本發(fā)明涉及微流控，具體涉及一種微流控芯片。

背景技術(shù)：

1、微流控(microfluidics)是一種在微米尺度空間對(duì)流體進(jìn)行操控的技術(shù)。液滴微流控作為微流控芯片研究中的重要分支，是近年來(lái)在傳統(tǒng)微流控的系統(tǒng)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，液滴微流控技術(shù)能夠制備單分散性好的皮升級(jí)別的液滴，液滴可將不同的樣品包裹起來(lái)，包括化學(xué)試劑、微納米顆粒、細(xì)胞、dna、微生物，這使液滴能夠作為獨(dú)立的反應(yīng)單元進(jìn)行定性或定量的檢測(cè)，具有樣本需求量少、便攜性和高集成性等優(yōu)點(diǎn)，目前廣泛應(yīng)用在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。

2、在微流控芯片的制備過(guò)程中通常涉及到多個(gè)載板的鍵合，在鍵合過(guò)程中需要將多個(gè)載板中的微流道進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)，以保證微流道的流通性。然而由于微流道的寬度具有微米級(jí)尺寸，使得微流道之間的對(duì)準(zhǔn)具有較大的難度，這增大了微流控芯片的制造難度，并降低了微流控芯片的良率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問(wèn)題之一。

2、為此，本發(fā)明提供一種微流控芯片，包括：

3、第一載板，所述第一載板的一側(cè)表面具有微流道、以及與所述微流道連通的第一入口和第二入口，所述微流道包括分散相流道、乳化流道和連續(xù)相流道，所述分散相流道與所述第一入口連通，所述連續(xù)相流道與所述第二入口連通，所述乳化流道的兩端分別與所述分散相流道和所述連續(xù)相流道連通，所述乳化流道的深度小于所述連續(xù)相流道的深度，以在所述乳化流道與所述連續(xù)相流道的相交處形成階梯結(jié)構(gòu)；

4、與所述第一載板相對(duì)設(shè)置的第二載板，所述第二載板與所述第一載板設(shè)置有所述微流道的一側(cè)表面相連；所述第一載板或所述第二載板上還設(shè)有與所述連續(xù)相流道連通的出口。

5、在一個(gè)實(shí)施方式中，所述分散相流道的深度大于所述乳化流道的深度。

6、在一個(gè)實(shí)施方式中，所述分散相流道與所述連續(xù)相流道的深度相同。

7、在一個(gè)實(shí)施方式中，所述第一載板具有貫穿所述第一載板的第一通孔和第二通孔，所述第一通孔構(gòu)成所述第一入口，所述第二通孔構(gòu)成所述第二入口；

8、所述第一載板還具有貫穿所述第一載板的第三通孔，所述第三通孔構(gòu)成所述出口；或者，所述第二載板具有貫穿所述第二載板的第四通孔，所述第四通孔構(gòu)成所述出口。

9、在一個(gè)實(shí)施方式中，所述連續(xù)相流道包括相互連通的連續(xù)相傳輸流道和液滴傳輸流道；所述連續(xù)相傳輸流道與所述第二入口相連；

10、所述乳化流道背離所述分散相流道的一端與所述液滴傳輸流道的側(cè)壁連通，所述乳化流道與所述液滴傳輸流道的相交處形成所述階梯結(jié)構(gòu)；所述液滴傳輸流道與所述出口相連。

11、在一個(gè)實(shí)施方式中，在垂直于所述連續(xù)相流道的延伸方向，所述連續(xù)相傳輸流道的截面積大于所述液滴傳輸流道的截面積。

12、在一個(gè)實(shí)施方式中，所述微流控芯片包括依次排布的多個(gè)所述乳化流道；所述分散相流道包括相互連通的主傳輸流道和分配流道，所述主傳輸流道背離所述分配流道的一端與所述第一入口連通，所述乳化流道背離所述連續(xù)相流道的一端與所述分配流道的側(cè)壁連通。

13、在一個(gè)實(shí)施方式中，多個(gè)所述乳化流道的尺寸相同。

14、在一個(gè)實(shí)施方式中，沿著所述分配流道的延伸方向，所述分配流道具有中間位置，所述主傳輸流道與所述中間位置連通，以將所述分配流道分為兩個(gè)支路。

15、在一個(gè)實(shí)施方式中，所述兩個(gè)支路分別為第一支路和第二支路，在垂直于所述分散相流道的延伸方向，所述主傳輸流道的截面積大于等于所述第一支路和所述第二支路的截面積之和。

16、在一個(gè)實(shí)施方式中，所述連續(xù)相流道和所述乳化流道的深度差為15μm～1000μm。

17、在一個(gè)實(shí)施方式中，所述連續(xù)相流道的深度為20μm～1050μm，所述乳化流道的深度為5μm～50μm。

18、本發(fā)明技術(shù)方案，具有如下優(yōu)點(diǎn)：

19、1.本發(fā)明提供的微流控芯片，通過(guò)將微流道全部設(shè)置在第一載板上，使得第一載板和第二載板相連的過(guò)程中不涉及微流道之間的對(duì)準(zhǔn)，因此降低了對(duì)準(zhǔn)難度，從而降低了微流控芯片的制造難度，提高了微流控芯片的良率，還能夠降低制造成本。通過(guò)限定乳化流道的深度小于連續(xù)相流道的深度，使分散相液體在乳化流道與連續(xù)相流道的相交處發(fā)生階梯乳化，以生成粒徑均一性高的液滴。微流控芯片還設(shè)置有出口，連續(xù)相液體以及生成的液滴通過(guò)出口傳輸至外，減小了液滴在微流控芯片內(nèi)部堆積導(dǎo)致液滴之間發(fā)生融合的風(fēng)險(xiǎn)，從而提高了液滴粒徑的均一性。

20、2.本發(fā)明提供的微流控芯片，通過(guò)限定分散相流道的深度大于乳化流道的深度，使得分散相液體更加容易進(jìn)入分散相流道且在分散相流道中順暢流動(dòng)，降低了所需的壓力大小，這減小了第一載板與第二載板受到的作用力大小，有利于維持微流控芯片的整體結(jié)構(gòu)。

21、3.本發(fā)明提供的微流控芯片，分散相流道與連續(xù)相流道的深度相同。此時(shí)，整個(gè)微流道均存在兩種深度，這降低了模具制造工藝及注塑的難度，從而降低了微流道的制備難度。

22、4.本發(fā)明提供的微流控芯片，連續(xù)相傳輸流道的截面積大于液滴傳輸流道的截面積，不僅便于連續(xù)相液體由連續(xù)相傳輸流道進(jìn)入液滴傳輸流道，還便于在乳化流道和液滴傳輸流道的交叉處產(chǎn)生液滴。

23、5.本發(fā)明提供的微流控芯片，微流道設(shè)置有依次排布的多個(gè)乳化流道，多個(gè)乳化流道能夠同時(shí)產(chǎn)生液滴，提高了液滴生成效率。

24、6.本發(fā)明提供的微流控芯片，通過(guò)限定多個(gè)乳化流道的尺寸相同，使不同乳化流道產(chǎn)生的液滴具有較高的粒徑均一性。

25、7.本發(fā)明提供的微流控芯片，主傳輸流道的截面積大于等于第一支路和第二支路的截面積之和，以便于分散相液體由主傳輸流道進(jìn)入兩個(gè)支路。

技術(shù)特征：

1.一種微流控芯片，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述分散相流道的深度大于所述乳化流道的深度；

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述第一載板具有貫穿所述第一載板的第一通孔和第二通孔，所述第一通孔構(gòu)成所述第一入口，所述第二通孔構(gòu)成所述第二入口；

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述連續(xù)相流道包括相互連通的連續(xù)相傳輸流道和液滴傳輸流道；所述連續(xù)相傳輸流道與所述第二入口相連；

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的微流控芯片，其特征在于，在垂直于所述連續(xù)相流道的延伸方向，所述連續(xù)相傳輸流道的截面積大于所述液滴傳輸流道的截面積。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，包括依次排布的多個(gè)所述乳化流道；所述分散相流道包括相互連通的主傳輸流道和分配流道，所述主傳輸流道背離所述分配流道的一端與所述第一入口連通，所述乳化流道背離所述連續(xù)相流道的一端與所述分配流道的側(cè)壁連通。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的微流控芯片，其特征在于，多個(gè)所述乳化流道的尺寸相同。

8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的微流控芯片，其特征在于，沿著所述分配流道的延伸方向，所述分配流道具有中間位置，所述主傳輸流道與所述中間位置連通，以將所述分配流道分為兩個(gè)支路。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的微流控芯片，其特征在于，所述兩個(gè)支路分別為第一支路和第二支路，在垂直于所述分散相流道的延伸方向，所述主傳輸流道的截面積大于等于所述第一支路和所述第二支路的截面積之和。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述連續(xù)相流道和所述乳化流道的深度差為15μm～1000μm；

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種微流控芯片，包括第一載板和第二載板，所述第一載板的一側(cè)表面具有微流道、以及與所述微流道連通的第一入口和第二入口，所述微流道包括分散相流道、乳化流道和連續(xù)相流道，所述分散相流道與所述第一入口連通，所述連續(xù)相流道與所述第二入口連通，所述乳化流道的兩端分別與所述分散相流道和所述連續(xù)相流道連通，所述乳化流道的深度小于所述連續(xù)相流道的深度，以在所述乳化流道與所述連續(xù)相流道的相交處形成階梯結(jié)構(gòu)；第二載板與第一載板設(shè)置有微流道的一側(cè)表面相連，第一載板或第二載板上還設(shè)有與連續(xù)相流道連通的出口，所述出口供液滴流出。上述微流控芯片能夠生成粒徑均一性高的液滴，且具有較低的工藝制造要求。

技術(shù)研發(fā)人員：楊佰旺,吳林濤,王海
受保護(hù)的技術(shù)使用者：深圳麥科田生物醫(yī)療技術(shù)股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19