本發(fā)明涉及一種芯片其基片采用強(qiáng)疏水材質(zhì)的霍亂診斷用微流控裝置，屬于分析測(cè)試領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

相關(guān)多通道微流控霍亂診斷技術(shù)背景，可以參見(jiàn)CN 200910150930.4等發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)案。

僅就微流控技術(shù)其本身的整體概貌而言，可以參見(jiàn)著名微流控專(zhuān)家林炳承先生不久前出的專(zhuān)著“圖解微流控芯片實(shí)驗(yàn)室”，該專(zhuān)著已經(jīng)由科學(xué)出版社出版，該專(zhuān)著對(duì)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。

那么，下面要談?wù)劚景戈P(guān)注的重點(diǎn)問(wèn)題。

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(xiě)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P(yáng)DMS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(lèi)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P(yáng)DMS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P(yáng)DMS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P(yáng)DMS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(lèi)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(zhuān)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?zhuān)矗掷m(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(lèi)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?，而是，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?zhuān)瑹o(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P(yáng)DMS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P(yáng)DMS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P(yáng)DMS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P(yáng)DMS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(zhuān)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。

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，一攬子地解決上文述及的兩個(gè)難題，并且，將該解決方案應(yīng)用于霍亂診斷用多通道微流控芯片領(lǐng)域，形成一種新型的 霍亂診斷用多通道微流控裝置。

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芯片其基片采用強(qiáng)疏水材質(zhì)的霍亂診斷用微流控裝置，該微流控裝置的結(jié)構(gòu)包括多通道微流控芯片，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，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(gè)面含有經(jīng)由模壓工藝或刻蝕工藝形成的槽道結(jié)構(gòu)，該基片還含有與該槽道結(jié)構(gòu)相連并且洞穿該基片的經(jīng)由模壓工藝、刻蝕工藝或簡(jiǎn)單打孔工藝形成的窗口結(jié)構(gòu)，相互貼合安裝在一起的該基片與該蓋片共同構(gòu)建成了含有管道結(jié)構(gòu)以及與之相連的液池結(jié)構(gòu)的微流控芯片，該管道的結(jié)構(gòu)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(cè)被該蓋片封堵而另一側(cè)開(kāi)放，該窗口的結(jié)構(gòu)位置就是所述液池的結(jié)構(gòu)位置，所述液池的數(shù)量是三個(gè)，其中的兩個(gè)液池其結(jié)構(gòu)位置位于該微流控芯片的進(jìn)樣端，余下的一個(gè)液池其結(jié)構(gòu)位置位于該微流控芯片實(shí)際進(jìn)樣測(cè)試時(shí)其芯片內(nèi)液體流動(dòng)的終端，該終端與該進(jìn)樣端相互遠(yuǎn)離，該管道的一端經(jīng)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(jìn)樣端的該兩個(gè)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(gè)液池聯(lián)通，以及，依序分別裝設(shè)在該管道內(nèi)不同位置上的工作電極以及對(duì)電極以及參比電極，所述工作電極由導(dǎo)電性電極以及貼附在該導(dǎo)電性電極上的包埋了霍亂特異性抗原的金膠敏感膜構(gòu)成，該管道的構(gòu)造呈并聯(lián)構(gòu)造，所述呈并聯(lián)構(gòu)造的管道由四條分支管道并聯(lián)構(gòu)成，所述工作電極的數(shù)量是四個(gè)，該四個(gè)工作電極的裝設(shè)位置分別位于所述四條分支管道內(nèi)，以及，該四個(gè)工作電極其表層金膠敏感膜結(jié)構(gòu)中的特異性抗原分別是對(duì)霍亂抗體能特異性結(jié)合的四種霍亂抗原物質(zhì)，該四種抗原物質(zhì)分別是霍亂TP0821抗原以及霍亂TP0319抗原以及霍亂TP0624抗原以及霍亂O139抗原，所述工作電極其材質(zhì)是黃金材質(zhì)或熱分解導(dǎo)電高分子材質(zhì)，所述工作電極其形貌呈現(xiàn)片狀或絲狀，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)還包括合頁(yè)式夾具，該合頁(yè)式夾具其外形輪廓形似合頁(yè)，該合頁(yè)式夾具由相互鉸接在一起的兩個(gè)頁(yè)片以及貫穿該兩個(gè)頁(yè)片的一個(gè)緊固螺絲以及一個(gè)與該緊固螺絲匹配并與該緊固螺絲套接在一起的用于手動(dòng)緊固及手動(dòng)松脫的螺帽構(gòu)成，該合頁(yè)式夾具的兩個(gè)頁(yè)片各以其末梢相互靠攏并夾持該微流控芯片，所述末梢定位在該微流控芯片的鄰近所述終端的結(jié)構(gòu)位置上，至少在其中的一個(gè)所述頁(yè)片上貼附固定裝設(shè)有微型超聲波換能器，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；該合頁(yè)式夾具提供了一個(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)降低試樣溶液與所述管道的內(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所述管道內(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；所述聚二甲基硅氧烷材質(zhì)的基片其功能包括與蓋片及工作電極及對(duì)電極及參比電極一同構(gòu)建該微流控芯片，柔軟并具彈性的該聚二甲基硅氧烷材質(zhì)的基片其功能還包括以其對(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。

當(dāng)然也可以在兩個(gè)所述頁(yè)片上都裝設(shè)所述的微型超聲波換能器；但是，僅裝設(shè)一個(gè)微型超聲波換能器已經(jīng)足夠應(yīng)付使用了。

合頁(yè)一詞其本身的技術(shù)含義是公知的。

所述金膠敏感膜是將殼聚糖金膠溶液與霍亂特異性抗原溶液充分混合均勻，用點(diǎn)樣儀點(diǎn)樣或涂布于指定結(jié)構(gòu)位置，并使其干燥成膜而成。所述金膠敏感膜中的霍亂特異性抗原均為辣根過(guò)氧化物酶或者葡糖糖氧化酶標(biāo)記的霍亂抗原，所述金膠敏感膜已包含為固定上述各霍亂特異性抗原而引入其中的輔助性介質(zhì)，所述輔助性介質(zhì)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(jié)構(gòu)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(nèi)徑尺寸均可以是任意選定的尺寸，但是，出于盡量少用待測(cè)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(xì)管級(jí)的通道，所述毛細(xì)管級(jí)的通道意即其內(nèi)徑與通常意義上的毛細(xì)管的內(nèi)徑相當(dāng)?shù)耐ǖ馈Ｋ雒?xì)管其內(nèi)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(dāng)然也可以是任意的存在彎曲的線形，并且，所述毛細(xì)管的內(nèi)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(xì)管一詞而言，其技術(shù)含義是公知的。

結(jié)構(gòu)中涉及的對(duì)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(duì)電極以及所述參比電極其本身的詞匯的技術(shù)含義是公知的。

本案微流控芯片結(jié)構(gòu)中涉及若干個(gè)液池，所述液池是用于過(guò)渡性儲(chǔ)液的池形或囊形構(gòu)造，其中的每一個(gè)液池的內(nèi)腔其形狀均可以是任意選定的形狀，所述內(nèi)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(cè)液樣以及降低試劑損耗，所述液池最好是能夠與毛細(xì)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(shù)含義對(duì)于超聲波技術(shù)領(lǐng)域的專(zhuān)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(zhuān)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)；同樣地，在裸的PDMS基片上開(kāi)孔洞的技術(shù)更是已知的簡(jiǎn)單技術(shù)。本案亦不對(duì)此展開(kāi)贅言。

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。

該微流控裝置的結(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(zhuān)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(zhuān)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5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，所述附件例如多道電化學(xué)工作站等等，所述多道電化學(xué)工作站的技術(shù)含義是公知的。本案微流控芯片結(jié)構(gòu)中涉及的各個(gè)工作電極以及對(duì)電極以及參比電極等，可以分別經(jīng)由相應(yīng)的專(zhuān)用串線與所述多道電化學(xué)工作站的相應(yīng)接口進(jìn)行聯(lián)接。所述專(zhuān)用串線是用來(lái)將各所述電極與所述多道電化學(xué)工作站的各相應(yīng)接口進(jìn)行相互聯(lián)接的專(zhuān)用電纜。本案裝置中的所述微流控芯片，其結(jié)構(gòu)也可以包括微閥，所述微閥的數(shù)量不限，根據(jù)實(shí)際需要，所述微閥可以裝設(shè)在該微流控芯片結(jié)構(gòu)中的任何需要安裝的部位；該微閥一詞對(duì)于微流控芯片技術(shù)領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)人員來(lái)說(shuō)，其本身的技術(shù)含義是公知的；該微閥其本身的制作技術(shù)及使用技術(shù)亦是公知的；該微閥不是必需的構(gòu)件。

所述工作電極的直徑可以允許是任意設(shè)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(zhǎng)度可以允許是任意設(shè)定的便于安裝使用的長(zhǎng)度，但是，推薦的或曰優(yōu)選的所述長(zhǎng)度其范圍是在1微米至15000微米個(gè)之間。

通過(guò)噴涂或點(diǎn)樣儀點(diǎn)樣或其它合適工藝涂布裝設(shè)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(shè)定的可對(duì)待測(cè)樣液發(fā)生電性信號(hào)響應(yīng)的厚度，但是，推薦的厚度或者說(shuō)是優(yōu)選的厚度是介于10納米與200納米之間。

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。

位于該微流控芯片的該進(jìn)樣端的該兩個(gè)液池其與位于該微流控芯片該終端的該余下的一個(gè)液池之間的直線距離根據(jù)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(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。

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(kāi)的該新型液流驅(qū)動(dòng)原理，本案微流控芯片其應(yīng)用運(yùn)作之中，該新型液流驅(qū)動(dòng)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(qū)動(dòng)液流在該四通道微流控芯片的毛細(xì)管通道中流動(dòng)，利用四通道電化學(xué)分析儀器分別對(duì)四種霍亂抗體加以檢測(cè)。

以四種霍亂抗原來(lái)偵測(cè)相應(yīng)的四種霍亂抗體，與用四種霍亂抗體來(lái)偵測(cè)相應(yīng)的四種霍亂抗原，同樣地，都能夠診斷霍亂；其所依據(jù)的原理是，霍亂病患體內(nèi)必然是抗原、抗體并存，并相互可逆結(jié)合，形成可逆的結(jié)合物，因此，用抗原來(lái)偵測(cè)抗體并藉此診斷霍亂，與用抗體去偵測(cè)抗原并診斷霍亂，都可以達(dá)到診斷目的。當(dāng)然，不同的手段其相應(yīng)的電極敏感修飾層在技術(shù)上并不相同。

本案微流控芯片的具體檢測(cè)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(qū)動(dòng)下，各種霍亂抗體分子被各通道中電極表面上金膠敏感膜包埋的相應(yīng)的辣根過(guò)氧化物酶標(biāo)記的霍亂特異性抗原捕獲。

2、辣根過(guò)氧化物酶標(biāo)記的霍亂特異性抗原與血清樣品中的霍亂抗體形成免疫復(fù)合物。

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

4、將結(jié)果進(jìn)行綜合分析，對(duì)霍亂抗體進(jìn)行綜合診斷。

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定位所述合頁(yè)式夾具，以該合頁(yè)式夾具其頁(yè)片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，進(jìn)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(qū)動(dòng)試樣液流在這樣一種原本強(qiáng)烈疏水的毛細(xì)管通道內(nèi)向所述終端方向流動(dòng)。藉由本案液流驅(qū)動(dòng)方案，完全無(wú)須對(duì)該聚二甲基硅氧烷材質(zhì)的基片及其內(nèi)部管道進(jìn)行任何的表面化學(xué)修飾或化學(xué)改性，完全免除了該表面化學(xué)修飾或化學(xué)改性的麻煩程序；并且完全免除了傳統(tǒng)意義上的微泵之類(lèi)的設(shè)備；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；所述抗原、抗體以及抗原與抗體的可逆結(jié)合物當(dāng)然都是屬于所述的生物大分子的類(lèi)型；由于所述的吸附作用以及所述的吞沒(méi)作用被有效地遏制，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；該低功率、高頻頻段超聲波的作用，當(dāng)然還包括促成抗原、抗體之間的可逆結(jié)合反應(yīng)的快速達(dá)成，這使得相關(guān)測(cè)試操作能夠以比較快的速度完成。

由于不需要進(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)修飾或化學(xué)改性操作，因此，這個(gè)表面化學(xué)修飾層或化學(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)修飾層或化學(xué)改性層的破壞性影響也就不存在了。

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)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(chǎn)、應(yīng)用等等領(lǐng)域發(fā)揮更大的作用。

本案結(jié)構(gòu)中的該合頁(yè)式夾具其頁(yè)片上固定裝設(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，該合頁(yè)式夾具連同其頁(yè)片上所附的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是本案該裝置其實(shí)施例芯片部分構(gòu)造的示意圖，所展示的是該例結(jié)構(gòu)的俯視角度下的芯片內(nèi)部管道及各電極及各相關(guān)液池的結(jié)構(gòu)形態(tài)，該圖中沒(méi)有描繪出所述合頁(yè)式夾具以及其頁(yè)片上附設(shè)的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(cè)視圖。

圖中，1、2、10分別是三個(gè)裝設(shè)位置不同的液池，3是歧管狀岔道，4、7、11、14分別是裝設(shè)位置不同但相互并聯(lián)形成并聯(lián)聯(lián)通結(jié)構(gòu)的四條分支管道，5是裝設(shè)在分支管道4內(nèi)的其表層金膠敏感膜結(jié)構(gòu)中的特異性抗原物質(zhì)為霍亂TP0821抗原的工作電極，6是裝設(shè)在分支管道7內(nèi)的其表層金膠敏感膜結(jié)構(gòu)中的特異性抗原物質(zhì)為霍亂TP0319抗原的工作電極，12是裝設(shè)在分支管道11內(nèi)的其表層金膠敏感膜結(jié)構(gòu)中的特異性抗原物質(zhì)為霍亂TP0624抗原的工作電極，13是裝設(shè)在分支管道14內(nèi)的其表層金膠敏感膜結(jié)構(gòu)中的特異性抗原物質(zhì)為霍亂O139抗原的工作電極，8是對(duì)電極，9是參比電極，15是合頁(yè)式夾具，16標(biāo)示鉸接機(jī)構(gòu)所在位置，17是緊固螺絲，18是高頻振蕩電訊號(hào)傳輸電纜，19是微型超聲波換能器，20、25分別是結(jié)構(gòu)位置不同的兩個(gè)頁(yè)片，21是蓋片，22是基片，23是進(jìn)樣端，24是終端，26是螺帽；圖例中的該合頁(yè)式夾具結(jié)構(gòu)僅是示意的圖例結(jié)構(gòu)，實(shí)際該合頁(yè)式夾具其結(jié)構(gòu)不限于該圖例合頁(yè)式夾具結(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。

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)包括多通道微流控芯片，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22和蓋片21，所述基片22和蓋片21均為板狀物或片狀物，該基片22的面向該蓋片21的那個(gè)面含有經(jīng)由模壓工藝或刻蝕工藝形成的槽道結(jié)構(gòu)，該基片22還含有與該槽道結(jié)構(gòu)相連并且洞穿該基片的經(jīng)由模壓工藝、刻蝕工藝或簡(jiǎn)單打孔工藝形成的窗口結(jié)構(gòu)，相互貼合安裝在一起的該基片22與該蓋片21共同構(gòu)建成了含有管道結(jié)構(gòu)以及與之相連的液池結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)位置位于該基片22與該蓋片21相互貼合的界面區(qū)域，該窗口其一側(cè)被該蓋片21封堵而另一側(cè)開(kāi)放，該窗口的結(jié)構(gòu)位置就是所述液池1、液池2、液池10的結(jié)構(gòu)位置，所述液池的數(shù)量是三個(gè)，其中的兩個(gè)液池即液池1和液池2其結(jié)構(gòu)位置位于該微流控芯片的進(jìn)樣端23，余下的一個(gè)液池即液池10其結(jié)構(gòu)位置位于該微流控芯片實(shí)際進(jìn)樣測(cè)試時(shí)其芯片內(nèi)液體流動(dòng)的終端24，該終端24與該進(jìn)樣端23相互遠(yuǎn)離，該管道的一端經(jīng)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(jìn)樣端23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24的該余下的一個(gè)液池即液池10聯(lián)通，以及，依序分別裝設(shè)在該管道內(nèi)不同位置上的工作電極以及對(duì)電極8以及參比電極9，所述工 作電極由導(dǎo)電性電極以及貼附在該導(dǎo)電性電極上的包埋了霍亂特異性抗原的金膠敏感膜構(gòu)成，該管道的構(gòu)造呈并聯(lián)構(gòu)造，所述呈并聯(lián)構(gòu)造的管道由四條分支管道并聯(lián)構(gòu)成，所述工作電極的數(shù)量是四個(gè)，該四個(gè)工作電極的裝設(shè)位置分別位于所述四條分支管道內(nèi)，該四個(gè)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(gè)工作電極其表層金膠敏感膜結(jié)構(gòu)中的特異性抗原分別是對(duì)霍亂抗體能特異性結(jié)合的四種霍亂抗原物質(zhì)，該四種抗原物質(zhì)分別是霍亂TP0821抗原以及霍亂TP0319抗原以及霍亂TP0624抗原以及霍亂O139抗原，具體地展開(kāi)來(lái)講，5是裝設(shè)在分支管道4內(nèi)的其表層金膠敏感膜結(jié)構(gòu)中的特異性抗原物質(zhì)為霍亂TP0821抗原的工作電極，6是裝設(shè)在分支管道7內(nèi)的其表層金膠敏感膜結(jié)構(gòu)中的特異性抗原物質(zhì)為霍亂TP0319抗原的工作電極，12是裝設(shè)在分支管道11內(nèi)的其表層金膠敏感膜結(jié)構(gòu)中的特異性抗原物質(zhì)為霍亂TP0624抗原的工作電極，13是裝設(shè)在分支管道14內(nèi)的其表層金膠敏感膜結(jié)構(gòu)中的特異性抗原物質(zhì)為霍亂O139抗原的工作電極，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(zhì)是黃金材質(zhì)或熱分解導(dǎo)電高分子材質(zhì)，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(diǎn)是，該基片22其材質(zhì)是聚二甲基硅氧烷材質(zhì)，該基片22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)還包括合頁(yè)式夾具15，該合頁(yè)式夾具15其外形輪廓形似合頁(yè)，該合頁(yè)式夾具15由相互鉸接在一起的兩個(gè)頁(yè)片20、25以及貫穿該兩個(gè)頁(yè)片20、25的一個(gè)緊固螺絲17以及一個(gè)與該緊固螺絲17匹配并與該緊固螺絲17套接在一起的用于手動(dòng)緊固及手動(dòng)松脫的螺帽26構(gòu)成，該合頁(yè)式夾具15的兩個(gè)頁(yè)片20、25各以其末梢相互靠攏并夾持該微流控芯片，所述末梢定位在該微流控芯片的鄰近所述終端24的結(jié)構(gòu)位置上，至少在其中的一個(gè)所述頁(yè)片上貼附固定裝設(shè)有微型超聲波換能器，本圖例中，是在頁(yè)片20上貼附裝設(shè)該微型超聲波換能器19，當(dāng)然，也可以允許在兩個(gè)頁(yè)片20、25上都裝設(shè)上微型超聲波換能器，不過(guò)，一般說(shuō)來(lái)，僅在一個(gè)所述頁(yè)片上貼附裝設(shè)一個(gè)微型超聲波換能器就足以應(yīng)付實(shí)際需要，以及，高頻振蕩電訊號(hào)傳輸電纜18，該高頻振蕩電訊號(hào)傳輸電纜18的一端與該微型超聲波換能器19連接在一起；該合頁(yè)式夾具15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19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)降低試樣溶液與所述管道的內(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23以及所述終端24與該微型超聲波換能器19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23其界面張力與所述終端24其界面張力之間的差異，該微流控芯片該兩端即進(jìn)樣端23與終端24之間的界面張力差異會(huì)在該微流控芯片的該兩端即進(jìn)樣端23與終端24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24方向流動(dòng)；該微型超聲波換能器19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所述管道內(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22其體相對(duì)該生物大分子的吞沒(méi)作用；所述聚二甲基硅氧烷材質(zhì)的基片22其功能包括與蓋片21及工作電極5、工作電極6、工作電極12、工作電極13及對(duì)電極8及參比電極9一同構(gòu)建該微流控芯片，柔軟并具彈性的該聚二甲基硅氧烷材質(zhì)的基片22其功能還包括以其對(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24到該進(jìn)樣端23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。

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1中沒(méi)有繪出該合頁(yè)式夾具15以及其一個(gè)頁(yè)片上所貼附裝設(shè)的該微型超聲波換能器19以及高頻振蕩電訊號(hào)傳輸電纜18；并且，圖1及圖2中均沒(méi)有繪出所述高頻振蕩電訊號(hào)發(fā)生器及多道電化學(xué)工作站等附屬件。

所涉合頁(yè)式夾具15可以利用市售的合頁(yè)進(jìn)行簡(jiǎn)單的切割、改制；所述微型超聲波換能器19市場(chǎng)有售；市售的微型超聲波換能器品種繁多，可以根據(jù)需要選擇使用；該微型超聲波換能器19也可以向超聲波換能器專(zhuān)業(yè)廠家定制。

所涉高頻振蕩電訊號(hào)傳輸電纜18市場(chǎng)有售；也可以向超聲波換能器廠家或電纜專(zhuān)業(yè)廠家定制。

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

本例結(jié)構(gòu)中的各工作電極以及對(duì)電極以及參比電極可以分別經(jīng)由各自專(zhuān)用的電纜或曰串線分別與作為附件的多道電化學(xué)工作站的對(duì)應(yīng)電纜接口或曰串線接口聯(lián)接。

本案裝置是用多種霍亂抗原來(lái)偵測(cè)多種相應(yīng)的霍亂抗體，藉此診斷霍亂。