一种微流控芯片的制作方法

1.本实用新型涉及水质分析领域，特别是涉及一种微流控芯片。


背景技术：

2.20世纪70年代以来，我国在水环境保护方面取得了前所未有的成就，初步控制了水环境污染急剧恶化的势头，但当前水环境污染状况依然十分严峻，水污染已经成为一个全局性问题。目前对于水质检测的常用指标有ph、总磷、总氮、cod、氨氮等项目。其中氨氮对水体造成污染，使鱼类死亡，水生生物发生急性氨氮中毒，或形成亚硝酸盐危害人类的健康。测定水中各种形态的氮化合物，有助于评价水体被污染和“自净”状况。水中氨氮的来源主要为生活污水中含氮有机物受微生物作用的分解产物，某些工业废水，如焦化废水、合成氨化肥厂废水、农田排水等。现有的微流控芯片普遍存在体积较大，封装难度高的问题。


技术实现要素：

3.鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种微流控芯片。
4.为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种微流控芯片，包括：
5.进液部件；
6.第一腔室，与所述进液部件连通；
7.第二腔室，与所述第一腔室连通；所述第二腔室与所述第一腔室的连通处设置离子选择性膜，所述第二腔室内设有第一电极；
8.第三腔室，与所述第一腔室连通；所述第三腔室与所述第一腔室的连通处设置参比电极半透膜，所述第二腔室内设有第二电极。
9.如上所述，本实用新型具有以下有益效果：所述微流控芯片将电极结构微型化，直接做在微流控芯片内部，大大的降低封装难度与成本。
附图说明
10.图1显示为本实用新型微流控芯片的正视结构示意图。
11.图2显示为本实用新型微流控芯片的后视结构示意图。
12.图3显示为本实用新型微流控芯片的正视爆照结构示意图。
13.图4显示为本实用新型微流控芯片的后视爆照结构示意图。
14.图5显示为本实用新型微流控芯片中中间层的后视结构示意图。
15.图6显示为本实用新型微流控芯片的液体输送路径。
16.附图标记
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进液部件
[0018]
11
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待测液流样本第一进液口
[0019]
12
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待测液流样本第二进液口
[0020]
13
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标准液体第一进液口
[0021]
14
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标准液体第二进液口
[0022]
15
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标准液体储液槽
[0023]
151
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储液槽进液口
[0024]
16
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共享流道
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第一腔室
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第二腔室
[0027]
31
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第二腔室与第一腔室的连通处
[0028]
32
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第一电极固定通孔
[0029]4ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第三腔室
[0030]
41
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第三腔室与第一腔室的连通处
[0031]
42
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第二电极固定通孔
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第一排气口
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第二排气口
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温度传感器
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第四腔室
[0036]
81
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ph传感器
[0037]
82
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第四腔室进液口
[0038]
83
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第四腔室出液口
[0039]9ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
排液口
[0040]
10
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电路部
[0041]
111
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固定通孔
[0042]
121
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ph传感器安置通道
具体实施方式
[0043]
以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。
[0044]
请参阅图1至图6。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。
[0045]
如图1至图5所示，一种微流控芯片，包括：
[0046]
进液部件1；
[0047]
第一腔室2，与所述进液部件1连通；
[0048]
第二腔室3，与所述第一腔室2连通；所述第二腔室3与所述第一腔室2的连通处31设置离子选择性膜，所述第二腔室3内设有第一电极；
[0049]
第三腔室4，与所述第一腔室2连通；所述第三腔室4与所述第一腔室2的连通处41设置参比电极半透膜，所述第二腔室3内设有第二电极。
[0050]
进液部件1用于接收待测液流样本和/或标准液体。第一腔室2用于缓存待测液流样本和标准液体。
[0051]
本实用新型将电极结构微型化，直接做在微流控芯片内部，大大降低封装难度与成本。本实用新型微流控芯片可更换不同的离子选择膜起到分离不同离子的作用，如铵离子选择性膜、硝酸根选择性膜、钙离子选择性膜、钠离子选择性膜等。参比电极半透膜一般由多孔材料构成，包括多孔陶瓷、纤维类纺织物等，可以保证有微量参比溶液渗出，但无明显漏液。
[0052]
在一优选的实施方式中，如图1所示，所述进液部件1包括待测液流样本第一进液口11、待测液流样本第二进液口12、标准液体第一进液口13和标准液体第二进液口14，所述待测液流样本第二进液口12和所述标准液体第二进液口14与所述第一腔室2连通。
[0053]
在一优选的实施方式中，所述待测液流样本第一进液口11经阀门与所述待测液流样本第二进液口12连通。选择开启或关闭阀门，有选择性的通入待测液流样本。
[0054]
在一优选的实施方式中，所述标准液体第一进液口13经阀门与所述标准液体第二进液口14连通。选择开启或关闭阀门，有选择性的通入标准液体。
[0055]
在一优选的实施方式中，如图4所示，所述进液部件1还包括标准液体储液槽15，所述标准液体储液槽15与所述标准液体第一进液口13连通。标准液体封装在标准液体储液槽15内。
[0056]
在一优选的实施方式中，如图2所示，所述标准液体储液槽15上还设有储液槽进液口151。从储液槽进液口151灌装标准液体。
[0057]
在一优选的实施方式中，所述标准液体储液槽15的数量为一个或多个。
[0058]
在一优选的实施方式中，所述标准液体第一进液口13的数量为一个或多个。
[0059]
在一优选的实施方式中，如图4所示，所述进液部件1还包括共享流道16，所述待测液流样本第二进液口12和所述标准液体第二进液口14经所述共享流道16与所述第一腔室2连通。
[0060]
在一优选的实施方式中，如图1所示，所述微流控芯片还包括第一排气口5和第二排气口6，所述第二排气口6与所述第一腔室2连通。当温度发生骤变时，引起离子选择性膜的膨胀，从而影响测量的稳定性，该设计可在此种情况下，打开第一排气口5和第二排气口6，有利于提高测量的稳定性。
[0061]
在一优选的实施方式中，所述第一排气口5经阀门与所述第二排气口6连通。当温度发生骤变时，可选择开启阀门，打开第一排气口5和第二排气口6，有利于提高测量的稳定性。
[0062]
在一优选的实施方式中，所述进液部件1还包括共享流道16，所述第二排气口6经所述共享流道16与所述第一腔室2连通。
[0063]
在一优选的实施方式中，如图5所示，所述第二腔室3内设有第一电极固定通孔32，所述第一电极设于所述第一电极固定通孔32上。在第二腔室中植入电极如银/氯化银丝，可穿过第一电极固定通孔32伸进第二腔室的腔体，可直达该腔体的底部。
[0064]
在一优选的实施方式中，如图5所示，所述第三腔室4内设有第二电极固定通孔42，
所述第二电极设于所述第二电极固定通孔42上。在第三腔室中植入电极如银/氯化银丝，可穿过第二电极固定通孔42伸进第三腔室的腔体，可直达该腔体的底部。
[0065]
在一优选的实施方式中，如图3所示，所述微流控芯片内还设有温度传感器7。温度传感器7可以实施探测芯片内部的温度，既可以进行温度补偿，也可以通过其结合温控装置对于芯片进行整体温控，使其保持在恒温状态，使测量更加稳定。
[0066]
在一优选的实施方式中，如图4所示，所述微流控芯片还包括第四腔室8，与所述第一腔室2连通；所述第四腔室8内设有ph传感器81。ph对于铵离子的电离程度有一定的影响，第四腔室8内设置ph传感器81，在有需要的时候可进行ph补偿。所述微流控芯片还可设有ph传感器安置通道121，与第四腔室连通，便于插入ph传感器。
[0067]
在一优选的实施方式中，所述参比电极半透膜的材料为多孔材料。
[0068]
在一优选的实施方式中，所述多孔材料为多孔陶瓷或纤维类纺织物。
[0069]
在一优选的实施方式中，如图4所示，所述第四腔室8设有第四腔室进液口82和第四腔室出液口83。
[0070]
在一优选的实施方式中，如图1所示，所述微流控芯片还包括排液口9，所述排液口9与所述第一腔室2连通，或者，所述排液口9与所述第四腔室出液口83连通。
[0071]
在一优选的实施方式中，所述微流控芯片还包括驱动泵，所述驱动泵与所述排液口9和/或所述进液部件1连通。该设计用于将液体从排液口9排出。
[0072]
在一优选的实施方式中，如图1所示，所述微流控芯片还包括电路部10，所述电路部10与选自所述温度传感器7、所述第一电极、所述第二电极、所述ph传感器81和所述阀门中的一种或多种连接。
[0073]
如图6所示，红线部分为液体输送路径，液体从进液部件进入后，先后经过离子选择膜如铵离子选择膜，参比电极半透膜，然后进入放置ph传感器81的第四腔室8，最后从第四腔室出液口83出。每次检测只需要不到1ml的液体即可。离子选择膜如铵离子选择膜与参比电极半透膜背面是参比溶液腔体，参比溶液为kcl溶液，参比液由于有膜材料的阻隔，不直接与液体管道中的液体接触。两个参比溶液腔体中植入银/氯化银丝(作为电极，从第一电极固定通孔32和第二电极固定通孔42中引出)，形成一个微型的铵根检测的电池结构，通过测量参比电极与工作电极之间的电势差来对样品中的离子如铵离子浓度进行测量。由于ph对于离子如铵离子的电离程度有一定的影响，故布置了ph传感器81，如有需要可进行ph补偿。温度传感器7可以实施探测芯片内部的温度，既可以进行温度补偿，也可以通过其结合温控装置对于芯片进行整体温控，使其保持在恒温状态，使测量更加稳定。每隔一段时间可以运行自动校准程序利用标准液体储液槽中的3种不同浓度的标准液体对标线进行重新校准标定。所述微流控芯片可以如图1至图5所示，分为3层，可以设置贯通的固定通孔111，通过螺丝、定位销等进行固定。
[0074]
上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。