本發(fā)明涉及一種以新方式傳輸液流的艾滋病診斷用廉價微流控裝置，屬于分析測試領域。

背景技術：

相關多通道微流控艾滋病診斷技術背景，可以參見cn200910151219.0等發(fā)明專利申請案。

僅就微流控技術其本身的整體概貌而言，可以參見著名微流控專家林炳承先生不久前出的專著“圖解微流控芯片實驗室”，該專著已經由科學出版社出版，該專著對微流控技術的過去、現(xiàn)在，以及，未來展望等等方面，都有著詳盡的、深入到具體細節(jié)的長篇論述。

那么，下面要談談本案關注的重點問題。

微流控芯片的基本架構，包括刻蝕有槽道的基片以及與之貼合在一起的蓋片，所述基片上的液流通道，在裝配上蓋片之前，表觀上看就是一些槽道，要等到在其上覆蓋了蓋片之后，才真正閉合形成所述液流通道，該槽道的槽道內表面連同包繞著該槽道的那部分蓋片一起構成所述的液流通道；那么，顯然，裝配完成了之后的該液流通道，它的內表面面積的主要部分是那個槽道的內表面面積，換句話說，該槽道內表面的狀態(tài)或性質基本上決定了該液流通道的整體狀態(tài)或性質；因此說，這個構建在基片上的槽道的內表面狀態(tài)或內表面性質是關鍵因素；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、制作難度以及應用普及前景等等方面來看，這些材料之間存在不小差異，尤其是那個基片的選材，影響較大。

在各種基片制作材料中，聚二甲基硅氧烷，即pdms，相對而言十分容易成型，在這樣的基片上制作槽道極其簡單，并且該材料成本低廉，以該聚二甲基硅氧烷材料制作基片，在其上壓制或刻蝕槽道，并與玻璃或聚丙烯或其它塑料片等廉價材料制作的蓋片相配合，貌似是一種比較理想的選擇；當然，蓋片材料也可以選擇使用廉價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，制作極簡易，看似也應當極易于普及、推廣。

但是，事情并非如此簡單。

其一，這個聚二甲基硅氧烷材料，即縮寫字母pdms所指代的材料，其本身是一種強烈 疏水的材料，在這一材料上構建槽道，如果不進行針對該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，因結構中的所述槽道其內表面占據了大部分的液流通道的內表面，那么，該pdms槽道內表面其強烈的疏水特性，是決定性因素，它會使得類似于水溶液的極性液體微細液流的通過變得十分困難，其流動阻力之大，甚至一般的微泵都難以推動，當然，如果蓋片也選擇使用該pdms材料，那么，問題基本上一樣，大同小異；因此，在現(xiàn)有技術之中，特別針對該pdms材料上的槽道內表面進行改性修飾，是必須的操作；那么，這個針對pdms槽道內表面的改性操作很麻煩嗎？那倒也不是這個問題，構成嚴重技術困擾的，是另一個問題：這個pdms材料基片其體相內部的pdms聚合物分子具有自動向表面擴散、遷移的特性，這種基片體相內部pdms聚合物分子自動向表面擴散、遷移的特性，將使得經過表面改性修飾的那個槽道其內表面的改性之后的狀態(tài)并不能維持足夠長的時間，那個經表面改性之后的槽道其內表面狀態(tài)的維持時間大致僅夠完成實驗室內部測試實驗的時間需要；換句話說，經過表面改性或表面修飾的該pdms槽道內表面，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，而是很快地自動趨于或曰變回表面改性之前的表面狀態(tài)，在較短的時間里就回到那種原本的強烈疏水的表面狀態(tài)，那么，試想，這樣的微流控芯片能夠大量制作、大量儲存、廣泛推廣嗎，答案很明顯，那就是，不可能。這個pdms材料上的槽道，不做表面修飾的話，類似于水溶液的極性溶液微細液流無法泵送通過，芯片也就沒法使用；而如果做了表面修飾，又無法持久保持其修飾之后的狀態(tài)，還是同樣無法推廣應用。

據文獻報道，有一種權宜的解決方案，是在待測試樣溶液中加入少量的表面活性劑，以便在測試的過程中，在該pdms槽道內表面臨時構建動態(tài)的、暫時有效的表面親水層；然而，由于表面活性劑的兩親性質，該方案所引入的表面活性劑必然同時也會與試樣溶液中的被測成分發(fā)生結合作用，使得被測成分不能夠被正常檢出或其被檢出比率可疑地降低；該表面活性劑甚至可能以膠束形式將被測成分完全包裹，使得被測成分無法被檢出或識別；因此，該種向試樣溶液中添加表面活性劑的方案，遠不是一個理想的解決方案。

那么，如何做到既能夠利用廉價的pdms材料來制作基片，而又能夠解除所述槽道內表面修飾狀態(tài)無法持久、芯片無法大量制作、大量儲備進而廣泛推廣這樣一個令本領域眾多專業(yè)人員長期糾結的困擾，就是一個明擺著的其技術障礙不可小覷的高難度問題。

該高難度問題已經存在很多個年頭了，迄今為止，尚未得到妥善解決。

其二，未經表面修飾的pdms材料，上文已經述及，其表面強烈疏水，這種強烈疏水的材料表面并且還有另一個問題，那就是，這種強烈疏水的pdms表面會吸附生物大分子，并且，這些被吸附的生物大分子還會進一步地在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，其實，這種過程，部分地也是由于pdms材料體相內部聚合物分子具有向表面擴散、遷移運動所導致；這種情況，也可以從另一個角度來解釋，即，持續(xù)不斷地由pdms體相內部向其表面擴散、遷移的那些聚合物分子，其運動的結果，是逐漸地將那些已經被表面吸附的生物大分子卷入pdms基片的體相之內，簡單地說，這些被吸 附的生物大分子就是被pdms基片體相吞沒了；那么，這種pdms基片體相吞沒生物大分子的現(xiàn)象，其所造成的影響，必然是導致涉及生物大分子的各類實驗測試數(shù)據的嚴重偏差。

如上所述，pdms基片的問題是，它不但表面吸附生物大分子，而且吞沒生物大分子，這樣一來，作為實驗測試對象的生物大分子其消失不會因為表面飽和吸附而停止，而是，不斷被吸附，還不斷地被吞沒。

關于pdms基片在相關實驗測試過程中其體相不斷吞沒測試相關生物大分子的現(xiàn)象，另一種解釋是說，pdms體相內存在大量的微小氣孔，相關生物大分子被表面吸附之后，沉陷進入這些微小氣孔，進而被吞沒；然而，本案發(fā)明人認為，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，不等于說它們也能直接容許相對大尺度的生物大分子進入，兩者在尺度上差別巨大，不可一概而論。撇開解釋，無論怎樣，作為相關測試分析對象的生物大分子被pdms基片槽道內表面吸附，進而不斷被pdms基片體相所吞沒，這是已知客觀存在的現(xiàn)象。

為了阻止這種pdms基片體相對于生物大分子的吞沒作用，可以從遏制pdms表面對生物大分子的吸附來著手解決，辦法就是針對該pdms材料表面進行化學修飾改性，對于以pdms為基片材料的情況來講，就是對所述的槽道部分的表面進行化學修飾改性，經過化學修飾改性的所述槽道內表面，能夠遏制其對生物大分子的吸附，進而避免生物大分子被pdms基片體相所吞沒；但是，還是那個老問題，那就是，pdms材料表面上的化學修飾改性之后的表面狀態(tài)無法持久保持，該pdms基片體相內部的聚合物分子其自動向表面擴散、遷移的過程，會很快地將那個經過表面化學修飾改性的槽道內表面狀態(tài)變回原本的強烈疏水并且強烈吸附生物大分子的狀態(tài)，換句話說，無論該領域專業(yè)人員們怎樣折騰，該pdms基片其槽道內表面總是快速地向強烈疏水表面狀態(tài)演變。

那么，如何既能夠獲得pdms材料價格極其低廉、基片制作極其簡易的好處，又能夠達成長期遏制該pdms基片槽道內表面對生物大分子的吸附進程，進而阻止pdms基片體相對生物大分子的吞沒作用，使得相關芯片制成品能夠維持一個足夠長時間的、合理的保質期，就是一個十分棘手的難題。該難題如同上文述及的另一個難題一樣，同樣令本領域眾多專業(yè)人員長期糾結、困擾，該難題同樣是一個明擺著的其技術障礙不可小覷的高難度問題。該難題也已經存在很多個年頭了，迄今為止，也尚未得到妥善解決。

其三，該聚二甲基硅氧烷材料，也即pdms材料，其中聚合物分子間的作用力很小，其體相內部的低聚合度的聚合物分子處于不斷向表面遷移的動態(tài)過程中，因此，包含pdms基片材料的芯片在其成型后，芯片其管道內壁面的表面形貌會因所述的低聚合度聚合物分子不斷地遷移、涌向該表面而改變，其形貌的改變有點類似于流變變形、流淌變形或蠕變變形所可能造成的形貌改變；在某些低聚合度成分比例比較高的pdms材料中，該種有點類似于流變變形、流淌變形或蠕變變形的現(xiàn)象會表現(xiàn)得比較顯著；該種包含pdms基片的芯片其成型后的管道內壁表面形貌的動態(tài)改變性質，也即所述的有點類似于流變變形的性質或流淌變形 的性質或蠕變變形的性質，本案套用流變一詞，統(tǒng)合地，也稱之為流變性質或流變變形性質，相應的所述管道內壁面形貌的動態(tài)改變，本案也稱其為流變；如上所述，因該種材料其自身具有的一定的如上所述的流變變形性質，其制成品實際上會慢慢地流變變形而致該制成品整個結構形態(tài)發(fā)生改變；其流變變形性質所造成的影響，從宏觀角度看是不易覺察的，但是，對于其內部結構十分精細的微流控芯片來說，該流變性質卻會造成比較大的影響，因此，預先制作時所形成的所述液流通道也即所述管道，因所述管道其管腔的壁面主要是pdms材質的壁面，所以，該管道的橫截面面積實際上會隨著時間的推移因流變而逐漸變小，換句話說，由于所述流變的原因，用于試樣液體流動通過的本來就比較微細的所述管道其管腔會越變越窄，在流變時間足夠長的情況下，甚至該管道的管腔會部分地閉合或全部地閉合，進而使得試樣液流通道被徹底阻斷，即便是還沒有達到所述管道其管腔部分地閉合或全部地閉合的程度，那個管道其所能提供的流體通道已經因流變而變窄，那么，在管道其內表面原本就是強烈疏水的情況下，含水試樣液體就更加難以通過這樣因流變而變得更窄的微細通道了，那么，如何抵制基片流變影響，長期維持該管道的基本架構不發(fā)生嚴重變形，并且，保持所述管道的長期通暢，就是一個亟需解決的問題。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術問題是，提供一個一攬子的解決方案，一攬子地解決上文述及的一系列難題，并且，將該解決方案應用于艾滋病診斷用多通道微流控芯片領域，形成一種新型的艾滋病診斷用多通道微流控裝置。

本發(fā)明通過如下方案解決所述技術問題，該方案提供的裝置是一種以新方式傳輸液流的艾滋病診斷用廉價微流控裝置，該微流控裝置的結構包括多通道微流控芯片，該微流控芯片的結構包括相互貼合裝設在一起的基片和蓋片，所述基片和蓋片均為板狀物或片狀物，該基片的面向該蓋片的那個面含有經由模壓工藝或刻蝕工藝形成的槽道結構，該基片還含有與該槽道結構相連并且洞穿該基片的經由模壓工藝、刻蝕工藝或簡單打孔工藝形成的窗口結構，相互貼合安裝在一起的該基片與該蓋片共同構建成了含有管道結構以及與之相連的液池結構的微流控芯片，該管道的結構位置位于該基片與該蓋片相互貼合的界面區(qū)域，該窗口其一側被該蓋片封堵而另一側開放，該窗口的結構位置就是所述液池的結構位置，所述液池的數(shù)量是三個，其中的兩個液池其結構位置位于該微流控芯片的進樣端，余下的一個液池其結構位置位于該微流控芯片實際進樣測試時其芯片內液體流動的終端，該終端與該進樣端相互遠離，該管道的一端經由同樣位于該相互貼合的界面區(qū)域的歧管狀岔道分別與位于進樣端的該兩個液池聯(lián)通，該管道的另一端與位于該微流控芯片的所述終端的該余下的一個液池聯(lián)通，以及，依序分別裝設在該管道內不同位置上的工作電極以及對電極以及參比電極，所述工作電極由導電性電極以及貼附在該導電性電極上的包埋了艾滋病特異性抗原的金膠敏感膜構成，該管道的構造呈并聯(lián)構造，所述呈并聯(lián)構造的管道由四條分支管道并聯(lián)構成，所述工作電極的數(shù)量是四個，該四個工作電極的裝設位置分別位于所述四條分支管道內，以及， 該四個工作電極其表層金膠敏感膜結構中的特異性抗原分別是對艾滋病抗體能特異性結合的四種艾滋病抗原物質，該四種抗原物質分別是艾滋病特異性抗原p24、gp41、gp120及gp36，所述工作電極其材質是黃金材質或熱分解導電高分子材質，所述工作電極其形貌呈現(xiàn)片狀或絲狀，重點是，該基片其材質是聚二甲基硅氧烷材質，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有經過任何表面化學修飾或任何表面化學改性的該材質的原生形態(tài)的表面，該微流控裝置的結構還包括微型超聲波換能器，以及，高頻振蕩電訊號傳輸電纜，該高頻振蕩電訊號傳輸電纜的一端與該微型超聲波換能器連接在一起，該微型超聲波換能器貼附地裝設在該微流控芯片的蓋片或基片的鄰近所述終端的位置；該微型超聲波換能器其主要功能是在微流控芯片實際進樣測試時，利用所述進樣端以及所述終端與該微型超聲波換能器裝設位置之間的距離差異以及其所感受到的超聲波強度上的差異，誘導形成所述進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，該壓力差異會驅動試樣溶液向所述終端流動；柔軟并具彈性的該聚二甲基硅氧烷材質的基片其功能包括以其對超聲波強烈吸收的性質，對超聲波進行強烈吸收，并藉此在該微流控芯片該終端到該進樣端之間的有限的短距離之內實現(xiàn)超聲波強度的快速遞減；以及，許多的二氧化硅顆粒，該許多的二氧化硅顆粒填充在所述管道內，所述管道其管腔被該許多的二氧化硅顆粒所填滿，該二氧化硅顆粒其粒徑范圍介于10微米與200微米之間，該二氧化硅顆粒是二氧化硅晶態(tài)顆粒、二氧化硅玻璃顆?；蚨趸璩煞制渌贾亓堪俜直仍?0％以上的無機玻璃顆粒。

該二氧化硅顆粒其粒徑可以是介于10微米與200微米之間的根據實際需要而任意指定的粒徑，所述粒徑例如10微米、30微米、70微米、100微米、150微米或200微米，等等。

進一步優(yōu)選的該二氧化硅顆粒其粒徑的范圍是介于100微米與200微米之間。

該二氧化硅顆粒其形貌不限，該二氧化硅顆粒例如可以是球形顆粒、棒形顆粒、長方體形顆粒或任意無定形顆粒。

各種二氧化硅顆粒其本身的制造技術是公知技術。

各種形態(tài)、各種規(guī)格的二氧化硅顆粒市場均有售。

該二氧化硅顆粒也可以向專業(yè)廠家定制。

所述管道其內徑的優(yōu)選范圍是介于500微米與1000微米之間；但是，相較于上述優(yōu)選的管道內徑范圍，更細小的管道內徑或更粗大的管道內徑也是本案所允許的。

所述金膠敏感膜是將殼聚糖金膠溶液與艾滋病特異性抗原溶液充分混合均勻，用點樣儀點樣或涂布于指定結構位置，并使其干燥成膜而成。所述金膠敏感膜中的艾滋病特異性抗原均為辣根過氧化物酶或者葡糖糖氧化酶標記的艾滋病抗原，所述金膠敏感膜已包含為固定上述各艾滋病特異性抗原而引入其中的輔助性介質，所述輔助性介質例如殼聚糖、醋酸纖維素、明膠其中的一種或它們的混合物。

所述微流控芯片結構中的所述管道以及所述分支管道以及所述歧管狀岔道，其內徑尺寸均可以是任意選定的尺寸，但是，出于盡量少用待測液樣以及降低試劑損耗等方面的考慮，所述管道以及所述分支管道以及所述歧管狀岔道最好均選用毛細管級的通道，所述毛細管級的通道意即其內徑與通常意義上的毛細管的內徑相當?shù)耐ǖ?。所述毛細管其內部通道的橫截面形狀可以是任意的形狀，所述橫截面形狀例如圓形、橢圓形、方形、矩形、條形，當然也可以是任意的存在彎曲的線形，并且，所述毛細管的內部形狀隨著管道的延伸，不同部位的橫截面形狀也可以允許是不同的形狀。僅就毛細管一詞而言，其技術含義是公知的。

結構中涉及的對電極以及參比電極均為微小尺寸的電極，其電極形狀均可以是任意選定的形狀，所述任意選定的形狀例如方片形狀、矩形片狀、條狀或圓形片狀等等。所述對電極以及所述參比電極其本身的詞匯的技術含義是公知的。

本案微流控芯片結構中涉及若干個液池，所述液池是用于過渡性儲液的池形或囊形構造，其中的每一個液池的內腔其形狀均可以是任意選定的形狀，所述內腔形狀例如圓柱形空腔狀、方柱形空腔狀、橢圓形空腔狀或球形空腔狀等等。所述液池的尺寸可以是任意選定的尺寸，但是，為了能夠盡量少用待測液樣以及降低試劑損耗，所述液池最好是能夠與毛細管匹配的微小型的液池。

僅就超聲波換能器一詞其本身的技術含義對于超聲波技術領域的專業(yè)人員來說，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算的量級。

僅就微型超聲波換能器其在一般工業(yè)應用對象固態(tài)物體表面上的固定技術其本身而言，對于超聲波技術領域的專業(yè)人員來說，是已知的一般技術。本案不對此展開贅言。

僅就裸的pdms基片其本身的槽道模壓或刻蝕技術來說，是極簡單的已知的技術；同樣地，在裸的pdms基片上開孔洞的技術更是已知的簡單技術。本案亦不對此展開贅言。

所涉高頻振蕩電訊號傳輸電纜其各種規(guī)格的工業(yè)產品市場均有售。

該微流控裝置的結構還可以包括高頻振蕩電訊號發(fā)生器；所述高頻振蕩電訊號傳輸電纜其另一端可以與該高頻振蕩電訊號發(fā)生器連接。

所涉高頻振蕩電訊號發(fā)生器其本身的技術，對于超聲波技術領域的專業(yè)人員來說，是簡單的和公知的；所述高頻振蕩電訊號發(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2000毫瓦之間；該微型超聲波換能器其在運行時所發(fā)射的超聲波的頻率的優(yōu)選范圍是介于100khz與12mhz之間。

本案裝置當然還可以進一步包括一些附件，所述附件例如多道電化學工作站等等，所述多道電化學工作站的技術含義是公知的。本案微流控芯片結構中涉及的各個工作電極以及對電極以及參比電極等，可以分別經由相應的專用串線與所述多道電化學工作站的相應接口 進行聯(lián)接。所述專用串線是用來將各所述電極與所述多道電化學工作站的各相應接口進行相互聯(lián)接的專用電纜。本案裝置中的所述微流控芯片，其結構也可以包括微閥，所述微閥的數(shù)量不限，根據實際需要，所述微閥可以裝設在該微流控芯片結構中的任何需要安裝的部位；該微閥一詞對于微流控芯片技術領域的專業(yè)人員來說，其本身的技術含義是公知的；該微閥其本身的制作技術及使用技術亦是公知的；該微閥不是必需的構件。

所述工作電極的直徑可以允許是任意設定的便于安裝使用的適宜的直徑，但是，推薦的或曰優(yōu)選的所述直徑其范圍介于0.1微米至2000微米之間；所述工作電極的長度可以允許是任意設定的便于安裝使用的長度，但是，推薦的或曰優(yōu)選的所述長度其范圍是在1微米至15000微米個之間。

通過噴涂或點樣儀點樣或其它合適工藝涂布裝設于所述工作電極表面層的所述金膠敏感膜，其膜層厚度可以允許是任意設定的可對待測樣液發(fā)生電性信號響應的厚度，但是，推薦的厚度或者說是優(yōu)選的厚度是介于10納米與200納米之間。

芯片結構中的所述蓋片，其材質可以允許是任何的電絕緣性材質，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實現(xiàn)對超聲波的極快速衰減，可以優(yōu)選聚二甲基硅氧烷來作為蓋片。當然，在大尺寸的微流控芯片上選擇使用聚二甲基硅氧烷來作為所述蓋片，也是本案技術方案所允許的。

位于該微流控芯片的該進樣端的該兩個液池其與位于該微流控芯片該終端的該余下的一個液池之間的直線距離根據需要可以是任意選定的合適的距離，但是，該距離的優(yōu)選值是介于3厘米與7厘米之間。

所述蓋片及基片其厚度可以允許是任意設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。

本案微流控芯片的使用方法：

基于本案首次提出并首次公開的該新型液流驅動原理，本案微流控芯片其應用運作之中，該新型液流驅動方法決定了完全不需要牽扯到任何外加的微泵。

本案以所述超聲波所造成的該微流控芯片該兩端之間所形成的該界面張力差異，驅動液流在該四通道微流控芯片的毛細管通道中流動，利用四通道電化學分析儀器分別對四種艾滋病抗體加以檢測。

以四種艾滋病抗原來偵測相應的四種艾滋病抗體，與用四種艾滋病抗體來偵測相應的四種艾滋病抗原，同樣地，都能夠診斷艾滋?。黄渌罁脑硎牵滩〔』俭w內必然是抗原、抗體并存，并相互可逆結合，形成可逆的結合物，因此，用抗原來偵測抗體并藉此診斷艾滋病，與用抗體去偵測抗原并診斷艾滋病，都可以達到診斷目的。當然，不同的手段其相應的電極敏感修飾層在技術上并不相同。

本案微流控芯片的具體檢測使用步驟如下：

1、在微管路中加入血清樣品液，在所述超聲波驅動下，各種艾滋病抗體分子被各通道中電極表面上金膠敏感膜包埋的相應的辣根過氧化物酶標記的艾滋病特異性抗原捕獲。

2、辣根過氧化物酶標記的艾滋病特異性抗原與血清樣品中的艾滋病抗體形成免疫復合物。

3、采用多通道電化學分析儀，加入鄰苯二酚等電子媒介體，采用安培法檢測上述反應引起的電流變化，由此獲得各種分析物的種類和含量。

4、將結果進行綜合分析，對艾滋病抗體進行綜合診斷。

本發(fā)明的優(yōu)點是，在所述微流控芯片的所述終端其鄰近位置貼附地裝設微型超聲波換能器，以該微型超聲波換能器發(fā)射低功率、高頻頻段的超聲波，同時，利用聚二甲基硅氧烷基片其對超聲波的強烈吸收能力，在比較短的距離內，也就是，從所述終端到所述進樣端之間的僅數(shù)厘米尺度的很短的距離內，達成超聲波強度的快速遞減，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，進而，利用該兩端之間的界面張力的差異其所形成的該兩端之間的壓力差異，驅動試樣液流在所述管道內向所述終端方向流動。藉由本案液流驅動方案，完全免除了傳統(tǒng)意義上的微泵之類的設備；免除了微泵的微流控芯片，其結構更簡潔，其制作工序更少，其制作成本更低，該種簡潔結構更有利于達成微流控芯片的低成本應用。

本案其方案并且將所述管道內除了電極安裝所占空間之外的所有空余空間全部用所述二氧化硅顆粒填滿。那些填充在管道內的二氧化硅顆粒，本案對其整體簡稱二氧化硅顆粒填充物，其功能包括支撐、頂住所述管道的管腔其內壁，使得該管道的管腔免于因所述流變而變窄，防止所述管道的管腔其橫截面積縮小甚至閉合，從而長期維持該管道的基本架構不發(fā)生嚴重的變形。

在該管道內眾多二氧化硅顆粒實體相互隨機堆置在一起的本案架構下，該二氧化硅顆粒填充物的功能，當然還包括以其二氧化硅顆粒的親水性的表面，利用各相鄰二氧化硅顆粒相互之間的由親水表面相互靠在一起所形成的曲折綿延的并且其內表面具有親水性質的空隙，在所述管道內部構成網絡形態(tài)的親水的微流道，這個雖然曲折但卻能夠綿延始終的具有親水性質的微流道，那么，在所述管道的管腔內部同時并存的多條的所述微流道其綜合的、集成的、累加的或者說是疊加的效果，相當于是管徑比較細小的親水的毛細管通道；該曲折綿延的親水的微流道其存在，在相當大的程度上抵消了所述原生形態(tài)的pdms基片其表面強烈疏水性質所造成的對于試樣液體的流動阻力；換句話說，因試樣液體其占最大比例的成分是水，試樣液體實質上就是水溶液，因此，該二氧化硅顆粒填充物的存在，能夠大幅度地克服具有疏水性質并且表面未修飾的pdms基片其對水溶液的不相容、排斥和阻擋作用，進而大幅度地降低了屬于水溶液性質的試樣液流其行進通過管道的阻力。

在本案架構下，在所述管道的管腔內部，原管道其管腔內壁壁面的面積，因所述二氧化硅顆粒填充物的硬性的擠占，管腔內壁壁面上依舊還能夠裸露的那部分疏水性質的表面其面積已然大幅度地減小，其仍然裸露著的屬于疏水性質的那部分表面的面積已經遠遠小于沒有 二氧化硅顆粒填充物存在的情況下的所述管腔內壁壁面的疏水性質的壁面面積；那么，在本案該架構下，該管道其腔管內，其剩余疏水表面與親水的那部分新增表面，其疊加的、綜合的、總和的、累加的技術效果，整體上是形成了趨于親水的表面；換句話說，在所述管道的管腔內部，剩余的疏水性質的那部分表面其與試樣溶液之間的界面張力，加上親水性質的那部分新增表面其與試樣溶液之間的界面張力，其疊加的、綜合的、總和的、累加的技術效果，是使得所述管道的管腔內部其固液界面張力的整合效果趨近于玻璃毛細管其管腔內表面與試樣溶液之間的界面張力。

因此，在所述管道內存在有所述二氧化硅顆粒填充物的本案架構下，同時依托本案試樣液流驅動方案，就能夠以較低的超聲波功率來達成對試樣液流的驅動，以本案機制驅動該試樣液流向所述終端流動。

另一方面，由于作為基片材質的pdms其所具有的所述流變性質，填充在所述管道內的所述二氧化硅顆粒填充物，會逐漸被不斷地流變變形并向最近鄰空閑空間推進的pdms材質的管道壁面更嚴實地包裹，這過程最終會使得那些貼近所述管腔內壁壁面的那部分二氧化硅顆粒被卡在原處或嵌在原處，該部分的被卡在原處或嵌在原處的二氧化硅顆粒與其余的相互緊靠在一起地堆置著的二氧化硅顆粒彼此相互嵌頓在一起，由于這一原因，所述二氧化硅顆粒填充物便不會輕易地在所述管道內移動，其中的二氧化硅顆粒也基本上都被鎖定在原處了，所述微流控芯片的流路架構因此能夠得以長期保持。

本案二氧化硅顆粒填充物其顆粒的粒徑范圍介于10微米與200微米之間，相較于一般有機物分子、一般生物大分子而言，本案該二氧化硅顆粒填充物其顆粒的粒徑堪稱巨大，由于其巨大的粒徑，并且其極性的表面與強疏水的pdms材質的所述管道的內表面不能相容或曰相融，那么，該種粒徑巨大的所述二氧化硅顆粒無法被pdms材質的所述管道的內表面所吸附，更無法被pdms材質的所述管道的內表面所吞沒，該種粒徑巨大的所述二氧化硅顆粒當然不會輕易地完全陷入或完全沉入pdms材質其所固有的諸多微小氣孔之中，并且因上文已經述及的所述流變的原因，所述二氧化硅顆粒填充物能夠被卡在原處或者說是嵌在原處而不會輕易移動。

在所述管道的管腔內部，原管道其管腔內壁壁面原本全部是疏水性質的表面，如上所述，在本案架構下，因所述二氧化硅顆粒填充物的硬性的擠占，管腔內壁壁面上依舊還能夠裸露的那部分疏水性質的表面其面積已然大幅度地減小，其仍然裸露著的屬于疏水性質的那部分表面的面積已經遠遠小于沒有二氧化硅顆粒填充物存在的情況下的所述管腔內壁壁面的疏水性質的壁面面積；因著所述流變的原因，緊貼著管腔內壁壁面的那些二氧化硅顆粒，逐漸地部分地嵌入或部分地陷入該管腔內壁壁面之中，處于該狀態(tài)之中的二氧化硅顆粒其朝向管腔內壁壁面的那部分表面與已經發(fā)生匹配性變形的該管腔內壁壁面緊密貼合，那么，管腔內壁壁面中的已經發(fā)生所述匹配性變形并與二氧化硅顆粒表面緊密貼合的那部分壁面實際上已經無法與流經管道的試樣溶液接觸，也就是說，這部分的壁面已經不能夠對流經管道的試 樣溶液其中的生物大分子及有機分子產生吸附作用了?；谏鲜鰴C制，那么，因為填滿所述管道的所述二氧化硅顆粒填充物其存在，所述管道其管腔內壁壁面的絕大部分已經被嚴密遮蓋，這些已經被嚴密遮蓋的所述壁面已經無法與流經所述管道的試樣溶液接觸，僅僅是余下的小部分的未被二氧化硅顆粒其表面所緊密貼合、嚴密遮蓋的疏水表面可能與試樣溶液接觸，換句話說，在本案架構下，試樣溶液中的生物大分子及有機分子其與疏水pdms壁面的直接接觸機會大幅度地減少，由此，pdms材質的管腔內壁面其對生物大分子及有機分子的吸附干擾以及吞沒干擾被大幅度地降低；如上所述，本案方案有利于排除或減弱所述吸附干擾及吞沒干擾，有利于提升相關分析測試數(shù)據的可靠性。

如上所述，本案該二氧化硅顆粒填充物，其功能實際上包括類似于針對pdms材質的管道內表面進行化學改性的作用，本案其這方面的作用相當于是將該pdms材質的管道內表面由疏水性質的表面改變成親水性質的表面，但是，與一般的、慣常的pdms表面化學修飾其親水化學修飾層保持時間短、親水效果無法保持足夠長時間的情況不同，本案所述顆粒巨大的二氧化硅顆粒填充物，其因流變而被卡住的顆粒既無法被輕易移動，其巨大粒徑的顆粒更無法被pdms材質的管道內壁所輕易吞沒，因此，從這方面的其類似于表面化學改性的技術效果上看，本案其技術效果，是形成了恒久的、不可抹除、不可消耗、不被腐蝕、不被吞沒的、不被溶解的親水的表面改性層，它在效果上就是相當于一種在pdms基材其相關表面上構建的恒久的親水改性表面層。

本案的技術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用相關的一系列技術難題?；诒景阜桨福摲N十分廉價的聚二甲基硅氧烷材料便有可能在該微流控芯片制備、生產、應用等等領域發(fā)揮更大的作用。

附圖說明

圖1是本案該微流控裝置其實施例芯片部分構造的示意圖，所展示的是該例結構的俯視角度下的芯片內部管道及各電極及各相關液池的結構形態(tài)，該圖中沒有描繪出所述微型超聲波換能器以及其它所述附件。

圖2是本案該微流控裝置其大略的外觀側視圖。

圖中，1、2、10分別是三個裝設位置不同的液池，3是歧管狀岔道，4、7、11、14分別是裝設位置不同但相互并聯(lián)形成并聯(lián)聯(lián)通結構的四條分支管道，5是裝設在分支管道4內的其表層金膠敏感膜結構中的特異性抗原物質為艾滋病特異性抗原p24的工作電極，6是裝設在分支管道7內的其表層金膠敏感膜結構中的特異性抗原物質為艾滋病特異性抗原gp41的工作電極，12是裝設在分支管道11內的其表層金膠敏感膜結構中的特異性抗原物質為艾滋病特異性抗原gp120的工作電極，13是裝設在分支管道14內的其表層金膠敏感膜結構中的特異性抗原物質為艾滋病特異性抗原gp36的工作電極，8是對電極，9是參比電極，15是聚二甲基硅氧烷材質的基片，16是蓋片，17是高頻振蕩電訊號傳輸電纜，18是微型超聲波換能器，19是該微流控芯片的所述進樣端，20是該微流控芯片的所述終端； 圖例中的箭頭符號標示該微流控芯片其在實際運行時，受兩端壓力差驅動，其試樣液流的流動方向。

具體實施方式

在圖1及圖2所展示的本案該實施例中，該微流控裝置的結構包括多通道微流控芯片，該微流控芯片的結構包括相互貼合裝設在一起的基片15和蓋片16，所述基片15和蓋片16均為板狀物或片狀物，該基片15的面向該蓋片16的那個面含有經由模壓工藝或刻蝕工藝形成的槽道結構，該基片15還含有與該槽道結構相連并且洞穿該基片的經由模壓工藝、刻蝕工藝或簡單打孔工藝形成的窗口結構，相互貼合安裝在一起的該基片15與該蓋片16共同構建成了含有管道結構以及與之相連的液池結構的微流控芯片，所述液池是液池1、液池2、液池10，該管道的結構位置位于該基片15與該蓋片16相互貼合的界面區(qū)域，該窗口其一側被該蓋片16封堵而另一側開放，該窗口的結構位置就是所述液池1、液池2、液池10的結構位置，所述液池的數(shù)量是三個，其中的兩個液池即液池1和液池2其結構位置位于該微流控芯片的進樣端19，余下的一個液池即液池10其結構位置位于該微流控芯片實際進樣測試時其芯片內液體流動的終端20，該終端20與該進樣端19相互遠離，該管道的一端經由同樣位于該相互貼合的界面區(qū)域的歧管狀岔道3分別與位于進樣端19的該液池1及該液池2聯(lián)通，該管道的另一端與位于該微流控芯片的所述終端20的該余下的一個液池即液池10聯(lián)通，以及，依序分別裝設在該管道內不同位置上的工作電極以及對電極8以及參比電極9，所述工作電極由導電性電極以及貼附在該導電性電極上的包埋了艾滋病特異性抗原的金膠敏感膜構成，該管道的構造呈并聯(lián)構造，所述呈并聯(lián)構造的管道由四條分支管道并聯(lián)構成，所述工作電極的數(shù)量是四個，該四個工作電極的裝設位置分別位于所述四條分支管道內，該四個工作電極分別是工作電極5、工作電極6、工作電極12、工作電極13，以及，該四個工作電極其表層金膠敏感膜結構中的特異性抗原分別是對艾滋病抗體能特異性結合的四種艾滋病抗原物質，該四種抗原物質分別是艾滋病特異性抗原p24、gp41、gp120及gp36，具體地展開來講，5是裝設在分支管道4內的其表層金膠敏感膜結構中的特異性抗原物質為艾滋病特異性抗原p24的工作電極，6是裝設在分支管道7內的其表層金膠敏感膜結構中的特異性抗原物質為艾滋病特異性抗原gp41的工作電極，12是裝設在分支管道11內的其表層金膠敏感膜結構中的特異性抗原物質為艾滋病特異性抗原gp120的工作電極，13是裝設在分支管道14內的其表層金膠敏感膜結構中的特異性抗原物質為艾滋病特異性抗原gp36的工作電極，所述工作電極5、工作電極6、工作電極12、工作電極13其材質是黃金材質或熱分解導電高分子材質，所述工作電極5、工作電極6、工作電極12、工作電極13其形貌呈現(xiàn)片狀或絲狀，重點是，該基片15其材質是聚二甲基硅氧烷材質，該基片15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有經過任何表面化學修飾或任何表面化學改性的該材質的原生形態(tài)的表面，該微流控裝置的結構還包括微型超聲波換能器18，以及，高頻振蕩電訊號傳輸電纜17，該高頻振蕩電訊號傳輸電纜17的一端與該微型超聲波換 能器18連接在一起，該微型超聲波換能器18貼附地裝設在該微流控芯片的蓋片16或基片15的鄰近所述終端20的位置；該微型超聲波換能器18其主要功能是在微流控芯片實際進樣測試時，利用所述進樣端19以及所述終端20與該微型超聲波換能器18裝設位置之間的距離差異以及其所感受到的超聲波強度上的差異，誘導形成所述進樣端19其界面張力與所述終端20其界面張力之間的差異，該微流控芯片該兩端即進樣端19與終端20之間的界面張力差異會在該微流控芯片的該兩端即進樣端19與終端20之間形成壓力差異，該壓力差異會驅動試樣溶液向所述終端20方向流動；柔軟并具彈性的該聚二甲基硅氧烷材質的基片其功能還包括以其對超聲波強烈吸收的性質，對超聲波進行強烈吸收，并藉此在該微流控芯片該終端20到該進樣端19之間的有限的短距離之內實現(xiàn)超聲波強度的快速遞減；以及，許多的二氧化硅顆粒，該許多的二氧化硅顆粒填充在所述管道內，所述管道其管腔被該許多的二氧化硅顆粒所填滿，該二氧化硅顆粒其粒徑范圍介于10微米與200微米之間，該二氧化硅顆粒是二氧化硅晶態(tài)顆粒、二氧化硅玻璃顆?；蚨趸璩煞制渌贾亓堪俜直仍?0％以上的無機玻璃顆粒。

圖例中的箭頭符號標示該微流控芯片其在實際運行時，受兩端壓力差驅動，其試樣液流的流動方向。

圖1中沒有繪出微型超聲波換能器18以及高頻振蕩電訊號傳輸電纜17；并且，圖1及圖2中均沒有繪出所述高頻振蕩電訊號發(fā)生器及多道電化學工作站等附屬件。

所涉微型超聲波換能器18市場有售；也可以向超聲波換能器廠家定制。

所涉高頻振蕩電訊號傳輸電纜17市場有售；也可以向超聲波換能器廠家定制。

所涉高頻振蕩電訊號發(fā)生器市場有接近需要的產品可購；也可以向相關廠家定制。

本例結構中的各工作電極以及對電極以及參比電極可以分別經由各自專用的電纜或曰串線分別與作為附件的多道電化學工作站的對應電纜接口或曰串線接口聯(lián)接。

本案裝置是用多種艾滋病抗原來偵測多種相對應的艾滋病抗體，藉此診斷艾滋病。