[发明专利]微米粒子高通量富集微流控芯片

说明书

本发明公开一种微米粒子高通量富集微流控芯片，从上而下依次堆叠设置有富集模块、内出口收集模块、引流模块、外出口收集模块和控流模块，所述富集模块中心设置有样品入口，所述样品入口连通有惯性浓缩流道，所述惯性浓缩流道连通有分叉流道，所述分叉流道连通内出口和外出口，所述内出口收集模块将所述富集模块内出口的空白溶液汇集到中间，所述引流模块将所述内出口收集模块汇集的空白溶液引流至侧边，所述外出口收集模块将所述外出口的浓缩溶液汇集到中间，所述控流模块对空白溶液和浓缩溶液的流阻进行限定后导出。本发明浓缩效率高，能满足极低浓度或大体积样品液的富集需求，应用范围广，芯片制作简单，成本低廉，使用操作简单。

技术领域

本发明涉及一种富集芯片，具体涉及一种微米粒子高通量富集微流控芯片。

背景技术

如今微粒子富集技术几乎无处不在，已成为生物研究、化学分析、环境检测及医疗诊断等众多行业里的重要样品预处理环节。

而目前微粒富集主要方法为离心法和孔隙过滤法。离心法主要通过高速旋转使溶液中的微粒发生沉降，再倒去上清液得到富集液。该方法往往需要借助昂贵的仪器，导致该方法没有办法用于野外或是偏远穷困地区，同时高速离心将对浓度极稀的柔性生物样品造成不可避免的伤害。相比高速离心方法，孔隙过滤的原理则显得更为简单，该方法主要部分是含有特定尺寸微孔结构的薄膜，该薄膜置于过滤口便可以阻隔该样品中固体成分，须大于微孔孔径，滤走空白液体来达到富集的目的。由于微孔膜极易堵塞，在堆积一定量固体成分之后，样品液就很难顺利流出，因此无法满足高浓度或是大体积量样品液的富集需求。此外，对于如何取下粘在膜上微粒的问题，当前的手段仍然很难解决。这两种方法前者主要用于实验室和医院，后者目前大多用于获取清液。

发明内容

发明目的：本发明提供一种微米粒子高通量富集微流控芯片，解决现有微粒富集方法浓缩效率低，不能满足极低浓度或大体积样品液的富集需求，应用范围窄，操作不便。

技术方案：本发明所述的微米粒子高通量富集微流控芯片，从上而下依次堆叠设置有富集模块、内出口收集模块、引流模块、外出口收集模块和控流模块，所述富集模块中心设置有样品入口，所述样品入口连通有惯性浓缩流道，所述惯性浓缩流道连通有分叉流道，所述分叉流道连通内出口和外出口，所述内出口收集模块将所述富集模块内出口的空白溶液汇集到中间，所述引流模块将所述内出口收集模块汇集的空白溶液引流至侧边，所述外出口收集模块将所述外出口的浓缩溶液汇集到中间，所述控流模块对空白溶液和浓缩溶液的流阻进行限定后导出。

为了提高单位时间的处理样品液的通量，所述惯性浓缩流道为圆周径向阵列的弯折式正弦流道。

为了合理利用空间，有效缩短芯片的幅面，所述惯性浓流道由若干个弯折的扇形组成。

为了将浓缩溶液和空白溶液分离导出，所述分叉流道为非敞开十字分叉流道，横向两端分别连通内出口，竖向流道连通外出口。

为了将富集模块和内出口收集模块连接，所述富集模块和内出口收集模块之间通过粘结模块连接。

为了将浓缩溶液和空白溶液导出芯片进行收集，还包括出口模块，其连接在控流模块下方。

为了方便将富集模块内出口的空白溶液汇集导出，所述内出口收集模块通过设置的T型流道将内出口空白溶液汇集到中间。所述内出口收集模块的T型流道呈周周径向排布，数量跟排布方式与所述惯性浓缩流道一致。

为了方便将富集模块外出口的浓缩溶液汇集导出，所述外出口收集模块通过设置的外汇集流道将外出口浓缩溶液汇集到中间。所述外出口收集模块的外汇集流道呈周周径向排布，数量跟排布方式与所述惯性浓缩流道一致。