，另外四条分支电极通道3322是第三条主干电极通道3322的分支。

实施例八

如图25，26所示，本实施例与实施例一的区别在于：输液电极通道332仅包括一条主干电极通道3321；“梳子”形电极阵列3312的“梳齿”部33122包括两个“梳齿”，两个梳齿组成一个间隔，用于嵌入一条主干电极通道3321。

以上所述仅是本实用新型的优选实施例，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。