一种被动式进样微流控芯片的制作方法

1.本实用新型涉及进样微流控芯片技术领域，具体的，涉及一种被动式进样微流控芯片。


背景技术：

2.在即时诊断(poct)过程中，为实现微流控芯片中液体的驱动，主要采取以下几种方式：(1)利用毛细作用的进样层析，但是此种方式需添加设备或吸水材料以实现液体的完全层析；(2)通过机械挤压液体进入设定流道或者真空抽压实现液体的流动，但是此种方式会使得仪器结构变得复杂，而且易造成液体的回流，影响检测效果；(3)利用芯片旋转时的离心力实现液体的驱动，由于芯片需要旋转，难以实现与其他设备的联用；(4)通过外加电场实现液体流动，此方法需要很高的外部电压，特定芯片材料才能使用，使芯片材料受限。


技术实现要素：

3.本实用新型提出一种被动式进样微流控芯片，解决了相关技术中即时诊断过程中微流控芯片驱动液体时，或者需要额外添加设备及吸水材料，或者仪器结构复杂、易造成液体回流、检测效果差，或者芯片需要旋转难以同其他设备联用，或者需要外加电场只能选用特定材料的技术问题。
4.本实用新型的技术方案如下：
5.一种被动式进样微流控芯片，包括主体，所述主体具有加样孔、入口通道和流速调整通道，所述加样孔、所述入口通道和所述流速调整通道依次连通；还包括负压仓，所述负压仓与所述流速调整通道连通。
6.作为进一步的技术方案，所述入口通道具有第一往复段和第二往复段，所述第一往复段通向所述第二往复段，所述第一往复段与所述加样孔连通，所述第二往复段与所述流速调整通道连通。
7.作为进一步的技术方案，所述第一往复段和所述第二往复段均为折线形或蛇形。
8.作为进一步的技术方案，还包括观察窗，所述第一往复段通过所述观察窗与所述第二往复段连通。
9.作为进一步的技术方案，所述流速调整通道包括依次连通的锥形收口段和窄径段，所述锥形收口段与所述第二往复段连通，所述窄径段与所述负压仓连通。
10.作为进一步的技术方案，所述流速调整通道的内壁具有环锥形凸沿，所述环锥形凸沿的中孔处为所述窄径段，所述环锥形凸沿的内壁形成所述锥形收口段，所述环锥形凸沿的外壁与所述流速调整通道的内壁之间形成顺流槽。
11.作为进一步的技术方案，所述负压仓的深度低于所述流速调整通道的深度。
12.作为进一步的技术方案，所述主体包括底板和扣合在所述底板上的上盖，所述加样孔位于所述上盖上；所述上盖还具有按压部，所述按压部对向所述负压仓；
13.所述入口通道、所述流速调整通道和所述负压仓形成于所述上盖与所述底板之间
或形成于所述底板内。
14.作为进一步的技术方案，所述负压仓为圆形。
15.本实用新型的工作原理及有益效果为：
16.本实施例中的技术方案，与利用毛细作用的进样层析的技术方案相比，结构简单，无需添加设备或吸水材料就能实现液体的完全层析。与通过机械挤压液体进入设定流道或者真空抽压实现液体流动的技术方案相比，仪器结构变得简单，而且因为有流速调整通道，不易造成液体的回流，检测效果较好。利用芯片旋转离心力实现液体驱动的技术方案相比，芯片不需要旋转，不存在其他设备无法联用的问题。与通过外加电场实现液体流动的技术方案相比，不需要很高的外部电压，无需特定芯片材料就能使用，适用范围很广。
附图说明
17.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
18.图1为本实用新型外部结构示意图；
19.图2为本实用新型原理示意图；
20.图3为图2中a局部放大结构示意图；
21.图中：主体1，加样孔101，入口通道102，第一往复段1021，第二往复段1022，流速调整通道103，锥形收口段1031，窄径段1032，环锥形凸沿1033，顺流槽1034，底板105，上盖106，按压部107，负压仓2，观察窗3。
具体实施方式
22.下面将结合本实用新型实施例，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都涉及本实用新型保护的范围。
23.如图1～图3所示，本实施例提出了一种被动式进样微流控芯片，包括主体1，主体1具有加样孔101、入口通道102和流速调整通道103，加样孔101、入口通道102和流速调整通道103依次连通；还包括负压仓2，负压仓2与流速调整通道103连通。
24.本实施例中，在主体1上设置了加样孔101，样本从此处加样孔101加入，加样前需排空负压仓2里面的空气；入口通道102需设置为延长的结构，延长结构可增加液体的流动时间，从而使免疫反应更加充分；流速调整通道103需设计为通道变窄，呈箭头状，中间开口，达到控制液体流速和部分防止液体回流的作用。
25.在使用进行加样时，需先进行负压仓2内空气排空，按压负压仓2，可排空里面气体，使其呈负压状态，然后在加样孔101加入液体样本，液体通过大气压力作用进入入口通道102，再依次流经入口通道102和流速调整通道103。
26.本实施例中，很好的实现了液体的驱动，无需利用外部方式驱动液体流动，而是利用大气压作用实现液体的自驱动，结构更加简单。
27.本实施中，形成负压仓2其中一部分的组成，其材质需要为软性透明材质，从而方便的实现按压与读数，如可选用pdms(聚二甲基硅氧烷)材质，具有永久弹性、低杨氏模量、优异的气体透过性、化学稳定性、热稳定性、低温柔韧性的优点。具体的，负压仓2可以设计
为由上盖106和底板105围成，将上盖106设计为软材质的pdms即可方便的实现按压。
28.本实施例中的技术方案，与利用毛细作用的进样层析的技术方案相比，结构简单，无需添加设备或吸水材料就能实现液体的完全层析。与通过机械挤压液体进入设定流道或者真空抽压实现液体流动的技术方案相比，仪器结构变得简单，而且因为有流速调整通道103，不易造成液体的回流，检测效果较好。利用芯片旋转离心力实现液体驱动的技术方案相比，芯片不需要旋转，不存在其他设备无法联用的问题。与通过外加电场实现液体流动的技术方案相比，不需要很高的外部电压，无需特定芯片材料就能使用，适用范围很广。
29.本实施例的技术方案，相比于普通微流控芯片加液，不需要有外部加压装置来促进有问题在流道中的运动，省去了外部加压装置的成本，也省去了复杂的操作，也不会因为不同人员的操作液体流速不同而导致影响结果，因此精度更高，其中负压仓2利用大气压力，流速调整通道103作为控速装置，从而可以实现样本的自动进样，且液体的自流动也能消除人员操作的误差。
30.本实施例中的技术方案，相比常规的芯片设计，无需外部装置，因此降低了芯片的成本，并且部分芯片因操作的不同也会造成液体流速不同，液体流速直接影响芯片检测的灵敏度，因此使不同芯片的灵敏度不一致，而本实施例的技术方案，加样时先将负压仓2的气体经手动按压排除，然后滴加样本，利用大气压实现进样过程，无需操作人员的过多干预，能够减少芯片之间的检测误差。
31.进一步，入口通道102具有第一往复段1021和第二往复段1022，第一往复段1021通向第二往复段1022，第一往复段1021与加样孔101连通，第二往复段1022与流速调整通道103连通。
32.进一步，第一往复段1021和第二往复段1022均为折线形或蛇形。
33.本实施例中，通过设计第一往复段1021和第二往复段1022，为折线形或蛇形，或者其他往复的形状，可以延长通道从而可增加液体的流动时间，使免疫反应更加充分。
34.进一步，还包括观察窗3，第一往复段1021通过观察窗3与第二往复段1022连通。
35.本实施例中，可以设计为第一往复段1021通过观察窗3与第二往复段1022连通，使得液体流经观察窗3，从而方便观察。
36.进一步，流速调整通道103包括依次连通的锥形收口段1031和窄径段1032，锥形收口段1031与第二往复段1022连通，窄径段1032与负压仓2连通。
37.进一步，流速调整通道103的内壁具有环锥形凸沿1033，环锥形凸沿1033的中孔处为窄径段1032，环锥形凸沿1033的内壁形成锥形收口段1031，环锥形凸沿1033的外壁与流速调整通道103的内壁之间形成顺流槽1034。
38.本实施例中，流速调整通道103中设计为锥形收口段1031进行收窄至窄径段1032，通道变窄，中间开口，从而可以达到控制液体流速和部分防止液体回流的作用。相比于现有技术采用单向阀来防止液体的回流的技术方案，机构更加简单，且达到同样的技术效果，并且本技术房里利用废液区的倒吸作用实验液体的被动进样，实施更加简单便捷。环锥形凸沿1033的外壁与流速调整通道103的内壁之间形成顺流槽1034，顺流槽1034能够起到很好的分流作用，使得流动更加顺畅。
39.进一步，负压仓2的深度低于流速调整通道103的深度。
40.进一步，主体1包括底板105和扣合在底板105上的上盖106，加样孔101位于上盖
106上；上盖106还具有按压部107，按压部107对向负压仓2，入口通道102、流速调整通道103和负压仓2形成于上盖106与底板105之间或形成于底板105内。
41.本实施中，按压部107对向负压仓2，对按压部107进行按压，从而实现将负压仓2中的空气排出；入口通道102、流速调整通道103和负压仓2可以设计为由上盖106与底板105之间扣合形成，因此更便于生产，满足所需的样品检测目的。
42.本实施例中，此处底板105可以设计为负压仓2的深度低于流速调整通道103的深度，从而能够用于储存废液，从而防止环境污染、提高操作效率。相比常规芯片通过单向阀防止废液的回流，负压仓2同时具有储存废液的功能，通过大气压力作用避免液体回流。
43.进一步，负压仓2为圆形，从而更便于按压。
44.以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。