[发明专利]一种基于芯片实验室微流体技术气控微阀装置及其控制方法

权利要求书

1.一种基于芯片实验室微流体技术气控微阀装置，其特征在于：包括样品容器Ⅰ（1）、气控微阀芯片（2）、显微镜（3）、PC机（4）、数据线（5）、恒压泵（6）、压力调节阀（7）、气源过滤装置（8）、气管（9）、空气压缩机（10）和样品容器Ⅱ（11），所述气控微阀芯片（2）包括玻璃基片（2-1）、PDMS材料（2-2）、液体出口（2-3）、阀膜（2-4）、气体入口（2-5）、液体通道（2-6）、液体入口（2-7）和控制通道（2-8）；

所述空气压缩机（10）通过气管（9）依次连接过滤装置（8）、压力调节阀（7）、恒压泵（6），恒压泵（6）、显微镜（3）分别通过数据线（5）连接PC机（4），气控微阀芯片（2）放置在显微镜（3）下观察，恒压泵（6）将气体通过气体入口（2-5）输送给控制通道（2-8）和样品容器Ⅱ（11），样品容器Ⅱ（11）通过液体入口（2-7）连接液体通道（2-6），液体通道（2-6）经液体出口（2-3）连接样品容器Ⅰ（1），PDMS材料（2-2）粘接在玻璃基片（2-1）上，PDMS材料（2-2）内部网络通道设有液体通道（2-6）和控制通道（2-8），液体通道（2-6）位于控制通道（2-8）的上方，控制通道（2-8）与液体通道（2-6）呈十字交叉排布，液体通道（2-6）和控制通道（2-8）之间的PDMS材料制作成的阀膜（2-4）用于控制液体的流通；

所述液体通道（2-6）内壁为呈现梯度的粗糙表面；

所述阀膜（2-4）的长度与液体通道（2-6）的拱高比例为10:1。

2.一种控制权利要求1所述的基于芯片实验室微流体技术气控微阀装置的方法，其特征在于：

气控微阀芯片（2）放置在显微镜（3）下观察，通过空气压缩机（10）将气体压缩之后由气管（9）输送给气源过滤装置（8）进行气源过滤，过滤之后的空气通过气管（9）流经压力调节阀（7）进而进入恒压泵（6）中，恒压泵（6）将气体以一定的压力分别输送给控制通道（2-8）和样品容器Ⅱ（11），样品容器Ⅱ（11）中的样品通过液体入口（2-7）进入液体通道（2-6）从而进入到气控微阀芯片（2）中，通过控制气体由控制通道（2-8）进入气控微阀芯片（2）中的压力大小来控制阀膜（2-4）的变形从而控制液体的流通，流经气控微阀芯片（2）的液体通道（2-6）的样品从液体出口（2-3）流出被收集到样品容器Ⅰ（1）中；

当液体入口（2-7）的压力为0.1-0.2MPa的条件下，气体入口（2-5）的供气压力需要达到0.25-0.35MPa才能使阀膜（2-4）将液体通道（2-6）完全封闭。