专利名称：样品分离检测的微流控芯片的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及微全分析领域，尤其涉及一种分离检测样品的微流控芯片。
背景技术：
随着科学技术的不断发展，在传统科学的基础上涌现出了越来越多全新的科学领域，微流控芯片技术就是一种将生物、化学、医学、物理等科学交叉的崭新研究领域，并且伴随其商业化的实现，微流控芯片技术在生物医学上有着广泛的应用。当前，在微流控芯片上我们可以实现对混合样品中各成分的分离与检测。一般地，在对样品的分离与检测之前，需要对样品进行一个前处理操作，也就是样品的稀释，传统的稀释工序是一种离线稀释，需要手动操作，劳动量较大，自动化程度不高，对大批量样品处理困难。
实用新型内容本实用新型的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种自动化程度高且可进行在线样品稀释的样品分离检测微流控芯片。为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是:提供一种样品分离检测的微流控芯片，包括芯片本体以及废液池，所述芯片本体上设有进样通道、两端电连接有电压激发器的分离通道以及排样通道，三者依次连接贯通，所述排样通道还与所述废液池连通，且所述进样通道具有位于所述芯片本体之外的延伸段，所述延伸段上连通有缓冲液池，且于所述进样通道与所述分离通道之间设有混合池，所述混合池内设有磁棒，且位于所述混合池的下方还设有用于驱使所述磁棒转动的第一强磁铁。进一步地，所述芯片本体上还设有用于控制所述进样通道、混合池以及分离通道之间通断的管道阀门，所述管道阀门内置有磁流体，且位于所述管道阀门下方还设有用于驱使所述铁流体在所述管道阀门内流动的第二强磁铁。具体地，所述管道阀门为直管型或圆环型。进一步地，所述分离通道为螺旋状。具体地，所述分离通道的螺旋外圈端口与所述管道阀门连通，所述分离通道的螺旋内圈端口与所述排样通道连通。具体地，所述排样通道水平设置，且所述螺旋内圈口与所述排样通道之间还连接
有垂直管道。进一步地，其特征在于:所述芯片本体为三层结构，所述混合池位于上层结构，所述进样通道、所述管道阀门以及所述分离通道均位于所述中层结构，且所述排样通道位于所述下层结构。进一步地，所述第一强磁铁连接有电控的旋转装置。具体地，所述电压激发器分别与所述混合池以及所述废液池电连接。本实用新型具有下列 技术效果:[0015]本实用新型在进样通道中连通了一个缓冲液池，芯片本体上面增设一个内含有磁棒的混合池，且该磁棒可以在外界强磁力的作用下旋转。将初始样品加入进样通道内，同时在缓冲溶液池内加入一定比例的缓冲溶液，进一步地初始样品与缓冲溶液的混合物流入混合池内，进而在第一强磁铁的作用下，混合池内的磁棒开始旋转，这样就可以对混合池内的混合物进行搅拌稀释，而稀释后的混合物则进入分离通道以及废液池进行分离检测。因此，通过本微流控芯片可以实现样品的在线稀释，使得样品的分离检测过程自动化程度较高，而且在样品稀释时不需要手动操作，只要在进样通道加入样品以及在缓冲液池中加入缓冲液即可，两者在混合池内通过磁棒自动搅拌稀释，基本没有过多的人工操作，非常方便，可以适合大量的样品稀释。
图1为本实用新型较佳实施例俯视图；图2为本实用新型实施例结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，
以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
参见图1，本实用新型实施例提供了一种样品分离检测的微流控芯片，包括芯片本I以及废液池2，而在芯片本体I上则设有进样通道11、两端电连接有电压激发器(图中未示出)的分离通道12以及排样通道13，三者之间依次连接，并且彼此导通，同时排样通道13的另一端还与废液池2连通，进样通道11还具有一个延伸段111，该延伸段111位于芯片本体I之外，且在延伸段111的中间设有一个与进样通道11连通的缓冲液池3，在芯片本体I上还设有一个内含磁棒141的混合池14，该混合池14设于进样通道11与分离通道12之间，而在混合池14的正下方设有一个用于驱使磁棒141转动的第一强磁铁(图中未示出)。样品由进样通道11加入，同时在缓冲液池3内加入缓冲液，这样在进样通道11内为样品与缓冲液的混合物，而此时进样通道11内的混合物并不是很均匀，在混合物全部流入混合池14后，第一强磁铁通过磁力作用使得混合池14内的磁棒141开始转动，这样就可以对混合池14内的混合物形成一种搅拌作用，从而使得并不是很均匀的混合物稀释均匀，稀释后的混合物开始流入分离通道12内，通过电压激发器在分离通道12的两侧施加一定的电压，可以实现对样品的分离，这时还在分离通道12的末端加设一个UV/Vis检测器(图中未示出)，用于检测分离后的样品成分，再一步检测后的样品经排样通道13进入废液池2内。在本芯片中实现了样品的在线稀释，自动化程度比较高，不再需要单独对样品进行搅拌稀释，大大减少了人工的操作，非常方便，而且可以完成对大量样品的稀释、检测以及分离等工序。进一步地，在芯片本体I上还设有一个内置有磁流体151的管道阀门15，该管道阀门15与进样通道11、混合池14以及分离通道12依次进行贯通，并且在管道阀门15的下方还设有一个第二强磁铁(图中未示出)，在第二强磁铁的作用下可以使得磁流体151在管道阀门15里面流动。样品在经进样通道后进入管道阀门15内，而此时管道阀门15内的磁流体151刚好堵塞了管道阀门15与分离通道12的连通，使得样品全部流入混合池14内，而在混合池14内的磁棒141搅拌稀释样品后，第二强磁铁对磁流体151产生磁力作用并使其在管道阀门15内移动，进而堵塞管道阀门15与进样通道11的连通，这样稀释后的样品将从混合池14内流入分离通道12进行下一步的分离工序。通过管道阀门15的作用，可以有效地控制了进样通道11、混合池14以及分离通道12三者之间的连通与关闭，使得样品具有明确的流向，进而使得未稀释的样品不会流入分离通道12内影响分离效果，而且在稀释后的样品也不会倒流入进样通道内，导致部分样品没有分离，降低效率。具体地管道阀门15的外形可以制成圆环状，进样通道11、混合池14以及分离通道12三者与管道阀门15之间的连接口刚好将圆环进行平分，而磁流体151刚好覆盖圆环的三分之一，在这种结构中，不但可以使得管道阀门15起到开关的效果，还可以通过磁流体151的移动，使得管道阀门15内样品的存留物较少，有效地减小了分离检测误差，当然管道阀门15还可以制成半圆环或直管型，在这两种结构中，进样通道11以及分离通道12刚好处于管道阀门15的两个端口，而混合池14则与其中间某处连通，这样也可以起到控制管道阀门15各连接口的连通或关闭。在这里，磁流体151 —般为3%-7%磁性铁珠、6%-14%表面活性剂以及80%-90%载体的混合物。对于分离通道12可以将其设计成螺旋状。在面积一定的情况下，螺旋可以实现最大化的行程，由于芯片本体I的表面积较小，将分离通道12设为螺旋状，这样样品的分离路径达到最大化，即使样品中分析物的浓度较大以及组份叫复杂时，也可以获得一个较高的分离检测精度。具体地，分离通道12为螺旋状时，其螺旋外圈端口 121与管道阀门15连通，而其螺旋内圈端口 122与排样通道13连通，也就是说样品由螺旋外圈端口 121进入分离通道12，并由螺旋内圈端口 122流入排样通道13。这样进一步地将排样通道13水平设置，而在其与分离通道12之间还连接有垂直管道16，在这种结构中可以有效地避免了分离通道12与排样通道13存在干涉的情况。当然还可以将分离通道12的螺旋内圈端口 122与管道阀门15连接以，螺旋外圈端口 121与排样通道13连接，而这时管道阀门15也可以存在一个垂直部分与螺旋内圈端口 122连接。进一步地参见图2，本芯片本体I为三层结构，这三层结构均为PMMA高分子聚合物基板。通过CO2激光光刻技术在上层基板17上刻蚀由混合池14，在中层基板18上刻蚀有进样通道11、管道阀门15、分离通道12以及与排样通道13连接的垂直管道16，而在下层基板19上刻蚀有水平的排样通道13，最后将刻蚀完成后的三层基板在一定温度(92°C)以及一定压力(0.6MPa)下依次进行热压健合。进一步地，第一强磁铁连接有一个旋转装置(图中未示出)，而该旋转装置为电控。这样在需要驱动混合池14内的磁棒141转动时,只需要拨动旋转装置上的电动开关,进而由其带动第一强磁铁转动即可，非常方便，大大减轻了对样品稀释的操作。具体地，电压激发器分别与混合池14以及废液池2电连接。由于芯片本体I为三层结构，并且分离管道12处于中间基板18上，这样电压激发器与其电连接不是很方便，但是将其施加的电压分别电接在混合池14以及废液池2上就比较方便了，而且可以实现分离通道12对样品的分离功能。以上所述仅为本实用新型较佳的实施例而已，其结构并不限于上述列举的形状，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范 围之内。
权利要求1.一种样品分离检测的微流控芯片，包括芯片本体以及废液池，所述芯片本体上设有进样通道、两端电连接有电压激发器的分离通道以及排样通道，三者依次连接贯通，所述排样通道还与所述废液池连通，且所述进样通道具有位于所述芯片本体之外的延伸段，其特征在于:所述延伸段上连通有缓冲液池，且于所述进样通道与所述分离通道之间设有混合池，所述混合池内设有磁棒，且位于所述混合池的下方还设有用于驱使所述磁棒转动的第一强磁铁。
2.如权利要求1所述的样品分离检测的微流控芯片，其特征在于:所述芯片本体上还设有用于控制所述进样通道、混合池以及分离通道之间通断的管道阀门，所述管道阀门内置有磁流体，且位于所述管道阀门下方还设有用于驱使所述铁流体在所述管道阀门内流动的第二强磁铁。
3.如权利要求2所述的样品分离检测的微流控芯片，其特征在于:所述管道阀门为直管型或圆环型。
4.如权利要求1所述的样品分离检测的微流控芯片，其特征在于:所述分离通道为螺旋状。
5.如权利要求4所述的样品分离检测的微流控芯片，其特征在于:所述分离通道的螺旋外圈端口与所述管道阀门连通，所述分离通道的螺旋内圈端口与所述排样通道连通。
6.如权利要求5所述的样品分离检测的微流控芯片，其特征在于:所述排样通道水平设置，且所述螺旋内圈口与所述排样通道之间还连接有垂直管道。
7.如权利要求2-6任一项所述的样品分离检测的微流控芯片，其特征在于:所述芯片本体为三层结构，所述混合池位于上层结构，所述进样通道、所述管道阀门以及所述分离通道均位于所述中层结构，且所述排样通道位于所述下层结构。
8.如权利要求1-6任一项所述的样品分离检测的微流控芯片，其特征在于:所述第一强磁铁连接有电控的旋转装置。
9.如权利要求1-6任一项所述的样品分离检测的微流控芯片，其特征在于:所述电压激发器分别与所述混合池以及所述废液池电连接。
专利摘要本实用新型涉及微全分析领域，提供了一种样品分离检测的微流控芯片，包括芯片本体以及废液池，芯片本体上设有进样通道、两端电连接有电压激发器的分离通道以及排样通道，三者依次连接贯通，排样通道还与废液池连通，且进样通道具有位于芯片本体之外的延伸段，延伸段上连通有缓冲液池，且于进样通道与分离通道之间设有混合池，混合池内设有磁棒，且位于混合池的下方还设有用于驱使所述磁棒转动的第一强磁铁。本实用新型通过设置在芯片本体上的混合池以及设于其内的磁棒，在外界强磁力的作用下，可以实现样品的搅拌稀释，属于在线稀释，自动化程度较高，非常方便，大大减少了人工劳动成本，而且可以满足大量样品的稀释、分离以及检测工序。
文档编号G01N1/38GK203148758SQ201320069670
公开日2013年8月21日 申请日期2013年2月6日 优先权日2013年2月6日
发明者郭文鹏, 蔡志明 申请人:深圳市第二人民医院