一种微流控设备的制作方法

本技术涉及微流体控制，尤其涉及一种微流控设备。

背景技术：

1、微流控是一个基于在物理、化学、生物、流体动力学、微电子和材料科学等多学科交叉的次新研究领域。微流控被认为是能够使用数十至数百微米尺寸的通道处理或操纵少量(10-9～10-18l)流体的系统科学和技术。近年来，随着微流控设备和技术被成功用于以脂质纳米粒(lipid nanoparticles,lnp)为载体的mrna新冠疫苗的研发和生产，越来越多不同的mrna疫苗，比如预防疟疾、人类免疫缺陷病毒、流感和癌症等疫苗，都在采取该研究手段进行产品研究。微流控设备和技术作为制备核酸载体lnp的关键手段目前得到了各个领域，尤其是医药行业，前所未有的关注。

2、在脂质纳米粒lnp的制备中，微流控装置和技术呈现出了诸多优势，例如操作相对简便快速，可以快速优化lnp制备条件，条件温和，容易实现生产放大等。这些优势不仅促使了采用微流控装置和技术制备的lnp被用作rna递送平台，也使得实验室级别的使用被放大到实际的产品生产应用中。目前，以lnp为基础的rna、dna、核糖核蛋白、药物和其他纳米粒子递送平台都在采用微流控设备和技术进行研究开发。将来，微流控设备和技术很有可能被作为lnp制备的行业标准手段。核酸/基因治疗是一个具有广泛应用前景和价值的新兴领域，作为最具优势的、制备关键递送载体的设备和技术将是这个领域至关重要的一环。

3、目前，市面上产品化的微流控设备主要包括nanoassemblr和ilinp的产品。国内市场上也主要是以此类进口设备为主，设备采用的芯片因程序设定只能使用一次，这使得微流控的使用成本相当昂贵。此外，目前用于小剂量研发的微流控设备(例如nanoassemblr产品)还主要存在以下几点不足：单次混合最大容量12ml，不能满足大体积样品制备的使用要求；混合最大速度16ml/min，不能满足液体高速度混合的使用场景要求；兼容注射器类型有限，只能匹配1ml的注射器。然而，国内能够代替进口设备的国内自主研发的自动化微流控设备却还非常有限，因此研制出能够实现不同计型、不同混合速度、兼容性高、两相液体精准快速混合的微流控机构具有重大意义。

技术实现思路

1、本实用新型所要解决的技术问题是提供一种构造简约、大屏触控交互体验好、操作便捷、自动化程度高、制备稳定、精确度高、可自动化精确控制原料液体的进液量及进液速度、实现不同计型、不同混合速度的两相液体的精准快速混合的一种微流控设备。

2、为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种微流控设备，包括壳体，所述壳体的内部安装有推送液机构，所述推送液机构的上方连通有微流液相混合机构，所述微流液相混合机构的下方连通有接液机构，所述壳体的上部安装有触屏交互控制机构，所述触屏交互控制机构控制连接所述推送液机构、所述微流液相混合机构和所述接液机构。

3、作为优选的技术方案，所述推送液机构包括安装在所述壳体内底部的两个推送液安装座，每个所述推送液安装座上分别垂直安装有一根滑台螺杆，每根所述滑台螺杆上分别安装有推送液推子，所述推送液安装座上安装有初始位置检测传感器。

4、作为优选的技术方案，所述推送液推子包括安装在所述滑台螺杆上的推子本体，所述推子本体的上部通过推子接触板轴承铰接有推子接触板，所述推子本体的下部固定安装有推子支撑结构，所述推子支撑结构上安装有触发传感器，所述推子接触板的下表面与所述触发传感器弹性接触。

5、作为优选的技术方案，所述接液机构包括固定安装在所述壳体内上部的混合液接收装置支撑体，所述混合液接收装置支撑体的底面上设有半圆形槽位，所述半圆形槽位内安装有半圆环形的旋转收液结构体，所述旋转收液结构体的一侧设有旋转收液机构齿轮，所述混合液接收装置支撑体的底面上还安装有与所述旋转收液机构齿轮相啮合的旋转收液机构驱动齿轮。

6、作为优选的技术方案，所述混合液接收装置支撑体的中间部位设置有两个收集试管夹具结构，所述收集试管夹具结构上分别安装有接液离心管和样品收集离心管。

7、作为优选的技术方案，所述微流液相混合机构包括安装在所述混合液接收装置支撑体顶部的芯片，所述芯片内部设有微流混合通道，所述微流混合通道的一端设有两个进液口、所述微流混合通道的另一端设有一个出液口，所述旋转收液结构体的中间位置设置有两个与所述进液口相对应的注射器放置连接孔，所述注射器放置连接孔内分别安装有进液注射器，所述出液口与所述接液离心管和所述样品收集离心管配合使用。

8、作为优选的技术方案，所述芯片为y型结构芯片或t型结构芯片。

9、作为优选的技术方案，所述壳体的前面开设有开口，所述开口上安装有开门。

10、作为优选的技术方案，所述触屏交互控制机构的触摸屏与水平面呈75°角。

11、由于采用了上述技术方案，一种微流控设备，包括壳体，壳体的内部安装有推送液机构，推送液机构的上方连通有微流液相混合机构，微流液相混合机构的下方连通有接液机构，壳体的上部安装有触屏交互控制机构，触屏交互控制机构控制连接推送液机构、微流液相混合机构和接液机构；本实用新型的有益效果是：

12、(1)设备构造简约、自动化程度高、友好的交互解决方案、制备精度高。本实用新型通过自动化精确控制两个通道原液进入微流液相混合机构内的进液量及进液速度，达到精确控制两组液相混合的配比。

13、(2)触屏交互控制机构，包括触摸屏，微控制芯片，各传感器部件等，组成完整系统。ui界面美观、直观，便捷操作，反馈的工作状态和流程直观明了。

14、(3)推送液机构结合多种传感器，收集运动过程数据，精确送液的精度，自动化处理液相制备过程中的运动。

15、(4)微流液相混合机构可兼容多种型号的注射器，并配备了重新开发的软件调试系统。该设计可针对新增注射器的各种参数进行测试，并可在测试完成后加入该注射器作为本实用新型使用。

16、(5)本实用新型可用于更高流速的液相混合样品的制备，例如高于16ml/min流速的lnp的制备。本实用新型使用更大扭矩的驱动电机，并采用重新设计的软件系统和供电系统。本实用新型采用的驱动电机可实现高精度、大负载驱动注推机构。本实用新型使用的软件系统可以进一步细分驱动单元的脉冲发送，从而实现液相高流速混合。

17、(6)接液机构采用半圆状环形运动机构，并设置两组收集试管夹具结构。收集试管夹具结构采用的是200度的圆弧结构设计，该设计便于收集液体的试管或者离心管的固定和取放操作。半圆形机构围绕微流液相混合机构布置，不仅节省了结构空间，更是完美的实现了废液与目标液体的接收和更替运动。该设计具有对称结构样式，设备配重平衡，设备运行稳定，外形设计美观。

18、(7)本实用新型的壳体采用左边开门设计，更加符合人体工学，使用操作更加便利。

19、(8)本实用新型的混合液相流速范围0～200ml/min，适用范围更广。可用于前期工艺探索和后期工艺放大等多种业务场景。