[发明专利]一种多模式微混合器芯片及高通量混合和柔性混合方法

权利要求书

1.一种多模式微混合器芯片，其特征在于，包括n个样品入口、m个样品出口、上基板(1)和下基板(3)，所述上基板(1)通过流道层(2)和下基板(3)固联为一体；所述上基板(1)包括上基板基底材料层(14)和设置在上基板基底材料层(14)下表面的上基板导电薄膜(13)；所述流道层(2)包括曲线形流道(23)和与曲线形流道(23)一端相连接的混合腔(24)，所述曲线形流道(23)的另一端与n个样品入口相连接，所述混合腔(24)的另一端与m个样品出口相连接；所述曲线形流道(23)包括主曲线流道(231)和设置在主曲线流道(231)上的突扩结构(232)；所述下基板(3)从上往下依次设有绝缘层(31)、光电导层(32)、下基板透明导电薄膜(33)和下基板透明基底材料层(34)，且四者固联为一体；

其中，n为正整数且不小于2，m为正整数且不小于1。

2.根据权利要求1所述的多模式微混合器芯片，其特征在于，所述样品入口设有两个，所述样品出口设有一个。

3.根据权利要求1所述的多模式微混合器芯片，其特征在于，所述混合腔(24)的纵截面尺寸大于任意段曲线形流道(23)的纵截面尺寸。

4.根据权利要求1所述的多模式微混合器芯片，其特征在于，所述突扩结构(232)的排布方式可为沿主曲线流道(231)侧壁的阵列排布或沿主曲线流道(231)侧壁的随机排布或置于曲线形流道(23)中用于连接相邻的两主曲线流道(231)。

5.根据权利要求1所述的多模式微混合器芯片，其特征在于，所述主曲线流道(231)的形状为对称及非对称的正弦线形或螺旋线形或半圆弧形。

6.根据权利要求1所述的多模式微混合器芯片，其特征在于，所述突扩结构(232)的形状为任意多边形。

7.权利要求1至6任意一项所述的多模式微混合器芯片的高通量混合方法，其特征在于，包括以下几个步骤：

(a)在上基板导电薄膜(13)和下基板透明导电薄膜(33)之间加交流电信号，在n个样品入口中分别插入一根入口微管，n种样品分别通过高速外驱动设备持续由入口微管注入对应的样品入口；

(b)n种样品在曲线形流道(23)入口处汇合后形成高速样品流，注入曲线形流道(23)，高速样品流在曲线形流道(23)中进行初步混合，得到初步高速样品流；

(c)初步高速样品流注入混合腔(24)中，通过微反射器将动态缩微光图案投射到混合腔(24)正下方位置的光电导层(32)上，初步高速样品流在混合腔(24)中进行最终的混合，得到最终高速样品流；

(d)最终高速样品流由混合腔(24)引向m个样品出口，在m个样品出口中分别插入一根出口微管，通过出口微管导出最终高速样品流至收集装置，完成整个混合过程；

其中，n为正整数且不小于2，m为正整数且不小于1。

8.根据权利要求7所述的多模式微混合器芯片的高通量混合方法，其特征在于，所述高速外驱动设备为注射泵。

9.权利要求1至6任意一项所述的多模式微混合器芯片的柔性混合方法，其特征在于，包括以下几个步骤：

(a)在上基板导电薄膜(13)和下基板透明导电薄膜(33)之间加交流电信号，在n个样品入口中分别插入一根入口微管，n种样品分别通过低速外驱动设备批量由入口微管注入对应的样品入口；

(b)n种样品在曲线形流道(23)入口处汇合后形成低速样品流，注入曲线形流道(23)，低速样品流通过曲线形流道(23)引入混合腔(24)；

(c)通过微反射器将动态缩微光图案投射到混合腔(24)正下方位置的光电导层(32)上，低速样品流在混合腔(24)中进行初始混合，得到最终低速样品流；

(d)最终低速样品流由混合腔(24)引向m个样品出口，在m个样品出口中分别插入一根出口微管，在样品出口处加负压，通过出口微管导出最终低速样品流至收集装置，完成整个混合过程；

其中，n为正整数且不小于2，m为正整数且不小于1。

10.根据权利要求9所述的多模式微混合器芯片的柔性混合方法，其特征在于，所述低速外驱动设备为移液器。