一种基于数字微流控技术的微量液体混匀方法与流程

本发明涉及数字微流控，尤其涉及一种基于数字微流控技术的微量液体混匀方法。

背景技术：

1、基于电润湿理论的数字微流控技术是指通过施加电压来控制单个液滴的一项微流体控制技术，电润湿(electrowetting，ew)是指通过在液滴上施加电压，来改变液滴在固体结构(一般为强疏水材料)上的润湿性，即改变液体与固体的接触角，使液滴发生形变、位移、震动的现象。

2、目前的微液体混匀一般会使用96孔板混匀仪、超声混匀或者使用微流控芯片混匀。上述方法都会有一定的局限性：96孔板混匀需要专门的混匀设备支持，且最小混匀量较大，难以实现微体积的混匀；超声混匀需要集成超声模块，同时添加水作为介质，这容易产生噪音和污染；而微流控芯片混匀需要使用到复杂的芯片以及泵、阀等管路设备。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点,而提供了一种基于数字微流控技术的微量液体混匀方法，包括以下步骤：

2、s1：准备待混合的小体积样本；

3、s2：使用移液工具将所述小体积样本依次注入混匀孔；

4、s3：调整电压参数用于调节所述混匀孔中的液滴；

5、s4：根据所述液滴的震动及涡流情况混匀若干时间得到混匀溶液；

6、s5：使用所述移液工具取出所述混匀溶液。

7、进一步地，在步骤s1中，所述小体积样本为10微升以下。

8、进一步地，在步骤s2中，所述移液工具为移液枪。

9、进一步地，在步骤s3中，所述混匀孔和调整所述混匀孔电压的电极构成混匀单元。

10、进一步地，调节电极板的所述电极的电压参数对所述小体积样本产生的所述涡流包括在内的形状、数目、路径参数进行调节。

11、进一步地，若干个所述混匀单元排布形成混匀芯片的基板。

12、进一步地，所述混匀芯片的形成包括用于调节所述电压参数的基板和用于将所述小体积样本束缚在所述电极板中央的结构层，所述基板上层设有所述结构层。

13、优选地，所述混匀芯片的形成，包括以下步骤：

14、s21：准备预组装的所述基板和所述结构层；

15、s22：使用有机清洁剂对所述基板清洗、擦拭烘干；

16、s23：对所述基板进行浸泡镀膜，干燥若干时间；

17、s24：无尘纸沾取少量粘合剂用于擦拭所述基板的所述电极部分后干燥若干时间；

18、s25：调配所述结构层与固化剂质量比约10：1，与模具共同固定在所述基板。

19、进一步地，粘合层连接所述结构层和所述基板，可以将所述液滴束缚在所述混匀单元，利用所述基板上的所述电极间不同电压对液滴产生震荡作用。

20、进一步地，所述基板的横向电极数目为m,纵向电极数目为n，所述基板的基板电极数目为p为：

21、p＝m*n；

22、则所述混匀单元的最大数目为q为：

23、q＝n*(m-1)+m*(n-1)＝2*m*n-n-m。

24、进一步地，在步骤s3中，通过外部电源或电路控制所述混匀单元的电极调节电压参数。

25、进一步地，在步骤s4中，所述若干时间为10s-30s。

26、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

27、1)本发明步骤简单，通过移液枪完成微量样本的混匀，过程简便，无需泵阀设备，能大大减少操作复杂程度，没有噪声与污染。

28、2)本发明通过电极排布与混匀槽的排列方式，通过单独控制可实现少数电极控制多个混匀单元的操作。

技术特征：

1.一种基于数字微流控技术的微量液体混匀方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于数字微流控技术的微量液体混匀方法，其特征在于，在步骤s3中，所述混匀孔和调整所述混匀孔电压的电极构成混匀单元。

3.根据权利要求2所述的一种基于数字微流控技术的微量液体混匀方法，其特征在于，在步骤s3中，调节电极板的所述电极的电压参数对所述小体积样本产生的所述涡流包括在内的形状、数目、路径参数进行调节。

4.根据权利要求3所述的一种基于数字微流控技术的微量液体混匀方法，其特征在于，若干个所述混匀单元排布形成混匀芯片的基板。

5.根据权利要求4所述的一种基于数字微流控技术的微量液体混匀方法，其特征在于，所述混匀芯片的形成包括用于调节所述电压参数的基板和用于将所述小体积样本束缚在所述电极板中央的结构层，所述基板上层设有所述结构层。

6.根据权利要求5所述的一种基于数字微流控技术的微量液体混匀方法，其特征在于，所述混匀芯片的形成，包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述的一种基于数字微流控技术的微量液体混匀方法，其特征在于，粘合层连接所述结构层和所述基板，可以将所述液滴束缚在所述混匀单元，利用所述基板上的所述电极间不同电压对液滴产生震荡作用。

8.根据权利要求7所述的一种基于数字微流控技术的微量液体混匀方法，其特征在于，所述基板的横向电极数目为m,纵向电极数目为n，所述基板的基板电极数目为p为：

9.根据权利要求8所述的一种基于数字微流控技术的微量液体混匀方法，其特征在于，在步骤s3中，通过外部电源或电路控制所述混匀单元的电极调节电压参数。

10.根据权利要求9所述的一种基于数字微流控技术的微量液体混匀方法，其特征在于，在步骤s4中，所述若干时间为10s-30s。

技术总结
本发明涉及数字微流控技术领域，尤其涉及一种基于数字微流控技术的微量液体混匀方法，包括以下步骤：S1：准备待混合的小体积样本；S2：使用移液工具将所述小体积样本依次注入混匀孔；S3：调整电压参数用于调节所述混匀孔中的液滴；S4：根据所述液滴的震动及涡流情况混匀若干时间得到混匀溶液；S5：使用所述移液工具取出所述混匀溶液。本发明结构简单，解决了小体积液体的混匀依赖复杂设备，操作繁琐，并且容易造成损失等问题。

技术研发人员：屈海军,李韫伊
受保护的技术使用者：上海科华实验系统有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/25