液体释放机构、微流控芯片以及体外检测装置的制作方法

1.本实用新型涉及体外诊断技术领域，特别是涉及一种液体释放机构、微流控芯片以及体外检测装置。


背景技术：

2.体外诊断(in vitro diagnosis，ivd)是指将血液、体液、组织等样本从人体中取出，使用体外检测试剂、仪器等对样本进行检测与校验，以便对疾病进行预防、诊断、治疗检测、后期观察、健康评价、遗传疾病预测等过程。微流控芯片技术(microfluidics)能把生物、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芯片上，自动完成分析全过程，极大地提高了检测效率，同时具有小型化，自动化等优点，因而poct领域中应有越来越广泛。
3.在微流控芯片中，很多测试都需要添加液体试剂来处理样本，而目前大多数方式是通过手动添加，或者部分实现外置仪器加入，且大多数都是通过正压和负压注入，需要外接导管，而且试剂很容易由于密封不严而导致失效。当然，目前也有部分生化分析仪试剂盘通过将试剂包固定于芯片上，可提高试剂注入芯片的独立程度，其液体释放方式一般通过手动将密封铝箔撕开，存在铝箔撕开不完全而导致液体释放失败的风险，同时，这种液体释放方式为一次性使用，释放后，无法再次封闭。


技术实现要素：

4.基于此，有必要克服现有技术的缺陷，提供一种液体释放机构、微流控芯片以及体外检测装置，它能使得液体释放方式更加稳妥，能避免液体释放失败，可实现液体释放与密封，加强对于液体试剂释放的控制。
5.其技术方案如下：一种液体释放机构，所述液体释放机构包括：
6.储液机构，所述储液机构设有储液腔以及与所述储液腔相邻布置的放置腔，所述储液腔与所述放置腔相邻的壁体上设有连通口，所述储液腔通过所述连通口与所述放置腔连通，所述放置腔的腔壁上设有与外界相连通的排放口；以及
7.密封塞，所述密封塞活动地设置于所述放置腔内，所述密封塞能够运动到密封所述连通口和/或所述排放口的密封位置，以及能运动到连通所述连通口与所述排放口的打开位置。
8.上述的液体释放机构，当需要将液体向外排出时，使得密封塞运动，调整密封塞的位置到打开位置，这样储液腔、连通口、放置腔以及排放口依次相通，储液腔内部的液体便能向外流出，液体释放方式更加稳妥，能避免液体释放失败；此外，当需要停止向外排出液体或者减小排出液体的速度时，使密封塞继续运动，使密封塞运动到密封位置，这样密封塞能密封连通口和/或排放口，还能转动到其它位置，改变连通口或排放口的开度大小，从而调整液体的排出速度，即能实现液体释放与密封，加强对于液体试剂释放的控制。
9.在其中一个实施例中，所述放置腔还设有与外界环境相连通的操作口，所述密封
塞通过所述操作口外露，所述密封塞的外露部位上设有操作部。
10.在其中一个实施例中，当所述密封塞转动到所述密封位置时，所述密封塞的外壁面能贴紧密封所述连通口和/或所述排放口；当所述密封塞转动到所述打开位置时，所述密封塞的外壁面分别打开所述连通口与所述排放口。
11.在其中一个实施例中，所述密封塞设有缺口，当所述密封塞转动到所述打开位置时，所述缺口分别连通所述连通口与所述排放口。
12.在其中一个实施例中，所述放置腔的内壁设为圆弧形面，所述密封塞的外壁面包括与所述放置腔的内壁相适应的圆弧形面。
13.在其中一个实施例中，所述密封塞的外壁上设有第一螺纹，所述放置腔的内壁上设有与所述第一螺纹相配合的第二螺纹；当所述密封塞转动到密封位置时，所述密封塞的外壁面封堵所述连通口和/或所述排放口；当所述密封塞转动到打开位置时，所述密封塞的外壁面能打开连通口以及所述排放口，且所述密封塞与所述放置腔的底壁之间设有连通所述连通口与所述排放口的间隔。
14.在其中一个实施例中，所述储液机构的其中一侧面内凹形成凹部，所述储液机构的其中一侧面上还设置有封堵所述凹部的密封膜，以使所述密封膜与所述凹部围合形成所述储液腔。
15.一种微流控芯片，所述微流控芯片包括所述的液体释放机构，还包括芯片本体，所述芯片本体设有安装腔、流道与收集腔，所述流道与所述收集腔连通，所述储液机构设置于所述安装腔内，所述排放口与所述流道连通。
16.上述的微流控芯片，当需要将液体向外排出到收集腔时，使得密封塞运动，调整密封塞的位置到打开位置，这样储液腔、连通口、放置腔以及排放口依次相通，储液腔内部的液体在外力作用下便能向外流出到收集腔，液体释放方式更加稳妥，能避免液体释放失败；此外，当需要停止向外排出液体或者减小排出液体的速度时，使密封塞继续运动，使密封塞运动到密封位置，这样密封塞能密封连通口和/或排放口，还能转动到其它位置，改变连通口或排放口的开度大小，从而调整液体的排出速度，即能实现液体释放与密封，加强对于液体试剂释放的控制。
17.在其中一个实施例中，所述芯片本体设有离心中心，所述收集腔室与所述离心中心的距离大于所述安装腔与所述离心中心的距离。
18.一种体外检测装置，所述体外检测装置包括所述的液体释放机构。
19.上述的体外检测装置，当需要将液体向外排出到收集腔时，使得密封塞运动，调整密封塞的位置到打开位置，这样储液腔、连通口、放置腔以及排放口依次相通，储液腔内部的液体在外力作用下便能向外流出到收集腔，液体释放方式更加稳妥，能避免液体释放失败；此外，当需要停止向外排出液体或者减小排出液体的速度时，使密封塞继续运动，使密封塞运动到密封位置，这样密封塞能密封连通口和/或排放口，还能转动到其它位置，改变连通口或排放口的开度大小，从而调整液体的排出速度，即能实现液体释放与密封，加强对于液体试剂释放的控制。
附图说明
20.构成本技术的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的
示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。
21.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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的附图。
22.图1为一实施例的液体释放机构的分解结构示意图；
23.图2为一实施例的液体释放机构的其中一视角结构示意图；
24.图3为一实施例的液体释放机构的另一视角结构示意图；
25.图4为一实施例的液体释放机构的另一视角的剖视结构示意图；
26.图5为一实施例的液体释放机构的密封塞的结构示意图；
27.图6为图5所示的密封塞装设于放置腔处于密封位置的结构示意图；
28.图7为图5所示的密封塞装设于放置腔处于打开位置的结构示意图；
29.图8为另一实施例的液体释放机构的密封塞的结构示意图；
30.图9为图8所示的密封塞准备放置于放置腔的结构示意图；
31.图10为图8所示的密封塞装设于放置腔处于密封位置的结构示意图；
32.图11为图8所示的密封塞装设于放置腔处于打开位置的结构示意图；
33.图12为一实施例的微流控芯片的结构示意图。
34.10、储液机构；11、储液腔；12、放置腔；13、连通口；14、排放口；15、凹部；16、密封膜；20、密封塞；21、操作部；22、缺口；23、安装部；24、封堵部；241、第一壁面；242、第二壁面；30、芯片本体；31、安装腔；32、流道；33、收集腔；34、离心中心。
具体实施方式
35.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
36.参阅图1至图4，图1示出了一实施例的液体释放机构的分解结构示意图，图2示出了一实施例的液体释放机构的其中一视角结构示意图，图3示出了一实施例的液体释放机构的另一视角结构示意图，图4示出了一实施例的液体释放机构的另一视角的剖视结构示意图。本实用新型一实施例提供的一种液体释放机构，液体释放机构包括储液机构10以及密封塞20。储液机构10设有储液腔11以及与储液腔11相邻布置的放置腔12。储液腔11与放置腔12相邻的壁体上设有连通口13，储液腔11通过连通口13与放置腔12连通，放置腔12的腔壁上设有与外界相连通的排放口14。密封塞20活动地设置于放置腔12内，密封塞20能够运动到密封连通口13和/或排放口14的密封位置(如图6或图 10所示)，以及能运动到连通连通口13与排放口14的打开位置(如图7或图 11所示)。
37.上述的液体释放机构，当需要将液体向外排出时，使得密封塞20运动，调整密封塞20的位置到打开位置，这样储液腔11、连通口13、放置腔12以及排放口14依次相通，储液腔11内部的液体便能向外流出，液体释放方式更加稳妥，能避免液体释放失败；此外，当需要
停止向外排出液体或者减小排出液体的速度时，使密封塞20继续运动，使密封塞20运动到密封位置，这样密封塞 20能密封连通口13和/或排放口14，还能转动到其它位置，改变连通口13或排放口14的开度大小，从而调整液体的排出速度，即能实现液体释放与密封，加强对于液体试剂释放的控制。
38.请参阅图1至图4，在一个实施例中，放置腔12还设有与外界环境相连通的操作口(图中未标示，如图1所示位于放置腔12构的顶面位置)，密封塞20 通过操作口外露，密封塞20的外露部位上设有操作部21。如此，操作部21通过操作口外露，作用于操作部21，便能实现密封塞20运动，以调整密封塞20 的位置，操作较为方便。
39.请参阅图1至图4，在一个实施例中，当密封塞20以转动的方式运动时，操作部21相应设置为旋钮部，旋钮部包括但不限于为设置于密封塞20的外露部位上的一字型、十字形、星形、梅花形、方形、三角形等等形状的凹槽或凸起，从而能便于使操作工具(包括但不限于为扳手、起子等等操作工具)与旋钮部快速地连接并驱动密封塞20转动。
40.请参阅图5至图7，或者请参阅图8至图11，在一个实施例中，当密封塞 20转动到密封位置时，密封塞20的外壁面能贴紧密封连通口13和/或排放口 14；当密封塞20转动到打开位置时，密封塞20的外壁面分别打开连通口13与排放口14。如此，当密封塞20转动到密封位置时，密封塞20的外壁面通过贴紧密封连通口13和/或排放口14的方式，来实现储液机构10关闭停止向外输出液体；反之，当密封塞20转动到打开位置时，密封塞20的外壁面能分别打开连通口13与排放口14，这样储液腔11、连通口13、放置腔12以及排放口 14依次相通，储液腔11内部的液体便能向外流出，液体释放方式更加稳妥，能避免液体释放失败。
41.需要说明的是，密封塞20转动到打开位置时，密封塞20的外壁面分别打开连通口13与排放口14指的是，密封塞20的外壁面并没有完全封堵连通口13 与排放口14，而是使得连通口13至少部分面积区域被打开，以及使得排放口 14至少部分面积区域被打开，从而便能实现连通口13与排放口14相互连通。
42.请参阅图5至图7，在一个实施例中，密封塞20设有缺口22，当密封塞20 转动到打开位置时，缺口22分别连通连通口13与排放口14。
43.请参阅图5至图7，在一个实施例中，放置腔12的内壁设为圆弧形面，密封塞20的外壁面包括与放置腔12的内壁相适应的圆弧形面。如此，密封塞20 能在放置腔12的内部灵活自如地转动，稳定性较好。
44.请参阅图5至图7，具体而言，密封塞20包括安装部23以及与安装部23 相连的封堵部24。安装部23转动地设置于放置腔12内，封堵部24的外壁面包括第一壁面241以及与第一壁面241相连的第二壁面242。
45.其中，第一壁面241包括但不限于为圆弧形面，在转动到密封位置时，能贴紧密封连通口13和/或排放口14，密封效果较好。当然，第一壁面241还可以是设计成其它形状，只要当转动到密封位置时，能紧贴密封连通口13和/或排放口14即可，在此不对其形状做具体限定，可以根据实际需求灵活调整与设置。
46.此外，第二壁面242包括但不限于为平直面，第二壁面242与第一壁面241 相连后形成的形状呈d字形。另外，第二壁面242例如为经过密封塞20的转动轴线的平面，这样第二壁面242转动到连通口13、排放口14时，不会紧贴连通口13、排放口14，使得连通口13与排放口14处于打开状态。
47.请参阅图8至图11，在一个实施例中，密封塞20的外壁上设有第一螺纹，放置腔12的内壁上设有与第一螺纹相配合的第二螺纹。当密封塞20转动到密封位置时，密封塞20的外壁面封堵连通口13和/或排放口14；当密封塞20转动到打开位置时，密封塞20的外壁面能打开连通口13以及排放口14，且密封塞20与放置腔12的底壁之间设有连通连通口13与排放口14的间隔。
48.请再参阅图1至图4，在一个实施例中，储液机构10的其中一侧面内凹形成凹部15，储液机构10的其中一侧面上还设置有封堵凹部15的密封膜16，以使密封膜16与凹部15围合形成储液腔11。如此，储液机构10在生产制造时，分两步生产，先加工出带有凹部15、放置腔12、连通口13、排放口14的主体，然后将液体加入到凹部15内，最后在主体的其中一侧面上贴设密封膜16便能得到储液机构10，生产加工较为方便快捷。
49.在一个实施例中，储液机构10的材质包括但不限于聚乙烯(pe)、聚丙烯 (pp)、聚碳酸酯(pc)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚苯乙烯(ps)、聚二甲基丙烯酸甲酯(pmma)、丙烯腈-丁二烯-聚乙烯共聚合物(abs)、金属、陶瓷等材质。
50.在一个实施例中，密封塞20的材质，包括但不限于橡胶，石棉或金属等材质。
51.在一个实施例中，密封膜16的材质，包括但不限于铝膜，有粘性的胶带，如压敏胶带，双面胶带，模切胶带等。
52.请参阅图1至图4与图12，图12示出了一实施例的微流控芯片的结构示意图。在一个实施例中，一种微流控芯片，微流控芯片包括上述任一实施例的液体释放机构，还包括芯片本体30，芯片本体30设有安装腔31、流道32与收集腔33。流道32与收集腔33连通，储液机构10设置于安装腔31内，排放口14 与流道32连通。
53.上述的微流控芯片，当需要将液体向外排出到收集腔33时，使得密封塞20 运动，调整密封塞20的位置到打开位置，这样储液腔11、连通口13、放置腔12以及排放口14依次相通，储液腔11内部的液体在外力作用下便能向外流出到收集腔33，液体释放方式更加稳妥，能避免液体释放失败；此外，当需要停止向外排出液体或者减小排出液体的速度时，使密封塞20继续运动，使密封塞 20运动到密封位置，这样密封塞20能密封连通口13和/或排放口14，还能转动到其它位置，改变连通口13或排放口14的开度大小，从而调整液体的排出速度，即能实现液体释放与密封，加强对于液体试剂释放的控制。
54.需要说明的是，该“储液机构10”可以为“芯片本体30的一部分”，即“储液机构10”与“芯片本体30的其他部分”一体成型制造；也可以与“芯片本体 30的其他部分”可分离的一个独立的构件，即“储液机构10”可以独立制造，再与“芯片本体30的其他部分”组合成一个整体。
55.请参阅图12，在一个实施例中，芯片本体30设有离心中心34，收集腔33 室与离心中心34的距离大于安装腔31与离心中心34的距离。如此，微流控芯片的设置形式为离心芯片，即通过转动芯片本体30，芯片本体30在转动下会产生离心力，在离心力的作用下，以及密封塞20运动到打开位置时，能驱动储液腔11内部的液体通过放置腔12与流道32进入到收集腔33内。
56.可以理解的是，配套的离心芯片只是液体释放机构使用的一个形式，在其他实施例中以其他形式实施，如通过挤压释放，或者通过与相应的泵配套使用。
57.在一个实施例中，以液体释放机构配套于离心芯片为例介绍其具体使用过程：首
先将密封塞20安装于放置腔12，并使密封塞20运动到密封连通口13和 /或排放口14的密封位置，使储液腔11密封，然后通过加样装置往储液腔11 加入一定量的液体，然后通过密封膜16将储液机构10的底部密封。然后将液体释放机构放置于芯片本体30的安装腔31中，再将整个离心芯片放置于配套仪器中，仪器运行后，通过特定的机构驱动密封塞20运动，使得密封塞20打开，连通口13与排放口14连通，然后启动离心，转速为1000-3000rpm，储液腔11中的液体到达排放口14，经过流道32最后进入收集腔33，由此完成液体释放的过程。当然，仪器可以再次控制特定的机构驱动密封塞20运动，能使得密封塞20再次封闭储液腔11，从而结束液体的释放。上述过程可以根据需要重复多次，实现控制的目的。
58.请参阅图1至图4与图12，在一个实施例中，一种体外检测装置，体外检测装置包括上述任一实施例的液体释放机构。
59.上述的体外检测装置，当需要将液体向外排出到收集腔33时，使得密封塞 20运动，调整密封塞20的位置到打开位置，这样储液腔11、连通口13、放置腔12以及排放口14依次相通，储液腔11内部的液体在外力作用下便能向外流出到收集腔33，液体释放方式更加稳妥，能避免液体释放失败；此外，当需要停止向外排出液体或者减小排出液体的速度时，使密封塞20继续运动，使密封塞20运动到密封位置，这样密封塞20能密封连通口13和/或排放口14，还能转动到其它位置，改变连通口13或排放口14的开度大小，从而调整液体的排出速度，即能实现液体释放与密封，加强对于液体试剂释放的控制。
60.以上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。
61.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。
62.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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装置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。
63.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
64.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
65.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
66.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。