[发明专利]一种微流控芯片及一种微流控方法

权利要求书

1.一种微流控芯片，其特征在于内部包含可外接电信号的电极、带有分叉结构的通道，若干个可外接电信号的电极固定在芯片内通道两侧，通过在一个或多个电极上接入电信号，实现对微流控芯片通道内液滴的控制。

2.根据权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于芯片内多个可外接电信号的电极的固定位置为：沿液滴运动方向，接近但未到达通道分叉处的通道两侧，使液滴在未进入通道分叉之前分别经过其行进路线上与每个电极距离最小的若干个点，并且微流控芯片内液体以及通道内壁分别与电极绝缘，电极在芯片内的安装方法包括但不限于灌注法、预埋法。

3. 根据权利要求2所述的微流控芯片，其特征在于包括检测窗与检测孔中的一种或多种、进液池与进液接口中的一种或多种、成品池与出液接口中的一种或多种、废液池与废液接口中的一种或多种，检测窗或检测孔的观察检测范围可以包含液滴在微流控芯片通道中移动的部分或全部区域，无论选择何种区域，液滴在接近电极之前必须完成位置或特性参数的检测，检测的手段包括但不限于：激发荧光检测、同位素鉴别、影像识别。

4.根据权利要求1至权利要求3所述的微流控芯片，其特征在于电极上外接电信号的参数为：电压幅值在10V至5000V之间或-5000V至-10V之间、电压频率在100Hz至1MHz之间，电信号幅值与频率的选择依据包括但不限于：芯片内通道中液滴与电极的距离、微流控芯片的材质、液滴的参数、电极的形状，电信号的类型包括但不限于：方波、三角波、正弦波、锯齿波、积分波、微分波、阶梯波。

5.一种微流控方法，其特征在于液滴在行进路线上按先后顺序依次接近：检测区域、行进路线上分别与每个电极距离最小的若干个点、通道分叉点，这样的位置序列在液滴行进路线上可以只有一个，也可以有多个，在有多个上述位置序列的情况：每个位置序列可以包含上述三种位置中的一种或多种。

6.根据权利要求5所述的微流控方法，其特征在于液滴到达行进路线上与电极距离最小的点之前，进入检测区域对液滴的特性参数以及位置参数进行实时检测：检测的方法包括但不限于：激发荧光检测、同位素鉴别、影像识别；检测的范围可以包含液滴在微流控芯片通道中移动的部分或全部区域，无论选择何种区域，液滴在接近电极或受到电极上电信号作用之前必须实现位置或特性参数的检测。

7.根据权利要求6所述的微流控方法，其特征在于根据已知或实时检测出的液滴特性参数，选择通道两侧或某一侧的若干个电极接通电信号，实现对液滴形状、特性、位置或移动方向的控制，该控制产生的效果包括但不限于：实现通道中的液滴在与行进路线垂直方向上的位置改变、实现通道中的液滴根据其检测信息进入不同的通道分叉中、实现液滴在与行进路线垂直方向上被拉长、实现液滴在电场的作用下性质的改变。

8.根据权利要求6所述的微流控方法，其特征在于：根据已知或实时检测出的液滴特性参数与位置信息，在液滴进入通道分叉处之前，分别控制通道两侧的若干个电极接通电信号的时刻与时间长度，并实时调整不同电极接通的电信号的参数，使液滴沿通道中心线或趋近于沿通道中心线行进，最终在通道分叉处被分为等量或接近等量的两个液滴，这两个液滴分别进入不同的通道分叉，即实现液滴的等量切分，该液滴的等量切分方法可以在应用上实现液滴内单个样本的分割、多个样本的分离以及相对精确的改变液滴的体积。

9.根据权利要求6所述的微流控方法，其特征在于：根据已知或实时检测出的液滴特性参数与位置信息，在液滴进入通道分叉处之前，分别控制通道两侧的若干个电极接通电信号的时刻与时间长度，并实时调整不同电极接通的电信号的参数，参照通道中心线，保持液滴整体在通道中心线的一侧与另一侧的体积比等于或接近于指定的比例，最终在通道分叉处被分为质量成一定比例的不同的两个液滴，并分别进入不同的通道分叉，即实现液滴的比例切分，该液滴的比例切分方法可以在应用上实现液滴内单个样本的分割、多个样本的分离以及相对精确的改变液滴的体积。

10.根据权利要求5至权利要求9所述的微流控方法，其特征在于电极上接入的电信号的参数为：电压幅值在10V至5000V之间或-5000V至-10V之间、电压频率在100Hz至1MHz之间，电信号幅值与频率的选择依据包括但不限于：芯片内通道中液滴与电极的距离、微流控芯片的材质、液滴的参数、电极的形状，电信号的类型包括但不限于：方波、三角波、正弦波、锯齿波、积分波、微分波、阶梯波。