[发明专利]一种可快速键合的模块化微液滴装置

说明书

本发明公开了一种可快速键合的模块化微液滴装置。该装置包括注射泵、传输管、操作台和夹持装置。夹持装置通过可上下移动的盖板、压块、安装槽可以实现实现多层数的芯片的快速键合。通过盖板上的通孔与传输管的配合，可以用多个夹持装置夹持不同的芯片，实现芯片的串、并联使用，实现模块化芯片的灵活组合。通过盖板和压块固定芯片，不需要使用粘胶，可以多次、循环使用。也不需要使用螺栓等可分离的零件，芯片更换的方法简单、快捷。夹持装置的保存与管理也更加省事。

技术领域

本发明属于微流控技术领域，涉及微流控芯片的多组合、多层数快速键合方法，具体涉及一种可快速键合的模块化微液滴装置。

背景技术

微流控芯片技术是现在分析科学研究的热点之一。微流控芯片是把生物、化学、医学分析过程的样品制备、反应、分离、检测等基本操作单元集成到一块微米尺度的芯片上，自动完成分析全过程。微流控芯片分析以芯片为操作平台，同时以分析化学为基础，以微机电加工技术为依托，以微管道网络为结构特征,以生命科学为目前主要应用对象，是当前微全分析系统领域发展的重点。

微流控芯片使用时需要安装在微流控芯片夹具中，再与外部泵阀系统及管路进行连接。目前微流控芯片夹的安装方式包括螺钉连接、胶粘等。其中，使用胶粘进行连接的方法不可逆，无法进行芯片的更换。螺钉连接虽然可以更换，但是需要将夹具部件全部拆散，不仅不利于芯片的安装和拆卸，还容易造成零件丢失，使用不方便，降低检测效率。同时也不能实现不同层数芯片的键合。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出了一种可快速键合的模块化微液滴装置，用于实现不同层数微液滴芯片的快速键合或串并联，可以解决上、下层芯片配合设计复杂，键合耗时长的问题。

一种可快速键合的模块化微液滴装置，包括注射泵、传输管、操作台和夹持装置；传输管包括进液管和出液管；操作台用于固定夹持装置，进液管将原料从注射泵传输到夹持装置中，出液管用于将处理后的材料从夹持装置中引出；夹持装置用于定位和夹紧微流控芯片。微流控芯片的输入口通过夹持装置与进液管连接，输出口通过夹持装置与出液管连接；

所述夹持装置包括基板、安装槽、转轴、盖板、限位板和夹紧组件。安装槽为位于基板中央区域的凹槽，两端设有固定在基板上的限位板；转轴通过限位板上的滑槽与限位板滑动连接，使转轴相对基板上下滑动；盖板的一侧与转轴固定或转动连接；盖板通过翻转能够覆盖到安装槽上；盖板上开设一个或多个输入通孔，以及一个或多个输出通孔；夹紧组件用于压紧翻转到安装槽上的盖板。

作为优选，安装槽的两侧还设有凹槽。

作为优选，盖板的输入通孔、输出通孔内装有O型密封圈。

作为优选，基板的底部还设置有控温电阻。

作为优选，夹紧组件包括分别设置在基板顶面两端的两个夹紧单元；夹紧单元包括固定铰支架、转杆和压块；两个固定铰支架分别固定在基板顶面的两侧；转杆包括固定在一起的第一杆段、第二杆段和连接轴段。第一杆段、第二杆段的内端与连接轴段的两端分别固定；第一杆段与第二杆段之间的夹角小于60°；两根转杆的连接轴段同轴，且分别支承在两个固定铰支架上；两根第一杆段的外端与安装轴的两端分别固定；压块支承在安装轴上。

作为优选，两根第二杆段的外端均固定有把手。

将微液滴芯片放置于夹持装置的安装槽内，盖上盖板，使盖板上的输入通孔、输出通孔分别与芯片的入口、出口对齐，然后转动把手，使压块的底面平稳地压紧盖板。将装上芯片的夹持装置固定在操作台上，出液管的一端通过通孔与微液滴芯片的出口连接，进液管的一端通过盖板上的通孔连接微液滴芯片的入口，另一端连接注射泵的输出口。打开注射泵使原材料通过进液管流入微液滴芯片，处理后的液体通过出液管流出。使用结束后，转动把手，使压块离开盖板，翻开盖板后即可将微液滴芯片从安装槽中取出。

本发明具有以下有益效果：