一种模块化和多适应性的微流控芯片级联装置

本发明涉及微流控芯片实验室领域，具体涉及一种模块化和多适应性的微流控芯片级联装置。

背景技术：

1、微流控芯片混合/分离方式主要依靠芯片内部的微混合/微分离结构。传统的微流控分析系统将进样通道、流体驱动接口、微混合器/微分离器芯片通道、检测通道等加工于同一芯片内部，存在如下不足：

2、1.微混合器/微分离器芯片长度固定，无法延长或缩短，限制了微混合器/微分离器芯片使用的适应性；

3、2.微混合/微分离结构固定，无法更改或增加微混合/微分离结构，限制了微混合器/微分离器芯片使用的灵活性；

4、3.微混合器/微分离器芯片长度和结构需更改时，需更换整体分析芯片，增加了使用成本。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种模块化和多适应性的微流控芯片级联装置。

2、为实现上述目的，本发明的技术方案是：

3、一种模块化和多适应性的微流控芯片级联装置，包括主芯片和外部芯片，所述外部芯片包括微混合器/微分离器芯片；

4、所述主芯片中设置有x个外部芯片安装位，在每一外部芯片安装位中均设置有n1个流体入口以及n2个流体出口；x、n1、n2均大于等于1；

5、所述微混合器/微分离器芯片设置有若干，用以安装在所述外部芯片安装位中，每一所述微混合器/微分离器芯片设置有n1个流体入口以及n2个流体出口，以和每一外部芯片安装位的有n1个流体入口以及n2个流体出口相对应。

6、如此，外部芯片比如微混合器/微分离器芯片可以在主芯片上的连接安装方式可根据需求自行组合设计，包括但不限于串联连接和并联连接，从而可以实现任意级联方式的微混合/微分离流路。

7、进一步地，所述外部芯片还包括有若干通道连接芯片，用以安装在所述外部芯片安装位中；每一所述通道连接芯片设置有有n1个流体入口以及n2个流体出口，以和每一外部芯片安装位的有n1个流体入口以及n2个流体出口相对应。

8、如此，通过在外部芯片安装位中还安装有通道连接芯片，以在没有使用微混合器/微分离器芯片芯片级联时实现流路的连通，通道连接芯片的内部流路结构可根据需求自行设计。

9、进一步地，在每一外部芯片安装位中均设置有m个定位固定孔；每一所述微混合器/微分离器芯片以及通道连接芯片均设置有m个定位固定孔，以和外部芯片安装位的m个定位固定孔相对应，并通过固定组件连接固定；m大于等于1。

10、如此，由于每一外部芯片安装位、微混合器/微分离器芯片以及通道连接芯片均设置有对应的定位固定孔，从而可以实现微混合器/微分离器芯片以及通道连接芯片快速定位安装在外部芯片安装位中。

11、进一步地，在所述主芯片中的每一流体入口和流体出口中均设置有密封圈安装槽，用于放置密封圈。

12、如此，通过在主芯片中的每一流体入口和流体出口中均放置有密封圈，密封圈用于保证微混合器/微分离器芯片和通道连接芯片与主芯片连接时流体出入口的水密。

13、进一步地，当所述外部芯片在主芯片上采用串联结构安装时，所述主芯片内部设有x-1段连接通道，以用于与外部芯片的连接。

14、如此，通过在主芯片内部设有x-1段连接通道，那么串联的外部芯片之间即可以通过连接通道来连通。

15、进一步地，在所述x个外部芯片安装位连接安装有a个微分离器芯片、b个通道连接芯片；a、b和x满足：a大于等于0，b大于等于0，a+b等于x。

16、进一步地，所述主芯片包括下层板和上层板，下层板和上层板之间通过键合方式连接；在所述下层板中设置有入口通道和出口通道；在所述上层板中设置有x个外部芯片安装位。

17、进一步地，所述固定组件包括螺钉、螺母以及垫片，所述螺钉用于穿过主芯片以及外部芯片的定位固定孔，然后通过螺母、垫片将主芯片以及外部芯片连接固定

18、本发明与现有技术相比，其有益效果在于：

19、本发明提供的模块化和多适应性的微流控芯片级联装置可根据自身需求设计任意内部结构的微混合器/微分离器芯片、任意内部结构的通道连接芯片和任意级联结构的主芯片，实现任意级联方式的微混合/微分离流路。

技术特征：

1.一种模块化和多适应性的微流控芯片级联装置，其特征在于，包括主芯片和外部芯片，所述外部芯片包括微混合器/微分离器芯片；

2.如权利要求1所述的模块化和多适应性的微流控芯片级联装置，其特征在于，所述外部芯片还包括有若干通道连接芯片，用以安装在所述外部芯片安装位中；每一所述通道连接芯片设置有有n1个流体入口以及n2个流体出口，以和每一外部芯片安装位的有n1个流体入口以及n2个流体出口相对应。

3.如权利要求2所述的模块化和多适应性的微流控芯片级联装置，其特征在于，在每一外部芯片安装位中均设置有m个定位固定孔；每一所述微混合器/微分离器芯片以及通道连接芯片均设置有m个定位固定孔，以和外部芯片安装位的m个定位固定孔相对应，并通过固定组件连接固定；m大于等于1。

4.如权利要求1所述的模块化和多适应性的微流控芯片级联装置，其特征在于，在所述主芯片中的每一流体入口和流体出口中均设置有密封圈安装槽，用于放置密封圈。

5.如权利要求1或2所述的模块化和多适应性的微流控芯片级联装置，其特征在于，当所述外部芯片在主芯片上采用串联结构安装时，所述主芯片内部设有x-1段连接通道，以用于与外部芯片的连接。

6.如权利要求2所述的模块化和多适应性的微流控芯片级联装置，其特征在于，在所述x个外部芯片安装位连接安装有a个微混合器/微分离器芯片、b个通道连接芯片；a、b和x满足：a大于等于0，b大于等于0，a+b等于x。

7.如权利要求1所述的模块化和多适应性的微流控芯片级联装置，其特征在于，所述主芯片包括下层板和上层板，下层板和上层板之间通过键合方式连接；在所述下层板中设置有入口通道和出口通道；在所述上层板中设置有x个外部芯片安装位。

8.如权利要求3所述的模块化和多适应性的微流控芯片级联装置，其特征在于，所述固定组件包括螺钉、螺母以及垫片，所述螺钉用于穿过主芯片以及外部芯片的定位固定孔，然后通过螺母、垫片将主芯片以及外部芯片连接固定。

技术总结
本发明公开了一种模块化和多适应性的微流控芯片级联装置，包括主芯片和外部芯片，外部芯片包括微混合器/微分离器芯片；主芯片中设置有X个外部芯片安装位，在每一外部芯片安装位中均设置有N<subgt;1</subgt;个流体入口以及N<subgt;2</subgt;个流体出口；X、N<subgt;1</subgt;、N<subgt;2</subgt;均大于等于1；微混合器/微分离器芯片设置有若干，用以安装在所述外部芯片安装位中，每一所述微混合器/微分离器芯片设置有N<subgt;1</subgt;个流体入口以及N<subgt;2</subgt;个流体出口，以和每一外部芯片安装位的有N<subgt;1</subgt;个流体入口以及N<subgt;2</subgt;个流体出口相对应。如此，外部芯片比如微混合器/微分离器芯片可以在主芯片上的连接安装方式可根据需求自行组合设计，包括但不限于串联连接和并联连接，从而可以实现任意级联方式的微混合/微分离流路。

技术研发人员：杨泽明,李彩,赵金成,周雯,许占堂,刘聪,郑媛宁,和嘉伟,范乐诗,曹文熙
受保护的技术使用者：中国科学院南海海洋研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/3/5