[发明专利]用于微流控芯片的液体闭锁阀门及其使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及微流控技术领域，具体的说，涉及一种多流道带闭锁结构的微流控阀门及该阀门的使用方法。

背景技术

在微流控中，通过阀门控制来达到液体的精确流动。目前常用的阀多为单流道简单的阀门，通过气压或者机械力的推动来达到阀门的关闭，以阻断液体的流动；也有通过一个旋转装置来达到阻断液体的流动。

微流控阀门大致分为：转动阀门、石蜡阀门、石蜡热熔阀，磁铁移动阀门，气动阀门、机械阀门。转动阀门是通过转动转子，当转子上的微柱与底座上的微孔相接触时阀门关闭。石蜡阀门一般用于液体由离心力驱动的芯片内，通过离心力的冲力顶开石蜡阀门。石蜡热熔阀是用激光等热源定向加热阀门部位，使其溶解，打开阀门。磁铁移动阀门是通过磁铁在磁力环境下的运动来开关阀门。气动阀门是通过气体充气，使某一含有弹性组分的部位鼓起填充，起到阀门的效果。机械阀门是通过设备和芯片配合，通过设备的伸出缩回某一部位，挤压芯片，起到阀门效果。

上述微流控阀门通过气压或机械力仅完成了流路的阻断功能，当气压或机械力消失的时候，流道又会恢复通路。对需要完成一个闭锁装置且多流道功能的芯片来说，就需要仪器一直持续的施加气压或者机械力，并使用多个阀门，微流控芯片的结构会比较复杂，对仪器要求复杂，不便于装配及使用。

综上所述，如何提供一种具有多流道带有闭锁结构的微流控阀门，以减少微流控芯片上安装的部件，减少仪器的持续工作，从而便于装配，便于操作，是目前亟待解决的问题。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种用于微流控芯片的液体闭锁阀门，通过有封闭膜的密封圈和设备上面的下压装置，起到随时闭锁阀门的目的，该阀门装置可以一次闭锁多流道，避免使用重复单一的阀门装置，同时可以让阀门控制的区域达到完全密闭的作用，使微流控芯片反应避免受到污染。同时保证大规模生产的需要，阀门装置要对生产工艺的要求不太高。

为实现上述的技术目的，本发明采取如下的技术方案：

一种用于微流控芯片的液体闭锁阀门，包括底座、上盖、膜片以及上盖定位机构，其中：

上盖能够通过上盖定位机构朝向底座单向移动并定位在底座上方；

底座的中部位置设置有换流区；换流区具有若干流道，包括进液流道、出液流道；底座在换流区的外围设置密封圈嵌槽，上盖定位机构固定在底座上，并处于密封圈嵌槽的外侧；

膜片位于上盖和底座之间；包括设置于膜片外缘的密封圈和处于密封圈内侧的封闭膜；密封圈嵌装于密封圈嵌槽中，而封闭膜与底座的换流区形状匹配，恰能够覆盖换流区；

所述上盖在上盖定位机构上具有两个极限位置，分别为上极限位置、下极限位置，且上盖在推力作用下，能够从上极限位置移动到下极限位置；

当上盖处于上极限位置时，上盖、膜片、底座换流区之间处于分离状态，此时，底座换流区的进液流道、出液流道处于流通状态；

当上盖处于下极限位置时，膜片通过上盖的推压，能够贴紧底座的换流区，促使换流区的进液流道、出液流道处于截流状态。

作为本发明的进一步改进，所述上盖定位机构包括两块以上的立板；各立板均固定安装在底座上，并均布在密封圈嵌槽的外围；

各立板的内侧板面在等高位置处均安装有定位部；

定位部为一槽口结构，包括两块相互平行的定位块，分别为上定位块、下定位块；定位块的一端固定安装在立板上，另一端活动设置，且活动端具有上挡面a和下挡面a，下挡面a为一平面，上挡面a为一相对于下挡面a倾斜设置、倾角为锐角的上倾导向弧面。

作为本发明的进一步改进，所述上盖包括用于推动膜片的上盖压头部分以及用于定位上盖的上盖固定部分，所述上盖压头部分的厚度大于上盖固定部分的厚度，且上盖压头部分设置于上盖中部位置处，而上盖固定部分设置于上盖压头部分的外围，且上盖固定部分在边缘位置处具有上挡面b和下挡面b，上挡面b为一平面，下挡面b为一相对于上挡面b倾斜设置、倾角为锐角的下倾导向弧面。

作为本发明的进一步改进，上盖固定部分的下挡面b能够以线接触的方式搭接在定位块的上挡面a上，且通过对上盖压头部分施加推力，上盖固定部分的下挡面b能够沿着定位块的上挡面a向下滑动，直至上盖固定部分的上挡面b处于定位块的下挡面a下方并通过定位块的下挡面a限位；

当上盖处于上极限位置时，上盖固定部分的边缘置于上定位块与下定位块所形成的槽口结构中，并通过上定位块的下挡面b限位，且上盖固定部分的下挡面b，以线接触的方式搭接在下定位块的上挡面a上；