[发明专利]一种无外力控制单向液体运输的微流控芯片结构及其制作方法

说明书

一种无外力控制单向液体运输的微流控芯片结构及其制作方法，涉及微流控芯片技术领域，其结构包括载体、铺设于载体上的亲水层、设于亲水层上的进液口、出液口以及连接在进液口和出液口之间的微流通道，所述微流通道包括两条疏水壁和双脊柱通道，所述双脊柱通道为疏水性材质制成的双脊柱通道，所述两条疏水壁分别和进液口、出液口连接以形成流体通道，所述双脊柱通道设于流体通道内用于引导流体从进液口单向流向出液口，本发明具有操作稳定，体积小，成本低和使用性广。

技术领域

本发明涉及微流控芯片技术领域，特别是涉及一种无外力控制单向液体运输的微流控芯片结构及其制作方法。

背景技术

微流控芯片是一种新型的技术平台，在几平方厘米的芯片上，完成常规的化学或生物实验室所涉及的制备、反应、分离、检测等基本操作。微流控芯片在使用时，只需要在出液口的蓄液池中加入待测液体，向进液口所在的储液凹坑中加入待测液体即可。微流控芯片检测装置的优点是，用很少的样品，分析速度快，便于携带。

要实现微流控芯片的分析检测的自动化和集成化，就要尽可能多的将反应分析集成到芯片上，减少对芯片外部操作的需要，微流控芯片多为一次性使用产品，这样可以省去复杂的清洗和废液处理等液路系统。这种微流控芯片可以一次性的检测多种试剂，而不会使得各种试剂间发生反应。不仅节约了时间更节约了空间，而且注入的液体的流速也很快，加快了反应的时间。

然而，现有技术的微流控芯片，一般都需要设置防回流装置，如公开号为106902905A的中国发明专利，公开了用于微流控芯片液体控制防回流装置及其微流控芯片，该防回流装置，包括微流控流道和防回流结构，防回流结构位于微流控流道的上方，具有防回流流道；防回流流道能够抬升防回流结构安装位置处的微流控流道液面高度；当微流控流道接通气路时，在气路提供的气压驱动下，克服防回流流道所抬升的该处微流控流道液面高度的压力，促使防回流装置两侧的微流控流道中的流体处于流通状态。

具有防回流装置的微流控芯片需要外部控制装置，控制不稳定，且其体积大、成本高和使用范围窄。

发明内容

本发明的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种无外力控制单向液体运输的微流控芯片结构，该无外力控制单向液体运输的微流控芯片结构具有操作稳定，体积小，成本低和使用性广。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

提供一种无外力控制单向液体运输的微流控芯片结构，包括载体、铺设于载体上的亲水层、设于亲水层上的进液口、出液口以及连接在进液口和出液口之间的微流通道，所述微流通道包括两条疏水壁和双脊柱通道，所述双脊柱通道为疏水性材质制成的双脊柱通道，所述两条疏水壁分别和进液口、出液口连接以形成流体通道，所述双脊柱通道设于流体通道内用于引导流体从进液口单向流向出液口。

其中，所述双脊柱通道包括多个“八”字形的引流口，多个引流口有序排列在流体通道中，所述“八”字形的引流口的大开口朝向出液口。

其中，所述“八”字形的引流口的大开口的宽度为3至7mm，所述“八”字形的引流口的小开口的宽度为0.6至0.8mm。

其中，所述双脊柱通道的每个脊柱与疏水壁的夹角为13至17度。

其中，所述出液口设有储液凹坑。

其中，所述储液凹坑的深度为0.3至0.5mm。

其中，所述微流控芯片结构还包括盖子，所述盖子设有与所述进液口和出液口一一对应的滴液孔。

其中，所述疏水壁是气相为氧化硅的疏水壁。

其中，所述流体通道铺设有疏水性的气相二氧化硅层。

一种无外力控制单向液体运输的微流控芯片结构的制作方法，包括如下步骤：

步骤一：在载体上先用激光加工出微流通道；