[发明专利]复合结构微流体液体隔离泵送模块

说明书

技术领域

本发明涉及一种微流体液体泵送模块，属于微流体泵送技术领域。

背景技术

目前，微流体领域相关产品中所使用的液体样本泵送模块主要包括依靠外部能量驱动的主动泵送模块和依靠结构设计、表面性质和材质性质等自身特性进行液体驱动的被动泵送模块。主动泵送模块需要外部驱动设备和能源支持，主要依靠压力能、电动力学能、声波能等外部能量驱动液体在微流控系统内部流动。被动泵送模块主要包括毛细力驱动、去气驱动、重力驱动和蒸发力驱动等多种驱动方式，模块依靠自身特性自发地驱动液体流动，无需外部能量支持。

在微流体泵送过程中易产生气泡，它不仅无益于微流控系统的设计功能，而且会在操作过程中产生堵塞流道、改变流动速度、压力脉动和破坏流动稳定性等严重危害。对于非透气性材质模块泵送过程时产生气泡的问题，无论是现有的微流体主动液体泵送模块或被动液体泵送模块都无法依靠自身特征进行较好的克服。此外，现有液体泵送模块无法实现在非透气性材质层上对封闭结构（封闭流道或腔室）进行液体的泵送。并且，现有液体泵送模块也难以在非透气性材质层中实现无气泡、大规模集成的次序流动。

发明内容

本发明的目的是为解决现有微流体泵送技术中存在的上述问题，进而提供一种能在非透气性材质泵送过程中无气泡产生的复合结构微流体液体隔离泵送模块。

实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

复合结构微流体液体隔离泵送模块，所述的复合结构微流体液体隔离泵送模块包括液体结构层、斥水透气层及气体结构层；所述的斥水透气层夹设在液体结构层和气体结构层之间，斥水透气层分别与液体结构层和气体结构层封接；液体结构层与斥水透气层相邻的一侧面上设有至少一个液体流道，所述的至少一个液体流道与斥水透气层相邻的一侧面之间形成至少一个液体流道密封腔室；液体结构层上沿液体结构层厚度方向开设有至少一个液体入口，所述的至少一个液体入口与外部环境以及至少一个液体流道密封腔室相通；所述的气体结构层与斥水透气层相邻的一侧面上设有至少一个气体流道，所述的至少一个气体流道与斥水透气层相邻一侧面之间形成至少一个气体流道密封腔室，液体结构层上沿液体结构层厚度方向并贯穿斥水透气层开设有至少一个气体输送口，所述的至少一个气体输送口与外部负压气体源相连，且至少一个气体输送口与至少一个气体流道密封腔室相通。

本发明具有以下有益效果：一、本发明的复合结构微流体液体隔离泵送模块的液体结构层和气体结构层均由非透气性材质制成，在泵送过程中，通过从液体流道密封腔室内向气体流道密封腔室内输运空气，利用该物理过程所产生的压力梯度驱动液体流动，消除了在泵送过程中产生无用气泡的问题根源，实现了无气泡的液体泵送过程。二、在无液体出口的封闭结构中，复合结构微流体液体隔离泵送模块可以通过从液体结构层向气体结构层持续的气体扩散输运过程，将液体快速的充入至液体流道密封腔室内，直至充满整个密封结构。三、由于泵送过程中液体与驱动气体被斥水透气层隔离开，避免了环境与液体样本之间的相互污染，同时，极大地减少了不必要的冗余体积与试液浪费，结构紧凑，试液有效使用效率达到95%以上。四、本发明的复合结构微流体液体隔离泵送模块可以应用在任何能与斥水透气材质进行封装的材质中，易于拓展应用领域与范围，且适用于工业大规模生产。

附图说明

图1是本发明的整体结构主视图，图2是图1的A-A剖视图，图3是图1的B-B剖视图，图4是本发明的复合结构微流体液体隔离泵送模块泵送过程前的局部剖视原理图，图5是图4的a处局部放大图，图6是复合结构微流体液体隔离泵送模块泵送过程中的局部剖视原理图，图7是图6的b处局部放大图，图8是复合结构微流体液体隔离泵送模块泵送后的局部剖视原理图，图9是图8的c处局部放大图。

图中所示出的部件名称及标号如下：

液体结构层1、液体入口1-1、液体流道密封腔室1-2、斥水透气层2、气体结构层3、气体输送口3-1、气体流道密封腔室3-2。

具体实施方式