一种防止气溶胶污染碟式微流控芯片的装置及使用方法

本发明涉及微流控，更具体地，涉及一种防止气溶胶污染碟式微流控芯片的装置及使用方法。

背景技术：

1、微流体技术在医疗诊断中的应用不断增加，在开发用于分子诊断的微流体系统时，检测设备或者检测手段通常涉及生物样品制备、生物样品提取及生物样品检测，这几个关键步骤中最容易被污染的就是生物样品，忽视样品制备及样品污染仍然是阻碍集成微流体系统广泛成功的最重要的问题之一。

2、在设计基于微流体设备时，必须考虑生物样品的特性，如分析物和抑制剂浓度、流体特性、表面能和粘度、气溶胶污染等，其中最重要的也是最不好控制的就是气溶胶污染，这会决定样品的分析和表征。然而，这些系统不能在单个处理设备中进行，并且需要额外设备来上样或样品制备。

3、经过现有的微流控芯片及核酸检测方法，通过多级密封盖实现防止气溶胶污染问题，虽然提出以解决人工操作精准度较低，可能会导致出错，影响微流控芯片的工作的问题，由于采用机械形式加样，长时间会导致加样定位不准确，定位偏离等现象，此外非自动化装置难以实现定量的要求，并且只能实现单通道加样，不能对于多通道进行防止气溶胶污染，效率很低，对于整体密封显得无能为力，并且设计过于繁琐，需要外接设备，不利于推广应用。

技术实现思路

1、为了解决现有技术存在的问题，本发明提供一种防止气溶胶污染碟式微流控芯片的装置及使用方法的新技术方案，解决了现有技术气溶胶污染的技术问题。

2、本发明的技术方案：

3、一种防止气溶胶污染碟式微流控芯片的装置，该装置包括：同步轮、载架、碟式微流控芯片、底座和密封圈；所述同步轮与所述载架紧固；所述碟式微流控芯片设置在所述底座上；所述同步轮与底座配合安装，由电机与同步带带动所述同步轮旋转，进而带动所述载架和所述底座旋转；所述碟式微流控芯片设计有环形的加样孔和通气孔，由所述密封圈进行压紧实现密闭。

4、优选的，还包括：加热筒；所述加热筒内部包括有加热丝和加热丝骨架，为碟式微流控芯片提供热源。

5、优选的，所述加热丝骨架为十字交叉型加热线圈，材料为云母片；加热丝材料包括但不限于cr20ni80合金电加热丝。

6、优选的，还包括：上盖和下盖；所述上盖、载架与下盖通过螺钉或螺纹紧固安装；所述上盖设计有限位结构，该结构与同步轮配合实现载架限位与紧固。

7、优选的，还包括：压圈压盖、压圈、支架和热盖；所述压圈压盖将压圈压入热盖中，所述压圈上设有内螺纹，与支架上的外螺纹配合，实现热盖的紧固。

8、优选的，所述碟式微流控芯片为圆环形结构，外围均匀分布有检测腔室，所述碟式微流控芯片为聚合物材料且均匀透明，所述检测腔室由单独的微流控通道连接，每个检测腔室对应有单独的加样腔室、废液腔室、压缩空气腔室，每个腔室上端均设计有加样孔/气孔，二者可以通用。

9、优选的，所述底座表面均匀设计有四路光学系统，分别测试所述碟式微流控芯片检测腔室中的试剂扩增荧光产物，光学系统布局于同一圆周上，外径与所述碟式微流控芯片上的检测腔室处于同一圆周上。

10、优选的，还包括：扰流风扇；所述扰流风扇为直角扇叶离心散热风扇，从所述加热筒中吹出的热风迅速向碟式微流控芯片的检测腔室附近聚集，使检测腔室内的升降温，并通过改变转速同步调节热腔内的温度。

11、一种防止气溶胶污染碟式微流控芯片的装置的使用方法，该方法包括如下步骤：

12、步骤一：将试剂和样本装入碟式微流控芯片的样本室，采用离心机低速-高速-低速进行离心混匀转液，混合后的试剂被转移到检测室中采用环形粘贴将处于同一圆周上的加样孔/气孔进行初次密封，平放置于操作台上等待安装载架；

13、步骤二：逆时针旋转压圈，将与所述压圈相连接的所述热盖取下，把正面朝上的碟式微流控芯片安装于载架内；

14、步骤三：顺时针旋转压圈，将与所述压圈相连接的所述热盖安装于载架上，使所述密封圈压紧碟式微流控芯片上方的加样孔/气孔；

15、步骤四：将安装好的载架放置于所述同步轮上方实现固定，实现了一种防止气溶胶污染碟式微流控芯片的装置的使用方法。

16、有益效果：本发明利用离心力与微流体力学的有效结合，采用机械方式进行微流控芯片密封，实现防止气溶胶污染功能，同时本发明设计有微流控芯片温度保护热盖，热盖采用独特设计结构，可以实现微流控芯片的升降温要求，同时本装置具有操作简单、小型化及易于携带等优点。

技术特征：

1.一种防止气溶胶污染碟式微流控芯片的装置，其特征在于，该装置包括：同步轮、载架、碟式微流控芯片、底座、第一密封圈和第二密封圈；所述同步轮与所述载架紧固；所述碟式微流控芯片设置在所述底座上；所述同步轮与底座配合安装，由电机与同步带带动所述同步轮旋转，进而带动所述载架和所述底座旋转；所述碟式微流控芯片设计有环形的加样孔和通气孔，由所述第一密封圈和第二密封圈分别位于所述碟式微流控芯片上下进行压紧实现密闭。

2.根据权利要求1所述的一种防止气溶胶污染碟式微流控芯片的装置，其特征在于，还包括：加热筒；所述加热筒内部包括有加热丝和加热丝骨架，为碟式微流控芯片提供热源。

3.根据权利要求2所述的一种防止气溶胶污染碟式微流控芯片的装置，其特征在于，所述加热丝骨架为十字交叉型加热线圈，材料为云母片；加热丝材料包括但不限于cr20ni80合金电加热丝。

4.根据权利要求1所述的一种防止气溶胶污染碟式微流控芯片的装置，其特征在于，还包括：上盖和下盖；所述上盖、载架与下盖通过螺钉或螺纹紧固安装；所述上盖设计有限位结构，该结构与同步轮配合实现载架限位与紧固。

5.根据权利要求4所述的一种防止气溶胶污染碟式微流控芯片的装置，其特征在于，还包括：压圈压盖、压圈、支架和热盖；所述压圈压盖将压圈压入热盖中，所述压圈上设有内螺纹，与支架上的外螺纹配合，实现热盖的紧固。

6.根据权利要求1所述的一种防止气溶胶污染碟式微流控芯片的装置，其特征在于，所述碟式微流控芯片为圆环形结构，外围均匀分布有检测腔室，所述碟式微流控芯片为聚合物材料且均匀透明，所述检测腔室由单独的微流控通道连接，每个检测腔室对应有单独的加样腔室、废液腔室、压缩空气腔室，每个腔室上端均设计有加样孔/气孔，二者可以通用。

7.根据权利要求1所述的一种防止气溶胶污染碟式微流控芯片的装置，其特征在于，所述底座表面均匀设计有四路光学系统，分别测试所述碟式微流控芯片检测腔室中的试剂扩增荧光产物，光学系统布局于同一圆周上，外径与所述碟式微流控芯片上的检测腔室处于同一圆周上。

8.根据权利要求2所述的一种防止气溶胶污染碟式微流控芯片的装置，其特征在于，还包括：扰流风扇；所述扰流风扇为直角扇叶离心散热风扇，从所述加热筒中吹出的热风迅速向碟式微流控芯片的检测腔室附近聚集，使检测腔室内的升降温，并通过改变转速同步调节热腔内的温度。

9.基于1-8任意一项权利要求所述的一种防止气溶胶污染碟式微流控芯片的装置的使用方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

技术总结
本发明公开了一种防止气溶胶污染碟式微流控芯片的装置及使用方法涉及微流控技术领域，解决了现有技术气溶胶污染的技术问题。该装置包括：同步轮、载架、碟式微流控芯片、底座和密封圈；同步轮与载架紧固；碟式微流控芯片设置在底座上；同步轮与底座配合安装，由电机与同步带带动同步轮旋转，进而带动载架和底座旋转；碟式微流控芯片设计有环形的加样孔和通气孔，由密封圈进行压紧实现密闭。本发明利用离心力与微流体力学的有效结合，采用机械方式进行微流控芯片密封，实现防止气溶胶污染功能，同时本发明设计有微流控芯片温度保护热盖，热盖采用独特设计结构，可以实现微流控芯片的升降温要求，同时本装置具有操作简单、小型化及易于携带等优点。

技术研发人员：王哲,陈启梦,刘涛,于占江,侯茂盛,孟祥凯,石乐民,宫平,高乐,侯玥,庞春颖,于源华,黄建邦,土昊辉
受保护的技术使用者：长春理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17