[发明专利]一种微流体动态混合器及其芯片系统

说明书

本发明属于微机电系统技术领域，具体涉及一种微流体动态混合器及其芯片系统，其中所述微流体动态混合器包括，混合装置；支撑装置，设有旋转装置，旋转装置带动混合装置旋转；磁铁装置，包括与混合装置底部连接的第一永磁铁，以及与支撑装置顶部连接的第二永磁铁，第一永磁铁与第二永磁铁磁吸配合；振动薄膜，设置于混合装置与第一永磁铁之间。通过磁场激励振动薄膜往复振动的方法，可以实现芯片系统内微量液体的快速、均匀混合。

技术领域

本发明属于微机电系统技术领域，具体涉及一种微流体动态混合器及其芯片系统。

背景技术

近年来，微流控芯片技术在生物医学检测、化学分析、化学传感、分子分离、核酸排序及分析、环境监测等领域得以广泛应用。目前国内外对于微流体混合器的研究可分为微流体静态混合器和微流体动态混合器。微流体静态混合器大多在雷诺数较高的情况下使用，混合机理以扩散为主，只能在局部微管道内引起小范围混沌对流，其混合时间较长、速度慢，层流现象不易从根本上解决。而微流体动态混合器可以在雷诺数较低的情况下实现快速、均匀的混合，但往往结构复杂不利于集成制作。

因此，迫切研发一种结构简单、可实现快速、均匀混合的微流体混合器。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种微流体动态混合器及其芯片系统，通过磁场激励振动薄膜往复振动的方法，可以实现芯片系统内微量液体的快速、均匀混合。

为实现上述目的，本发明一方面采用的技术方案是：一种微流体动态混合器，混合装置；支撑装置，设有旋转装置，旋转装置带动混合装置旋转；磁铁装置，包括与混合装置底部连接的第一永磁铁，以及与支撑装置顶部连接的第二永磁铁，第一永磁铁与第二永磁铁磁吸配合；振动薄膜，设置于混合装置与第一永磁铁之间。

优选地，所述旋转装置包括旋转轴，所述支撑装置开设通孔，通孔内安装旋转轴，旋转轴与混合装置连接。

优选地，所述第一永磁铁和第二永磁铁之间设有空隙。

优选地，所述支撑装置还包括固定夹持装置，固定夹持装置位于所述旋转轴的一侧，固定夹持装置设有第一凸台，所述混合装置上设有与第一凸台配合连接的第二凸台。

优选地，所述混合装置开设混合腔、进液凹槽和出液凹槽，进液凹槽、出液凹槽分设于混合腔的两侧，并与混合腔连通。

优选地，所述混合腔的底部与所述振动薄膜连接。

优选地，所述第二永磁铁与第一永磁铁的轴线重合。

优选地，所述混合装置的顶部连接有上盖。

优选地，所述混合装置的材质为聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯或环氧树脂；所述振动薄膜的材质为聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯或环氧树脂。

本发明另一方面提供了一种芯片系统，包括上述任一所述的微流体动态混合器。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明通过旋转带动磁铁装置中第一永磁体和第二永磁铁相对位置的变化，来实现磁场的周期性变化，通过磁场的周期性变化实现振动薄膜的往复运动，进而使得混合装置的体积发生周期性的变化，混合装置中的微量液体形成有旋流动，从而实现微量液体的快速、均匀的动态混合，无需额外驱动。

且本发明结构简单，体积小，便于在芯片系统内集成。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的微流体动态混合器结构示意图；