[实用新型]声表面波实现纸基微流器件中多个检测区并行加热的装置

说明书

技术领域

 本实用新型涉及一种纸基微流器件，尤其是涉及一种声表面波实现纸基微流器件中多个检测区并行加热的装置。

背景技术

微流技术是将一系列生化分析操作，如抽样、样品预处理、分离、反应、检测和数据分析等，集成于一个微流基片上，由于其极大地降低了微流分析成本，并缩短了微流分析时间，因而获得了快速发展。建立于微流技术上的微流分析系统，因具有灵活多样的器件结构、极小的微流体积和较小的系统尺寸，被广泛应用于DNA测序、蛋白质分析、单细胞分析、毒品检测和食物安全等领域。

常见的微流器件的基片主要有硅片、玻璃、石英和有机聚合物等材料，最近，纸基片因其具有重用性好、可生物降解、多孔性、与生物相容性好、便于储存输运等优良特性，在微流器件的研究和应用中得到了快速发展。以纸基片构成的纸基微流器件相对于以研究得比较深入的硅片、玻璃、石英和有机聚合物等基质材料构成的微流器件而言，不仅具有基质材料价格十分低廉，而且制作工艺十分简单、制作设备十分廉价等优点。纸基微流器件的一经出现，即成为了微流控学前沿研究热点，同时，也为市场潜力十分巨大的POCT（Point-Of-Care Testing，即时检验）更广泛应用，克服了成本障碍。

在纸基微流器件中，为实现高通量分析，往往在一个纸基片上同时制作多个检测区，反应液通过纸基微通道输运到检测区，与检测区中的待检测物实现生化反应，通过反应后检测区中纸基片颜色变化定量待测物的浓度。与传统的检测方法一样，有些生化反应需要在高于室温的环境下完成。因此，需要解决在纸基微流器件的检测区中加热反应液，以提高检测区中反应液温度的问题。纸基微流器件的低成本是其相对于其它基片微流器件的一个重要优点，因而在纸基微流器件上增加检测区加热元件的同时，不至于较大幅度地提高纸基微流器件的成本，是一个重要的研究问题；同时，如何均匀、同时加热同一纸基微流器件上的多个检测区，也是实现纸基微流器件上实现反应液加热的一个难点。对国内外文献搜索，尚未见对纸基微流器件中检测区的并行加热的相关报道。因此现有的纸基微流器件只能完成常温下即可实现生化反应的微流分析，限制了其应用性。如期刊《分析化学学报》2010年第674卷第1期227-233页（Analytica Chimica Acta, Vol. 674 (1), 2010：227-233）公开了《多比色法指示器的纸基微流器件》（《Use of multiple colorimetric indicators for paper-based microfluidic devices》），它是通过光刻技术在滤纸上构建包含纸基微通道和多个检测区的纸基微流器件，使用时待检测物的指示剂点样到检测区，并在常温下晾干，待测反应液进样到纸基微流器件的中心，在纸基微通道内由于毛细管力作用，待测反应液沿着纸基微通道输运到检测区，与检测区中的指示剂进行显色反应，根据显色反应的颜色图像来定量分析反应液的浓度。该纸基微流器件虽然可以完成在常温下即能实现生化反应的微流分析，但是由于其无法实现检测区中的待测反应液的加热，因此，其无法完成高于常温下待测反应液的分析，有待于改进。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种声表面波实现纸基微流器件中多个检测区并行加热的装置，其结构简单、体积小，且能够在高于室温的环境下有效地实现检测区中的生化反应。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种声表面波实现纸基微流器件中多个检测区并行加热的装置，其特征在于包括压电基片、用于产生RF电信号的信号发生装置、用于容纳受热微流体的PDMS微容器及用于向纸基微流器件中的多个检测区传热的导热性能良好的金属传热片，所述的压电基片的上表面为工作表面，所述的压电基片的工作表面上设置有用于激发声表面波且与所述的信号发生装置连接的叉指换能器，所述的压电基片的工作表面上且位于所述的叉指换能器激发的声表面波的声传输路径上设置有疏水层，所述的PDMS微容器具有顶部开口和底部开口，所述的PDMS微容器的底部紧贴连接于所述的疏水层上，所述的金属传热片覆盖于所述的PDMS微容器的顶部，并使容纳于所述的PDMS微容器内的受热微流体分别与所述的疏水层和所述的金属传热片接触，所述的金属传热片的外周端部向外延伸形成有多个传热区，所述的传热区的位置与纸基微流器件中的检测区的位置相对应。

所述的信号发生装置由用于产生RF电信号的信号发生器及与所述的信号发生器连接的功率放大器组成，所述的功率放大器与所述的叉指换能器连接。