本發(fā)明涉及一種基于雙驅(qū)動(dòng)耦合模式的含pdms基片的微流控芯片裝置，屬于分析測(cè)試領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

關(guān)于微流控技術(shù)其本身的整體概貌而言，可以參見(jiàn)著名微流控專家林炳承先生不久前出的專著“圖解微流控芯片實(shí)驗(yàn)室”，該專著已經(jīng)由科學(xué)出版社出版，該專著對(duì)于微流控技術(shù)的過(guò)去、現(xiàn)在，以及，未來(lái)展望等等方面，都有著詳盡的、深入到具體細(xì)節(jié)的長(zhǎng)篇論述。

微流控芯片經(jīng)常應(yīng)用到的領(lǐng)域包括對(duì)含有生物大分子的試樣溶液進(jìn)行各種分析、檢測(cè)。

微流控芯片的基本架構(gòu)，包括刻蝕有微小液流通道的基片以及與之貼合在一起的蓋片，所述基片上的微小液流通道，在裝配上蓋片之前，表觀上看就是一些微槽道，要等到在其上覆蓋了蓋片之后，才真正閉合形成所述微小液流通道，該微槽道的槽道內(nèi)表面連同包繞著該微槽道的那部分蓋片一起構(gòu)成所述的微小液流通道；那么，顯然，裝配完成了之后的該微小液流通道，它的內(nèi)表面面積的主要部分是那個(gè)微槽道的內(nèi)表面面積，換句話說(shuō)，該微槽道內(nèi)表面的狀態(tài)或性質(zhì)基本上決定了該微小液流通道的整體狀態(tài)或性質(zhì)；因此說(shuō)，這個(gè)構(gòu)建在基片上的微槽道的內(nèi)表面狀態(tài)或內(nèi)表面性質(zhì)是關(guān)鍵因素；原則上講，任何的能夠保持或基本保持其固體形態(tài)的材料，都能夠用來(lái)制作基片及蓋片，比如，能夠用作基片及蓋片的材料可以是單晶硅片、石英片、玻璃片、高聚物如聚二甲基硅氧烷、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯等等；當(dāng)然，基片的選材和蓋片的選材可以相同，也可以不相同；從材料耗費(fèi)、制作難度以及應(yīng)用普及前景等等方面來(lái)看，這些材料之間存在不小差異，尤其是那個(gè)基片的選材，影響較大。

在各種基片制作材料中，聚二甲基硅氧烷，即pdms，相對(duì)而言十分容易成型，在這樣的基片上制作微槽道極其簡(jiǎn)單，并且該材料成本低廉，以該聚二甲基硅氧烷材料制作基片，在其上壓制或刻蝕微槽道，并與玻璃或聚丙烯或其它塑料片等廉價(jià)材料制作的蓋片相配合，貌似是一種比較理想的選擇；當(dāng)然，蓋片材料也可以選擇使用廉價(jià)的聚二甲基硅氧烷材料：那么，這種基片選材為聚二甲基硅氧烷材料的方案，材料極便宜，制作極簡(jiǎn)易，看似也應(yīng)當(dāng)極易于普及、推廣。

但是，事情并非如此簡(jiǎn)單。

其一，這個(gè)聚二甲基硅氧烷材料，即縮寫字母pdms所指代的材料，其本身是一種強(qiáng)烈 疏水的材料，在這一材料上構(gòu)建微槽道，如果不進(jìn)行針對(duì)該微槽道表面的改性操作，那么，整體裝配完成之后，即蓋上蓋片后，因結(jié)構(gòu)中的所述微槽道其內(nèi)表面占據(jù)了大部分的液流通道的內(nèi)表面，那么，該pdms微槽道內(nèi)表面其強(qiáng)烈的疏水特性，是決定性因素，它會(huì)使得類似于水溶液的極性液體微細(xì)液流的通過(guò)變得十分困難，其流動(dòng)阻力之大，甚至一般的微泵都難以推動(dòng)，當(dāng)然，如果蓋片也選擇使用該pdms材料，那么，問(wèn)題基本上一樣，大同小異；因此，在現(xiàn)有技術(shù)之中，特別針對(duì)該pdms材料上的微槽道內(nèi)表面進(jìn)行改性修飾，是必須的操作；那么，這個(gè)針對(duì)pdms微槽道內(nèi)表面的改性操作很麻煩嗎？那倒也不是這個(gè)問(wèn)題，構(gòu)成嚴(yán)重技術(shù)困擾的，是另一個(gè)問(wèn)題：這個(gè)pdms材料基片其體相內(nèi)部的pdms聚合物分子具有自動(dòng)向表面擴(kuò)散、遷移的特性，這種基片體相內(nèi)部pdms聚合物分子自動(dòng)向表面擴(kuò)散、遷移的特性，將使得經(jīng)過(guò)表面改性修飾的那個(gè)微槽道其內(nèi)表面的改性之后的狀態(tài)并不能維持足夠長(zhǎng)的時(shí)間，那個(gè)經(jīng)表面改性之后的微槽道其內(nèi)表面狀態(tài)的維持時(shí)間大致僅夠完成實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部測(cè)試實(shí)驗(yàn)的時(shí)間需要；換句話說(shuō)，經(jīng)過(guò)表面改性或表面修飾的該pdms微槽道內(nèi)表面，其改性之后或曰修飾之后所形成的表面狀態(tài)并不能持久，而是很快地自動(dòng)趨于或曰變回表面改性之前的表面狀態(tài)，在較短的時(shí)間里就回到那種原本的強(qiáng)烈疏水的表面狀態(tài)，那么，試想，這樣的微流控芯片能夠大量制作、大量?jī)?chǔ)存、廣泛推廣嗎，答案很明顯，那就是，不可能。這個(gè)pdms材料上的微槽道，不做表面修飾的話，類似于水溶液的極性溶液微細(xì)液流無(wú)法泵送通過(guò)，芯片也就沒(méi)法使用；而如果做了表面修飾，又無(wú)法持久保持其修飾之后的狀態(tài)，還是同樣無(wú)法推廣應(yīng)用。

那么，如何做到既能夠利用廉價(jià)的pdms材料來(lái)制作基片，而又能夠解除所述微槽道內(nèi)表面修飾狀態(tài)無(wú)法持久、芯片無(wú)法大量制作、大量?jī)?chǔ)備進(jìn)而廣泛推廣這樣一個(gè)令本領(lǐng)域眾多專業(yè)人員長(zhǎng)期糾結(jié)的困擾，就是一個(gè)明擺著的其技術(shù)障礙不可小覷的高難度問(wèn)題。

該高難度問(wèn)題已經(jīng)存在很多個(gè)年頭了，迄今為止，尚未得到妥善解決。

其二，未經(jīng)表面修飾的pdms材料，上文已經(jīng)述及，其表面強(qiáng)烈疏水，這種強(qiáng)烈疏水的材料表面并且還有另一個(gè)問(wèn)題，那就是，這種強(qiáng)烈疏水的pdms表面會(huì)吸附生物大分子，并且，這些被吸附的生物大分子還會(huì)進(jìn)一步地在pdms表面上更深一步的沉陷，漸陷漸深，直至沉陷入到pdms基片的體相之內(nèi)，其實(shí)，這種過(guò)程，部分地也是由于pdms材料體相內(nèi)部聚合物分子具有向表面擴(kuò)散、遷移運(yùn)動(dòng)所導(dǎo)致；這種情況，也可以從另一個(gè)角度來(lái)解釋，即，持續(xù)不斷地由pdms體相內(nèi)部向其表面擴(kuò)散、遷移的那些聚合物分子，其運(yùn)動(dòng)的結(jié)果，是逐漸地將那些已經(jīng)被表面吸附的生物大分子卷入pdms基片的體相之內(nèi)，簡(jiǎn)單地說(shuō)，這些被吸附的生物大分子就是被pdms基片體相吞沒(méi)了；那么，這種pdms基片體相吞沒(méi)生物大分子的現(xiàn)象，其所造成的影響，必然是導(dǎo)致涉及生物大分子的各類實(shí)驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)的嚴(yán)重偏差。

如上所述，pdms基片的問(wèn)題是，它不但表面吸附生物大分子，而且吞沒(méi)生物大分子， 這樣一來(lái)，作為實(shí)驗(yàn)測(cè)試對(duì)象的生物大分子其消失不會(huì)因?yàn)楸砻骘柡臀蕉Ｖ梗?，不斷被吸附，還不斷地被吞沒(méi)。

關(guān)于pdms基片在相關(guān)實(shí)驗(yàn)測(cè)試過(guò)程中其體相不斷吞沒(méi)測(cè)試相關(guān)生物大分子的現(xiàn)象，另一種解釋是說(shuō)，pdms體相內(nèi)存在大量的微小氣孔，相關(guān)生物大分子被表面吸附之后，沉陷進(jìn)入這些微小氣孔，進(jìn)而被吞沒(méi)；然而，本案發(fā)明人認(rèn)為，那些能夠容許微小尺度的空氣分子擠入其間的所述微小氣孔，不等于說(shuō)它們也能直接容許相對(duì)大尺度的生物大分子進(jìn)入，兩者在尺度上差別巨大，不可一概而論。撇開(kāi)解釋，無(wú)論怎樣，作為相關(guān)測(cè)試分析對(duì)象的生物大分子被pdms基片微槽道內(nèi)表面吸附，進(jìn)而不斷被pdms基片體相所吞沒(méi)，這是已知客觀存在的現(xiàn)象。

為了阻止這種pdms基片體相對(duì)于生物大分子的吞沒(méi)作用，可以從遏制pdms表面對(duì)生物大分子的吸附來(lái)著手解決，辦法就是針對(duì)該pdms材料表面進(jìn)行化學(xué)修飾改性，對(duì)于以pdms為基片材料的情況來(lái)講，就是對(duì)所述的微槽道部分的表面進(jìn)行化學(xué)修飾改性，經(jīng)過(guò)化學(xué)修飾改性的所述微槽道內(nèi)表面，能夠遏制其對(duì)生物大分子的吸附，進(jìn)而避免生物大分子被pdms基片體相所吞沒(méi)；但是，還是那個(gè)老問(wèn)題，那就是，pdms材料表面上的化學(xué)修飾改性之后的表面狀態(tài)無(wú)法持久保持，該pdms基片體相內(nèi)部的聚合物分子其自動(dòng)向表面擴(kuò)散、遷移的過(guò)程，會(huì)很快地將那個(gè)經(jīng)過(guò)表面化學(xué)修飾改性的微槽道內(nèi)表面狀態(tài)變回原本的強(qiáng)烈疏水并且強(qiáng)烈吸附生物大分子的狀態(tài)，換句話說(shuō)，無(wú)論該領(lǐng)域?qū)I(yè)人員們?cè)鯓诱垓v，該pdms基片其微槽道內(nèi)表面總是快速地向強(qiáng)烈疏水表面狀態(tài)演變。

那么，如何既能夠獲得pdms材料價(jià)格極其低廉、基片制作極其簡(jiǎn)易的好處，又能夠達(dá)成長(zhǎng)期遏制該pdms基片微槽道內(nèi)表面對(duì)生物大分子的吸附進(jìn)程，進(jìn)而阻止pdms基片體相對(duì)生物大分子的吞沒(méi)作用，使得相關(guān)芯片制成品能夠維持一個(gè)足夠長(zhǎng)時(shí)間的、合理的保質(zhì)期，就是一個(gè)十分棘手的難題。該難題如同上文述及的另一個(gè)難題一樣，同樣令本領(lǐng)域眾多專業(yè)人員長(zhǎng)期糾結(jié)、困擾，該難題同樣是一個(gè)明擺著的其技術(shù)障礙不可小覷的高難度問(wèn)題。該難題也已經(jīng)存在很多個(gè)年頭了，迄今為止，也尚未得到妥善解決。

其三，如上所述，該pdms微槽道內(nèi)表面強(qiáng)烈疏水，而針對(duì)性的表面化學(xué)改性或表面化學(xué)修飾又難于持久，因此，實(shí)際只能在其表面改性或表面修飾之后的表面狀態(tài)尚屬有效的短期之內(nèi)使用它；倘若已經(jīng)過(guò)了那個(gè)比較短暫的有效期限，而仍然強(qiáng)行使用的話，由于表面狀態(tài)已然重新靠近疏水的狀態(tài)，使用慣常的微泵驅(qū)動(dòng)試樣液流則必然存在比較大的流動(dòng)阻力，這樣，就只能靠加大微泵泵送功率及泵送壓力來(lái)迫使試樣液流向目標(biāo)方向流動(dòng)，如上所述，這種pdms材料比較柔軟，以過(guò)高的、機(jī)械的泵送壓力來(lái)泵送試樣液流，將導(dǎo)致該基片其進(jìn)樣端包括進(jìn)樣端附近區(qū)域的所述微槽道發(fā)生鼓泡、膨化、扭曲、變形，并且，這種高壓情況下，處于該進(jìn)樣端及其附近區(qū)域的微槽道及其周邊也容易發(fā)生基片與蓋片之間的剝離，此情 形下，試樣溶液將進(jìn)入所述剝離之后形成的基片與蓋片之間的出現(xiàn)的裂隙而四處橫流，這實(shí)際導(dǎo)致該微流控芯片的毀損；當(dāng)然，如果該表面改性或表面修飾原本就不到位，也會(huì)導(dǎo)致在短暫的慣常的有效期之內(nèi)出現(xiàn)上述情形；在單純采用外加微泵進(jìn)行液流驅(qū)動(dòng)的情況下，上述該問(wèn)題始終存在。如上所述，如果完全沒(méi)有做過(guò)任何所述表面改性或表面修飾等前置操作，那么，上述該問(wèn)題將更為嚴(yán)重，即便沒(méi)有發(fā)生進(jìn)樣端及其附近區(qū)域所述微槽道鼓泡、膨化、扭曲、變形以及基片與蓋片之間剝離等問(wèn)題，僅僅因?yàn)樵摿鲃?dòng)阻力過(guò)大，采用高壓微泵也未必能夠驅(qū)動(dòng)試樣液流朝終端方向前進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一個(gè)一攬子的解決方案，同時(shí)解決上文述及的三個(gè)方面的實(shí)際上相互牽扯在一起的一系列的難題。

本發(fā)明通過(guò)如下方案解決所述技術(shù)問(wèn)題，該方案提供的裝置是一種基于雙驅(qū)動(dòng)耦合模式的含pdms基片的微流控芯片裝置，該裝置的結(jié)構(gòu)包括微流控芯片，該微流控芯片的結(jié)構(gòu)包括相互貼合裝設(shè)在一起的基片和蓋片，該微流控芯片其試樣液流進(jìn)樣端與該試樣液流流動(dòng)的終端相互遠(yuǎn)離，該進(jìn)樣端與該終端之間的距離介于3厘米與10厘米之間，重點(diǎn)是，該基片其材質(zhì)是聚二甲基硅氧烷材質(zhì)，該基片其表面是原生形態(tài)的表面，該原生形態(tài)的表面其意思指的是沒(méi)有經(jīng)過(guò)任何表面化學(xué)修飾或任何表面化學(xué)改性的該材質(zhì)的原生形態(tài)的表面，該裝置的結(jié)構(gòu)還包括鏈環(huán)式電磁夾具，該鏈環(huán)式電磁夾具其結(jié)構(gòu)中共有六個(gè)環(huán)節(jié)，所述環(huán)節(jié)均呈條狀、桿狀或棒狀，各相鄰環(huán)節(jié)相互鉸接形成鏈環(huán)，該鏈環(huán)其外形輪廓呈六邊形環(huán)狀結(jié)構(gòu)，該六邊形環(huán)狀結(jié)構(gòu)的每個(gè)頂角其結(jié)構(gòu)位置均為鉸接結(jié)構(gòu)位置，該六邊形環(huán)狀結(jié)構(gòu)其中的兩個(gè)處于對(duì)邊位置的環(huán)節(jié)其材質(zhì)是導(dǎo)磁性材質(zhì)，該六邊形環(huán)狀結(jié)構(gòu)的余下四個(gè)環(huán)節(jié)其材質(zhì)均是非磁性材質(zhì)，所述非磁性材質(zhì)指的是對(duì)外加磁場(chǎng)沒(méi)有強(qiáng)烈響應(yīng)的材質(zhì)，該導(dǎo)磁性材質(zhì)的兩個(gè)環(huán)節(jié)之中的一個(gè)環(huán)節(jié)上纏繞有勵(lì)磁線圈，該纏繞有勵(lì)磁線圈的環(huán)節(jié)在其勵(lì)磁線圈的兩側(cè)近鄰位置上各裝設(shè)有一個(gè)導(dǎo)磁性材質(zhì)的極靴，共有兩個(gè)所述極靴，該兩個(gè)極靴均指向另一個(gè)導(dǎo)磁性材質(zhì)的環(huán)節(jié)，該另一個(gè)導(dǎo)磁性材質(zhì)的環(huán)節(jié)其表面上貼附固定裝設(shè)有微型超聲波換能器，依托電磁吸合力量的該鏈環(huán)式電磁夾具套接定位在該微流控芯片其所述終端的鄰近位置，以及，高頻振蕩電訊號(hào)傳輸電纜，該高頻振蕩電訊號(hào)傳輸電纜的一端與該微型超聲波換能器連接在一起；該鏈環(huán)式電磁夾具提供了一個(gè)方便該裝置拆解的功能；該微型超聲波換能器其主要功能是在微流控芯片實(shí)際進(jìn)樣測(cè)試時(shí)，利用其所發(fā)射的超聲波來(lái)降低試樣溶液與該微流控芯片其內(nèi)部通道的內(nèi)壁之間的界面張力，使其能夠相容，并且，利用所述進(jìn)樣端以及所述終端與該微型超聲波換能器裝設(shè)位置之間的距離差異以及其所感受到的超聲波強(qiáng)度上的差異，誘導(dǎo)形成所述進(jìn)樣端其界面張力與所述終端其界面張力之間的差異，該微流控芯片該兩端之間的界面張力差異會(huì)在該微流控芯片的該兩端之間形成壓力差異，該壓力差異會(huì)驅(qū)動(dòng)試樣溶液向 所述終端流動(dòng)；該微型超聲波換能器其功能還包括以其所發(fā)射的超聲波遏止試樣中所含有的生物大分子其在該微流控芯片其內(nèi)部通道內(nèi)表面上的吸附，進(jìn)而遏止該聚二甲基硅氧烷材質(zhì)的基片其體相對(duì)該生物大分子的吞沒(méi)作用；柔軟并具彈性的該聚二甲基硅氧烷材質(zhì)的基片其功能包括以其對(duì)超聲波強(qiáng)烈吸收的性質(zhì)，對(duì)超聲波進(jìn)行強(qiáng)烈吸收，并藉此在該微流控芯片該終端到該進(jìn)樣端之間的有限的短距離之內(nèi)實(shí)現(xiàn)超聲波強(qiáng)度的快速遞減；以及，微泵，該微泵與該進(jìn)樣端連接；該微泵的功能是，在該試樣溶液與該微流控芯片其內(nèi)部通道的內(nèi)壁之間的界面張力受該超聲波作用而降低、相間相容性增加的前提條件下，以該微泵的機(jī)械性泵送力量來(lái)與該超聲波誘導(dǎo)的所述兩端之間的界面張力差異其所帶來(lái)的驅(qū)動(dòng)力量互相支持、互相調(diào)適、互相耦合，以協(xié)同運(yùn)作的方式匯聚成一股驅(qū)動(dòng)試樣液流向所述終端方向流動(dòng)的力量；所述蓋片及基片其厚度均介于1.0毫米與5.0毫米之間；以及，超聲波消減器，該超聲波消減器其輪廓呈塊狀、板狀或棒狀；該超聲波消減器其材質(zhì)是微孔橡膠、海綿橡膠或聚氨酯微孔彈性體；以及，彈力夾，該彈力夾有兩個(gè)夾持臂，每個(gè)夾持臂的內(nèi)側(cè)面與另一個(gè)夾持臂的內(nèi)側(cè)面相對(duì)，其中一個(gè)夾持臂的內(nèi)側(cè)面緊貼著該微流控芯片的進(jìn)樣端，另一個(gè)夾持臂的內(nèi)側(cè)面緊貼著該超聲波消減器，該彈力夾以其夾持力量將該微流控芯片的進(jìn)樣端與該超聲波消減器相互貼合地夾在一起，該超聲波消減器以其材質(zhì)所帶來(lái)的對(duì)超聲波的強(qiáng)烈消減作用，進(jìn)一步支持在該微流控芯片該終端到該進(jìn)樣端之間的有限的短距離之內(nèi)實(shí)現(xiàn)超聲波強(qiáng)度的快速遞減，并藉此進(jìn)一步擴(kuò)大所述進(jìn)樣端其界面張力與所述終端其界面張力之間的差異。

所述微泵一詞其本身的技術(shù)含義對(duì)于微流控芯片領(lǐng)域的專業(yè)人員來(lái)說(shuō)是公知的。

所述微泵既可以是外置形式的微泵；該微泵也可以是做進(jìn)或曰嵌入該微流控芯片內(nèi)部其進(jìn)樣端結(jié)構(gòu)位置或該進(jìn)樣端近鄰結(jié)構(gòu)位置的內(nèi)置形式的微泵。

所述微泵例如微型的壓電泵、微型的蠕動(dòng)泵或微型的氣動(dòng)泵。

所述勵(lì)磁線圈一詞其本身的技術(shù)含義是公知的。

所述導(dǎo)磁性材質(zhì)一詞其本身的技術(shù)含義是公知的；屬于導(dǎo)磁性材質(zhì)的材料例如純鐵、硅鋼、軟磁鐵氧體等等。

本案所述非磁性材質(zhì)指的是對(duì)外加磁場(chǎng)沒(méi)有強(qiáng)烈響應(yīng)的材質(zhì)，屬于所述非磁性材質(zhì)的材料例如金屬銅、金屬鋅、銅鋅合金、金屬鋁、鋁鎂合金等等。

所述鉸接一詞其本身的技術(shù)含義在機(jī)械設(shè)計(jì)里領(lǐng)域是公知的。

僅就超聲波換能器一詞其本身的技術(shù)含義對(duì)于超聲波技術(shù)領(lǐng)域的專業(yè)人員來(lái)說(shuō)，是公知的。

各種尺寸、各種形狀的超聲波換能器均有市售；市售的微型超聲波換能器其尺寸可以小到僅以毫米計(jì)算的量級(jí)。

僅就微型超聲波換能器其在一般工業(yè)應(yīng)用對(duì)象固態(tài)物體表面上的固定技術(shù)其本身而言，對(duì)于超聲波技術(shù)領(lǐng)域的專業(yè)人員來(lái)說(shuō)，是已知的一般技術(shù)。本案不對(duì)此展開(kāi)贅言。

僅就裸的pdms基片其本身的微槽道模壓或刻蝕技術(shù)來(lái)說(shuō)，是極簡(jiǎn)單的已知的技術(shù)。

所涉高頻振蕩電訊號(hào)傳輸電纜其各種規(guī)格的工業(yè)產(chǎn)品市場(chǎng)均有售。

該裝置的結(jié)構(gòu)還可以包括高頻振蕩電訊號(hào)發(fā)生器；所述高頻振蕩電訊號(hào)傳輸電纜其另一端可以與該高頻振蕩電訊號(hào)發(fā)生器連接。

所涉高頻振蕩電訊號(hào)發(fā)生器其本身的技術(shù)，對(duì)于超聲波技術(shù)領(lǐng)域的專業(yè)人員來(lái)說(shuō)，是簡(jiǎn)單的和公知的；所述高頻振蕩電訊號(hào)發(fā)生器可以向超聲波儀器專業(yè)廠家定制。

該微型超聲波換能器其額定超聲波發(fā)射功率的優(yōu)選范圍是介于2毫瓦與9000毫瓦之間；該微型超聲波換能器其在運(yùn)行時(shí)所發(fā)射的超聲波的頻率的優(yōu)選范圍是介于100khz與12mhz之間。

本案裝置當(dāng)然還可以進(jìn)一步包括一些附件，所述附件例如能夠與微流控芯片配合使用的電學(xué)或光學(xué)檢測(cè)設(shè)備。所述電學(xué)、光學(xué)等等與微流控芯片配合使用的設(shè)備，可以參見(jiàn)所述專著。

芯片結(jié)構(gòu)中的所述蓋片，其材質(zhì)可以允許是任何的電絕緣性材質(zhì)，例如：聚丙烯、玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯、聚二甲基硅氧烷，等等，為了做出更小尺寸的微流控芯片，比如做成長(zhǎng)度僅2.0厘米到3.0厘米的超小尺寸的微流控芯片，并在該極短的距離內(nèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)超聲波的極快速衰減，可以優(yōu)選聚二甲基硅氧烷來(lái)作為蓋片。當(dāng)然，在大尺寸的微流控芯片上選擇使用聚二甲基硅氧烷來(lái)作為所述蓋片，也是本案技術(shù)方案所允許的。

所述蓋片及基片其厚度可以允許是任意設(shè)定的便于裝配的厚度，推薦的厚度或曰優(yōu)選的厚度是介于1.0毫米與5.0毫米之間。較小的厚度有利于節(jié)省材料。

所述超聲波消減器其尺寸不限，所述超聲波消減器其長(zhǎng)度、寬度、厚度均可以是根據(jù)需要設(shè)定的任意的尺寸。

僅就微孔橡膠一詞其本身的技術(shù)含義而言，在橡膠技術(shù)領(lǐng)域是公知的。

所述微孔橡膠市場(chǎng)有售。

僅就海綿橡膠一詞其本身的技術(shù)含義而言，在橡膠技術(shù)領(lǐng)域是公知的。

所述海綿橡膠市場(chǎng)有售。

僅就聚氨酯微孔彈性體一詞其本身的技術(shù)含義而言，在高分子技術(shù)領(lǐng)域是公知的。

所述聚氨酯微孔彈性體材料市場(chǎng)有售。

該微孔橡膠優(yōu)選微孔硅橡膠或微孔氟橡膠。

僅就微孔硅橡膠一詞其本身的技術(shù)含義而言，在橡膠技術(shù)領(lǐng)域是公知的。

所述微孔硅橡膠市場(chǎng)有售。

僅就微孔氟橡膠一詞其本身的技術(shù)含義而言，在橡膠技術(shù)領(lǐng)域是公知的。

所述微孔氟橡膠市場(chǎng)有售。

所述彈力夾一詞其本身的技術(shù)含義是公知的。

所述彈力夾市場(chǎng)有售。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是，在所述微流控芯片的所述終端其鄰近位置依托電磁吸合力量套接定位所述的鏈環(huán)式電磁夾具，以該鏈環(huán)式電磁夾具其一個(gè)導(dǎo)磁性環(huán)節(jié)上所貼附安裝的微型超聲波換能器，利用其所發(fā)射的低功率、高頻頻段的超聲波，使得未經(jīng)過(guò)表面化學(xué)改性或表面化學(xué)修飾的強(qiáng)烈疏水的該微流控芯片內(nèi)部管道其管壁與測(cè)試對(duì)象水溶液之間的相容性大幅增加，這為試樣液流的通過(guò)提供了一個(gè)現(xiàn)實(shí)可能性；同時(shí)，利用聚二甲基硅氧烷基片其對(duì)超聲波的強(qiáng)烈吸收能力，在比較短的距離內(nèi)，也就是，從所述終端到所述進(jìn)樣端之間的僅數(shù)厘米尺度的很短的距離內(nèi)，達(dá)成超聲波強(qiáng)度的快速遞減，藉此在該微流控芯片的所述兩端造成所述界面張力的差異，該兩端之間的界面張力的差異會(huì)導(dǎo)致一種驅(qū)動(dòng)力量，該種因界面張力差異而導(dǎo)致的驅(qū)動(dòng)力量其功能是驅(qū)趕試樣液流在原本強(qiáng)烈疏水的毛細(xì)管通道內(nèi)向所述終端方向流動(dòng)；而結(jié)構(gòu)中同時(shí)存在的所述微泵，其功能是，在該試樣溶液與該微流控芯片其內(nèi)部通道的內(nèi)壁之間的界面張力受該超聲波作用而降低、相間相容性增加的前提條件下，以該微泵的機(jī)械性泵送力量來(lái)與該超聲波誘導(dǎo)的所述兩端之間的界面張力差異其所帶來(lái)的驅(qū)動(dòng)力量互相支持、互相調(diào)適、互相耦合，以協(xié)同運(yùn)作的方式匯聚成一股驅(qū)動(dòng)試樣液流向所述終端方向流動(dòng)的力量；該微泵的存在，使得該微型超聲波換能器其超聲波發(fā)射強(qiáng)度能夠被允許適度降低，這對(duì)于檢測(cè)對(duì)象中含有超聲波敏感成分的情形尤其適宜；而由于該超聲波換能器及其所輻射超聲波的存在，能夠提高相間相容性，降低界面張力，并提供該兩端界面張力差異其所帶來(lái)的特別的驅(qū)動(dòng)力量，那么，在該情形下，試樣液流其在該微槽道內(nèi)的流動(dòng)阻力大幅降低，相應(yīng)地，該微泵其運(yùn)行阻力大幅降低，這樣，該微泵就能夠以比較低的泵送壓力來(lái)進(jìn)行針對(duì)所述試樣溶液的泵送工作，由于機(jī)械性的泵送壓力大幅降低，因此，在這樣一種情形下，就不易發(fā)生因進(jìn)樣端機(jī)械泵送壓力過(guò)大而導(dǎo)致的所述進(jìn)樣端及其附近區(qū)域的所述微槽道鼓泡、膨脹、變形、扭曲以及該區(qū)域基片與蓋片之間剝離等等問(wèn)題；本案該雙驅(qū)動(dòng)耦合運(yùn)作的方案并且增加了針對(duì)該試樣液流流動(dòng)動(dòng)作的操控性，能夠允許使用超聲波強(qiáng)度、超聲波頻率、微泵泵送功率、微泵泵送壓強(qiáng)等等多個(gè)指標(biāo)來(lái)針對(duì)該流動(dòng)的流動(dòng)速率、流動(dòng)動(dòng)作包括向前流動(dòng)或暫停流動(dòng)或加速流動(dòng)等等流動(dòng)動(dòng)作進(jìn)行多參數(shù)精確操控；藉由本案該雙驅(qū)動(dòng)耦合運(yùn)作的方案，完全無(wú)須對(duì)該聚二甲基硅氧烷材質(zhì)的基片其微槽道等等相關(guān)表面進(jìn)行任何的表面化學(xué)修飾或表面化學(xué)改性，完全免除了該表面化學(xué)修飾或表面化學(xué)改性的麻煩程序；另一方面，該低功率、高頻頻段的超聲波，還能夠遏制試樣中的生物大分子在該無(wú)修飾的裸的聚二甲基硅氧烷基片其管道內(nèi)表面上的吸附，進(jìn)而遏制該聚二甲基硅氧烷基片其體相對(duì)所述生物大分 子的吞沒(méi)作用；由于所述的吸附作用以及所述的吞沒(méi)作用被遏制，因此，相關(guān)測(cè)試結(jié)果將更加能夠客觀地反映實(shí)際情況。

基于本案方案，完全不需要進(jìn)行針對(duì)該聚二甲基硅氧烷基片其相關(guān)表面的表面化學(xué)修飾或表面化學(xué)改性操作，因此，這個(gè)表面化學(xué)修飾層或表面化學(xué)改性層根本就不需要存在，那么，該聚二甲基硅氧烷基片其體相內(nèi)部聚合物分子不斷自動(dòng)向表面擴(kuò)散、遷移其所導(dǎo)致的對(duì)所述表面化學(xué)修飾層或表面化學(xué)改性層的破壞性影響也就不存在了。

本案其裝設(shè)位置位于所述進(jìn)樣端的所述超聲波消減器，從本案該微流控芯片其終端到進(jìn)樣端這樣短距離內(nèi)實(shí)現(xiàn)超聲波強(qiáng)度快速遞減的技術(shù)環(huán)節(jié)上講，該超聲波消減器其作用相當(dāng)于微流控芯片的尺寸擴(kuò)展器，換句話說(shuō)，該超聲波消減器其作用相當(dāng)于大幅度地延長(zhǎng)了微流控芯片其終端到進(jìn)樣端之間的距離，相當(dāng)于是從原本的幾厘米的長(zhǎng)度延長(zhǎng)到十幾厘米的長(zhǎng)度或二十幾厘米的長(zhǎng)度或更長(zhǎng)的長(zhǎng)度，如此，使得所述的終端到進(jìn)樣端之間短距離內(nèi)的超聲波強(qiáng)度快速遞減的技術(shù)環(huán)節(jié)能夠比較容易地達(dá)成，并且，該尺寸擴(kuò)展器也即所述超聲波消減器其安裝和拆卸都很便捷，重要的是，它還能夠重復(fù)使用。

本案裝置中該超聲波消減器其存在，進(jìn)一步減弱了對(duì)微泵其泵送壓力及泵送功率的依賴；相應(yīng)地，該微泵其運(yùn)行阻力得以進(jìn)一步地大幅降低，這樣，該微泵就能夠以更低的泵送壓力來(lái)進(jìn)行針對(duì)所述試樣溶液的泵送工作，由于機(jī)械性的泵送壓力得以進(jìn)一步地大幅降低，因此，在這樣一種情形下，就更不易發(fā)生因進(jìn)樣端機(jī)械泵送壓力過(guò)大而導(dǎo)致的所述進(jìn)樣端及其附近區(qū)域的所述微槽道鼓泡、膨脹、變形、扭曲以及該區(qū)域基片與蓋片之間剝離等等問(wèn)題；本案該雙驅(qū)動(dòng)耦合運(yùn)作的方案由于該超聲波消減器其存在，更進(jìn)一步地增加了針對(duì)該試樣液流流動(dòng)動(dòng)作的操控性，其中，可調(diào)節(jié)因素包括超聲波強(qiáng)度、超聲波頻率、微泵泵送功率、微泵泵送壓強(qiáng)，以及，超聲波消減器材質(zhì)的選擇及使用、超聲波消減器塊體大小的選擇及使用、超聲波消減器其相應(yīng)的超聲波消減能力的大小的選擇及使用等等，該種諸多可調(diào)節(jié)因素的同時(shí)存在，能夠更多個(gè)操作指標(biāo)地、進(jìn)一步地、更多因素可調(diào)節(jié)地針對(duì)該流動(dòng)的流動(dòng)速率、流動(dòng)動(dòng)作包括向前流動(dòng)或暫停流動(dòng)或加速流動(dòng)等等流動(dòng)動(dòng)作進(jìn)行更多參數(shù)下的精確操控。

本案的技術(shù)方案一攬子地化解了上文述及的與聚二甲基硅氧烷基片其應(yīng)用相關(guān)的一系列技術(shù)難題?；诒景阜桨?，該種十分廉價(jià)并且極易加工制作的聚二甲基硅氧烷材料便有可能在該微流控芯片其制備、生產(chǎn)、應(yīng)用等等領(lǐng)域發(fā)揮更大的作用。

本案結(jié)構(gòu)中的該鏈環(huán)式電磁夾具其一個(gè)導(dǎo)磁性環(huán)節(jié)上貼附固定裝設(shè)了所述微型超聲波換能器，該結(jié)構(gòu)提供了一個(gè)方便該裝置拆解的功能，如此，該鏈環(huán)式電磁夾具連同其一個(gè)導(dǎo)磁性環(huán)節(jié)上所貼附的該微型超聲波換能器便能夠方便地與該微流控芯片相互脫離，那么，該部分可自由脫離的構(gòu)件便能夠良性循環(huán)地重復(fù)使用許多次；該結(jié)構(gòu)特征有利于節(jié)約該裝置的使用成本。

附圖說(shuō)明

圖1是本案該裝置該鏈環(huán)式電磁夾具其與該微流控芯片套接狀態(tài)下大略的外觀側(cè)視圖，該圖例并且指示該套接狀態(tài)下各構(gòu)件之間的相對(duì)位置關(guān)系。

圖2是本案該裝置的另一個(gè)觀察角度之下的外觀側(cè)視圖；圖2的觀察角度與圖1的觀察角度相互垂直；圖2中沒(méi)有繪出輸液軟管以及微泵等構(gòu)件。

圖中，1是鏈環(huán)式電磁夾具，2是該微流控芯片的所述終端，3是該微流控芯片的所述進(jìn)樣端，4是聚二甲基硅氧烷材質(zhì)的基片，5是蓋片，6是微型超聲波換能器，7是高頻振蕩電訊號(hào)傳輸電纜，8、15分別是位于不同結(jié)構(gòu)位置的兩個(gè)導(dǎo)磁性材質(zhì)的環(huán)節(jié)，該兩個(gè)導(dǎo)磁性材質(zhì)的環(huán)節(jié)在該結(jié)構(gòu)中互為對(duì)邊關(guān)系，9、22分別是位于不同結(jié)構(gòu)位置的兩個(gè)極靴，10、12、14、17、19、21分別是處于六個(gè)不同位置的六個(gè)鉸接點(diǎn)，11、13、18、20分別是處于四個(gè)不同位置的四個(gè)非磁性材質(zhì)的環(huán)節(jié)，16是勵(lì)磁線圈，23是輸液軟管，24是微泵；圖例中的該鏈環(huán)式電磁夾具結(jié)構(gòu)僅是示意的圖例結(jié)構(gòu)，實(shí)際該鏈環(huán)式電磁夾具結(jié)構(gòu)不限于該圖例鏈環(huán)式電磁夾具結(jié)構(gòu)；圖例中的箭頭符號(hào)標(biāo)示該微流控芯片其在實(shí)際運(yùn)行時(shí)，受兩端壓力差驅(qū)動(dòng)，其試樣液流的流動(dòng)方向。圖例中沒(méi)有繪出該超聲波消減器；圖例中也沒(méi)有繪出該彈力夾。

具體實(shí)施方式

在圖1及圖2所展示的本案該實(shí)施例中，該裝置的結(jié)構(gòu)包括微流控芯片，該微流控芯片的結(jié)構(gòu)包括相互貼合裝設(shè)在一起的基片4和蓋片5，該微流控芯片其試樣液流進(jìn)樣端3與該試樣液流流動(dòng)的終端2相互遠(yuǎn)離，該進(jìn)樣端3與該終端2之間的距離介于3厘米與10厘米之間，重點(diǎn)是，該基片4其材質(zhì)是聚二甲基硅氧烷材質(zhì)，該基片4其表面是原生形態(tài)的表面，該原生形態(tài)的表面其意思指的是沒(méi)有經(jīng)過(guò)任何表面化學(xué)修飾或任何表面化學(xué)改性的該材質(zhì)的原生形態(tài)的表面，該裝置的結(jié)構(gòu)還包括鏈環(huán)式電磁夾具1，該鏈環(huán)式電磁夾具1其結(jié)構(gòu)中共有六個(gè)環(huán)節(jié)8、11、13、15、18、20，所述環(huán)節(jié)8、11、13、15、18、20均呈條狀、桿狀或棒狀，各相鄰環(huán)節(jié)相互鉸接形成鏈環(huán)，該鏈環(huán)其外形輪廓呈六邊形環(huán)狀結(jié)構(gòu)，該六邊形環(huán)狀結(jié)構(gòu)的每個(gè)頂角10、12、14、17、19、21其結(jié)構(gòu)位置均為鉸接結(jié)構(gòu)位置，該六邊形環(huán)狀結(jié)構(gòu)其中的兩個(gè)處于對(duì)邊位置的環(huán)節(jié)8、15其材質(zhì)是導(dǎo)磁性材質(zhì)，該六邊形環(huán)狀結(jié)構(gòu)的余下四個(gè)環(huán)節(jié)11、13、18、20其材質(zhì)均是非磁性材質(zhì)，所述非磁性材質(zhì)指的是對(duì)外加磁場(chǎng)沒(méi)有強(qiáng)烈響應(yīng)的材質(zhì)，該導(dǎo)磁性材質(zhì)的兩個(gè)環(huán)節(jié)之中的一個(gè)環(huán)節(jié)15上纏繞有勵(lì)磁線圈16，該纏繞有勵(lì)磁線圈16的環(huán)節(jié)15在其勵(lì)磁線圈16的兩側(cè)近鄰位置上各裝設(shè)有一個(gè)導(dǎo)磁性材質(zhì)的極靴，共有兩個(gè)所述極靴9、22，該兩個(gè)極靴9、22均指向另一個(gè)導(dǎo)磁性材質(zhì)的環(huán)節(jié)8，該另一個(gè)導(dǎo)磁性材質(zhì)的環(huán)節(jié)8其表面上貼附固定裝設(shè)有微型超聲波換能器6，依托電磁吸合力量的該鏈環(huán)式電磁夾具1套接定位在該微流控芯片其所述終端2的鄰近位置，以及，高頻 振蕩電訊號(hào)傳輸電纜7，該高頻振蕩電訊號(hào)傳輸電纜7的一端與該微型超聲波換能器6連接在一起；該鏈環(huán)式電磁夾具1提供了一個(gè)方便該裝置拆解的功能；該微型超聲波換能器6其主要功能是在微流控芯片實(shí)際進(jìn)樣測(cè)試時(shí)，利用其所發(fā)射的超聲波來(lái)降低試樣溶液與該微流控芯片其內(nèi)部通道的內(nèi)壁之間的界面張力，使其能夠相容，并且，利用所述進(jìn)樣端3以及所述終端2與該微型超聲波換能器6裝設(shè)位置之間的距離差異以及其所感受到的超聲波強(qiáng)度上的差異，誘導(dǎo)形成所述進(jìn)樣端3其界面張力與所述終端2其界面張力之間的差異，該微流控芯片該兩端2、3之間的界面張力差異會(huì)在該微流控芯片的該兩端2、3之間形成壓力差異，該壓力差異會(huì)驅(qū)動(dòng)試樣溶液向所述終端2方向流動(dòng)；該微型超聲波換能器6其功能還包括以其所發(fā)射的超聲波遏止試樣中所含有的生物大分子其在該微流控芯片其內(nèi)部通道內(nèi)表面上的吸附，進(jìn)而遏止該聚二甲基硅氧烷材質(zhì)的基片4其體相對(duì)該生物大分子的吞沒(méi)作用；柔軟并具彈性的該聚二甲基硅氧烷材質(zhì)的基片4其功能包括以其對(duì)超聲波強(qiáng)烈吸收的性質(zhì)，對(duì)超聲波進(jìn)行強(qiáng)烈吸收，并藉此在該微流控芯片該終端2到該進(jìn)樣端3之間的有限的短距離之內(nèi)實(shí)現(xiàn)超聲波強(qiáng)度的快速遞減；以及，微泵24，該微泵24與該進(jìn)樣端3連接；該微泵24的功能是，在該試樣溶液與該微流控芯片其內(nèi)部通道的內(nèi)壁之間的界面張力受該超聲波作用而降低、相間相容性增加的前提條件下，以該微泵24的機(jī)械性泵送力量來(lái)與該超聲波誘導(dǎo)的所述兩端2、3之間的界面張力差異其所帶來(lái)的驅(qū)動(dòng)力量互相支持、互相調(diào)適、互相耦合，以協(xié)同運(yùn)作的方式匯聚成一股驅(qū)動(dòng)試樣液流向所述終端2方向流動(dòng)的力量；所述蓋片5及基片4其厚度均介于1.0毫米與5.0毫米之間；以及，超聲波消減器，該超聲波消減器其輪廓呈塊狀、板狀或棒狀；該超聲波消減器其材質(zhì)是微孔橡膠、海綿橡膠或聚氨酯微孔彈性體；以及，彈力夾，該彈力夾有兩個(gè)夾持臂，每個(gè)夾持臂的內(nèi)側(cè)面與另一個(gè)夾持臂的內(nèi)側(cè)面相對(duì)，其中一個(gè)夾持臂的內(nèi)側(cè)面緊貼著該微流控芯片的進(jìn)樣端3，另一個(gè)夾持臂的內(nèi)側(cè)面緊貼著該超聲波消減器，該彈力夾以其夾持力量將該微流控芯片的進(jìn)樣端3與該超聲波消減器相互貼合地夾在一起，該超聲波消減器以其材質(zhì)所帶來(lái)的對(duì)超聲波的強(qiáng)烈消減作用，進(jìn)一步支持在該微流控芯片該終端2到該進(jìn)樣端3之間的有限的短距離之內(nèi)實(shí)現(xiàn)超聲波強(qiáng)度的快速遞減，并藉此進(jìn)一步擴(kuò)大所述進(jìn)樣端3其界面張力與所述終端2其界面張力之間的差異。

圖例中沒(méi)有繪出該超聲波消減器；圖例中也沒(méi)有繪出該彈力夾。

圖例中的箭頭符號(hào)標(biāo)示該微流控芯片其在實(shí)際運(yùn)行時(shí)，受兩端2、3壓力差驅(qū)動(dòng)，其試樣液流的流動(dòng)方向。

圖1及圖2中均沒(méi)有繪出所述高頻振蕩電訊號(hào)發(fā)生器等附屬件。

所涉導(dǎo)磁性材料及所涉非磁性材料市場(chǎng)均有售。

所涉微型超聲波換能器6市場(chǎng)有售；也可以向超聲波換能器廠家定制。

所述微泵24可以向?qū)I(yè)廠家定制。

各型微泵其與各型微流控芯片的連接方式是公知的。

所涉高頻振蕩電訊號(hào)傳輸電纜7市場(chǎng)有售；也可以向超聲波換能器廠家或電纜專業(yè)廠家定制。

所涉高頻振蕩電訊號(hào)發(fā)生器市場(chǎng)有接近需要的產(chǎn)品可購(gòu)；也可以向相關(guān)廠家定制

本案所涉該微流控芯片其內(nèi)部通道是疏水的毛細(xì)管形態(tài)的管道。

所述微泵一詞其本身的技術(shù)含義對(duì)于微流控芯片領(lǐng)域的專業(yè)人員來(lái)說(shuō)是公知的。

所述微泵例如微型的壓電泵、微型的蠕動(dòng)泵、微型的氣動(dòng)泵，等等。

所述微泵既可以是外置形式的微泵；該微泵也可以是做進(jìn)或曰嵌入該微流控芯片內(nèi)部其進(jìn)樣端結(jié)構(gòu)位置或該進(jìn)樣端近鄰結(jié)構(gòu)位置的內(nèi)置形式的微泵，其基本結(jié)構(gòu)要素與外置形式的微泵相同。圖例中的微泵是外置形式的微泵。