一种声流控的聚苯乙烯微球富集芯片及其使用方法和应用与流程

本申请涉及声流控富集芯片，具体涉及一种声流控的聚苯乙烯微球富集芯片及其使用方法和应用。

背景技术：

1、聚苯乙烯（ps）微球具有广泛的应用，研究发现，在流变学实验中，可用于颗粒追踪和颗粒图像测速；在生物医学领域可作为输送和靶向释放药物的载体以及生物分子的分离和纯化；在材料科学领域用于制备新型材料；另外，通过其表面的功能化改性，用于体外诊断等新兴应用中。然而，与磁场中的磁性微粒或电场内的带电粒子不同的是，ps微球的操纵往往依赖于外场的驱动，而不受电磁辐射干扰、非接触和有选择性的声场往往具备操纵ps微球的优势。另外，开发快速简便的聚苯乙烯微球汇聚方法，有助于推动相关研究的发展。

2、现有技术中，基于声流控的聚苯乙烯微球富集芯片存在制备繁琐，成本高及所需样品量大的缺陷。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

2、本发明的第一方面，提供一种声流控的聚苯乙烯微球富集芯片，包括：

3、压电换能器，所述压电换能器与信号发生器连接，用于将所述信号发生器产生的电能转换为声波机械能；

4、微流控通道，所述微流控通道与所述压电换能器连接，用于接收所述压电换能器产生的声波机械能，在声波作用下所述微流控通道的中心产生声学节点；所述微流控通道设有微流控通道入口和微流控通道出口，含有修饰的聚苯乙烯微球的溶液通过所述微流控通道入口注入，在声波作用下修饰的聚苯乙烯微球在所述微流控通道的中心有效富集。

5、进一步地，所述声流控的聚苯乙烯微球富集芯片，还包括：

6、基板，所述压电换能器设在所述基板上。

7、进一步地，所述压电换能器与所述基板之间设有垫片，以使所述压电换能器与所述基板之间留有间隙。

8、进一步地，所述微流控通道为方形玻璃毛细管，所述方形玻璃毛细管的内径为0.18 μm~0.22 μm，所述方形玻璃毛细管的外径为0.38 μm~0.42 μm。

9、本发明的第二方面，提供上述的声流控的聚苯乙烯微球富集芯片的使用方法，包括：

10、将所述含有修饰的聚苯乙烯微球的溶液从所述微流控通道入口注入；

11、开启所述信号发生器，使所述微流控通道中的声波传递并在所述微流控通道的中心产生声学节点，2 min内所述修饰的聚苯乙烯微球在所述微流控通道的中心有效富集；

12、基于富集后的图像处理进行检测分析。

13、进一步地，控制所述信号发生器输出正弦波频率在3.0 mhz~3.8 mhz，控制所述信号发生器输出正弦波幅值范围在1 vpp~20 vpp。

14、进一步地，控制所述微流控通道中所述含有修饰的聚苯乙烯微球的溶液体积不少于25 μl，所述含有修饰的聚苯乙烯微球的溶液中所述修饰的聚苯乙烯微球的浓度为50 μg/ml~1000 μg/ml。

15、进一步地，所述含有修饰的聚苯乙烯微球的溶液中聚苯乙烯微球的粒径为450 nm~10.5 μm。

16、进一步地，在测量荧光强度的数据采集过程中，待所述微流控通道中的所述含有修饰的聚苯乙烯微球的溶液静止后，开启所述信号发生器。

17、本发明的第三方面，提供上述的声流控的聚苯乙烯微球富集芯片的应用，用于食品或药品成分的快速分离与检测。

18、相比现有技术，本发明至少包括以下有益效果：

19、本发明提供的声流控的聚苯乙烯微球富集芯片，通过微流控通道中的声波传递及声学节点的产生，作用于微流控通道内的修饰的聚苯乙烯微球在微流控通道的中心有效富集，

20、具有装置体积小、低成本的优势，且使用方法简单，可用于食品或药品成分的分离与检测，重复性好、分析检测效率高。

技术特征：

1.一种声流控的聚苯乙烯微球富集芯片，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的声流控的聚苯乙烯微球富集芯片，其特征在于，所述声流控的聚苯乙烯微球富集芯片，还包括：

3.根据权利要求2所述的声流控的聚苯乙烯微球富集芯片，其特征在于，所述压电换能器（1）与所述基板（4）之间设有垫片（3），以使所述压电换能器（1）与所述基板（4）之间留有间隙。

4.根据权利要求1所述的声流控的聚苯乙烯微球富集芯片，其特征在于，所述微流控通道（2）为方形玻璃毛细管，所述方形玻璃毛细管的内径为0.18 μm~0.22 μm，所述方形玻璃毛细管的外径为0.38 μm~0.42 μm。

5.一种声流控的聚苯乙烯微球富集芯片的使用方法，其特征在于，权利要求1~4任一项所述的声流控的聚苯乙烯微球富集芯片的使用方法，包括：

6.根据权利要求5所述的使用方法，其特征在于，控制所述信号发生器输出正弦波频率在3.0 mhz~3.8 mhz，控制所述信号发生器输出正弦波幅值范围在1 vpp~20 vpp。

7.根据权利要求5所述的使用方法，其特征在于，控制所述微流控通道（2）中所述含有修饰的聚苯乙烯微球的溶液体积不少于25 μl，所述含有修饰的聚苯乙烯微球的溶液中所述修饰的聚苯乙烯微球的浓度为50 μg/ml~1000 μg/ml。

8.根据权利要求7所述的使用方法，其特征在于，所述含有修饰的聚苯乙烯微球的溶液中聚苯乙烯微球的粒径为450 nm~10.5 μm。

9.根据权利要求5所述的使用方法，其特征在于，在测量荧光强度的数据采集过程中，待所述微流控通道（2）中的所述含有修饰的聚苯乙烯微球的溶液静止后，开启所述信号发生器。

10.一种声流控的聚苯乙烯微球富集芯片的应用，其特征在于，权利要求1~4任一项所述的声流控的聚苯乙烯微球富集芯片，用于食品或药品成分的快速分离与检测。

技术总结
本发明公开了一种声流控的聚苯乙烯微球富集芯片及其使用方法和应用，涉及声流控富集芯片技术领域。包括：压电换能器，压电换能器与信号发生器连接，用于将信号发生器产生的电能转换为声波机械能；微流控通道，微流控通道与压电换能器连接，用于接收压电换能器产生的声波机械能，在声波作用下微流控通道的中心产生声学节点；微流控通道设有微流控通道入口和微流控通道出口，含有修饰的聚苯乙烯微球的溶液通过微流控通道入口注入，在声波作用下修饰的聚苯乙烯微球在微流控通道的中心有效富集。本发明提供的聚苯乙烯微球富集芯片，具有装置体积小、低成本的优势，且使用方法简单，可用于食品或药品成分的分离与检测，重复性好、分离检测效率高。

技术研发人员：徐霞红,李王璐
受保护的技术使用者：国科大杭州高等研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/11/14