一种集成化微流控芯片设备论文和设计-吴兵

全文摘要

本实用新型公开了一种集成化微流控芯片设备,包括PDMS芯片、储样池和进气管,所述PDMS芯片的左端插接在左支撑板内侧面底部,且PDMS芯片的右端插接在右支撑板内侧面底部,左支撑板与右支撑板的上端通过固定螺丝固定有上支撑板,且上支撑板上开设有三组第一开孔,上支撑板的左右两侧面均安装有下夹手柄,且下夹手柄上铰接有快速扣紧夹下。该集成化微流控芯片设备,整体结构设置更加合理,本实用新型使得在应用PDMS芯片时无需现场连接复杂的管路和进样设备,从而极大降低了PDMS芯片的使用难度,使得该模块具备了操作过程标准化以及商业化推广的潜力,同时由于取消了样品池与进样口之间的长管路连接,故障率大大降低,可靠性得到了更大的提升。

主设计要求

1.一种集成化微流控芯片设备,包括PDMS芯片(2)、储样池(6)和进气管(9),其特征在于:所述PDMS芯片(2)的左端插接在左支撑板(1)内侧面底部,且PDMS芯片(2)的右端插接在右支撑板(5)内侧面底部,左支撑板(1)与右支撑板(5)的上端通过固定螺丝固定有上支撑板(15),且上支撑板(15)上开设有三组第一开孔(7),每组第一开孔(7)内均插有储样池(6),上支撑板(15)的左右两侧面均安装有下夹手柄(14),且下夹手柄(14)上铰接有快速扣紧夹下夹(13);所述进气管(9)连接在进气管集成板(10)上,且进气管集成板(10)的下端面设置有密封垫(11),密封垫(11)内对应进气管(9)的位置均开设有第二开孔(8),并且密封垫(11)可盖在上支撑板(15)的上端面上,密封垫(11)的左右两侧面均安装有快速扣紧夹上扣(12)。

设计方案

1.一种集成化微流控芯片设备,包括PDMS芯片(2)、储样池(6)和进气管(9),其特征在于:所述PDMS芯片(2)的左端插接在左支撑板(1)内侧面底部,且PDMS芯片(2)的右端插接在右支撑板(5)内侧面底部,左支撑板(1)与右支撑板(5)的上端通过固定螺丝固定有上支撑板(15),且上支撑板(15)上开设有三组第一开孔(7),每组第一开孔(7)内均插有储样池(6),上支撑板(15)的左右两侧面均安装有下夹手柄(14),且下夹手柄(14)上铰接有快速扣紧夹下夹(13);所述进气管(9)连接在进气管集成板(10)上,且进气管集成板(10)的下端面设置有密封垫(11),密封垫(11)内对应进气管(9)的位置均开设有第二开孔(8),并且密封垫(11)可盖在上支撑板(15)的上端面上,密封垫(11)的左右两侧面均安装有快速扣紧夹上扣(12)。

2.根据权利要求1所述的一种集成化微流控芯片设备,其特征在于:所述PDMS芯片(2)插接在左支撑板(1)与右支撑板(5)的底端,且PDMS芯片(2)与左支撑板(1)、右支撑板(5)之间可拆卸连接。

3.根据权利要求1所述的一种集成化微流控芯片设备,其特征在于:所述PDMS芯片(2)的上端设置有三组进样口(3),且每组进样口(3)与储样池(6)之间连接有毛细管(4),同时每一组进样口(3)、毛细管(4)和储样池(6)均位于同一垂直轴线上。

4.根据权利要求1所述的一种集成化微流控芯片设备,其特征在于:所述第一开孔(7)与第二开孔(8)圆孔直径等长,且第一开孔(7)与第二开孔(8)相连通。

5.根据权利要求1所述的一种集成化微流控芯片设备,其特征在于:所述密封垫(11)采用硅胶密封圈材质,且密封垫(11)与进气管集成板(10) 和上支撑板(15)的底面形状设置一致,均为矩形底面。

6.根据权利要求1所述的一种集成化微流控芯片设备,其特征在于:所述下夹手柄(14)上的快速扣紧夹下夹(13)为可翻转结构,且翻转角度设置为0—180°,并且快速扣紧夹下夹(13)可翻转扣于快速扣紧夹上扣(12)上,同时快速扣紧夹上扣(12)、快速扣紧夹下夹(13)和下夹手柄(14)一起构成快速扣紧夹结构。

7.根据权利要求1所述的一种集成化微流控芯片设备,其特征在于:所述进气管(9)可接入恒压气体输入,并且在同一垂直线上的进样口(3)、毛细管(4)、储样池(6)、第一开孔(7)、第二开孔(8)和进气管(9)相连通设置。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及微流体芯片及微流体控制相关仪器制造技术领域,尤其涉及一种集成化微流控芯片设备。

背景技术

微流体控制技术目前已经在化学和生物学等领域发挥着越来越重要的功能,在生物领域,由于单细胞测序技术的日趋成熟,人们对于单次实验所能检测的细胞数目也有着越来越高的期望,而基于微流控技术的微滴发生装置让高通量的单细胞测序成为可能,微流控芯片是微流控技术的核心,但是,由于通道结构的要求较高,目前用于制造单细胞捕获的芯片仅能通过深硅刻蚀加聚二甲基硅氧烷(PDMS)倒模的方法或者是制造模具浇筑硬质塑料芯片,前者虽然物料成本低,但是操作麻烦,频繁的对芯片插拔会使微流控芯片接口损坏,PDMS碎末流入通道使其堵塞,使用过程也易发生堵塞,而后者由于极高的开模成本和制造难度,并无法用来测试芯片流道设计以及较小批量的生产或者灵活定制,总而言之,PDMS材质芯片,使用麻烦,接口复杂注塑芯片,价格昂贵,加工要求极高。

为了解决PDMS芯片使用的困难,本发明可以将PDMS芯片和储样池组装为整体模块的方案,极大简化了芯片的使用过程和操作要求,为以PDMS材质芯片为基础的微流控设备的商业化推广提供了有效的解决方案,从而提供一种集成化微流控芯片设备。

实用新型内容

1.需要解决的技术问题

本实用新型解决的技术问题在于克服现有技术的频繁的对芯片插拔会使微流控芯片接口损坏,PDMS碎末流入通道使其堵塞,使用过程也易发生堵塞,并且PDMS材质芯片制造成本高,使用麻烦,接口复杂注塑芯片,价格昂贵,加工要求极高的缺陷,提供一种集成化微流控芯片设备。所述一种集成化微流控芯片设备具有在应用PDMS芯片时无需现场连接复杂的管路和进样设备,从而极大降低了PDMS芯片的使用难度,使得该模块具备了操作过程标准化以及商业化推广的潜力,同时由于取消了样品池与进样口之间的长管路连接,本模块的故障率大大降低,可靠性得到了更大的提升等特点。

2.技术方案

为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:一种集成化微流控芯片设备,包括PDMS芯片、储样池和进气管,所述PDMS芯片的左端插接在左支撑板内侧面底部,且PDMS芯片的右端插接在右支撑板内侧面底部,左支撑板与右支撑板的上端通过固定螺丝固定有上支撑板,且上支撑板上开设有三组第一开孔,每组第一开孔内均插有储样池,上支撑板的左右两侧面均安装有下夹手柄,且下夹手柄上铰接有快速扣紧夹下夹;所述进气管连接在进气管集成板上,且进气管集成板的下端面设置有密封垫,密封垫内对应进气管的位置均开设有第二开孔,并且密封垫可盖在上支撑板的上端面上,密封垫的左右两侧面均安装有快速扣紧夹上扣。

上述的集成化微流控芯片设备,其中,所述PDMS芯片插接在左支撑板与右支撑板的底端,且PDMS芯片与左支撑板、右支撑板之间可拆卸连接。

上述的集成化微流控芯片设备,其中,所述PDMS芯片的上端设置有三组进样口,且每组进样口与储样池之间连接有毛细管,同时每一组进样口、毛细管和储样池均位于同一垂直轴线上。储样池

上述的集成化微流控芯片设备,其中,所述第一开孔与第二开孔圆孔直径等长,且第一开孔与第二开孔相连通。

上述的集成化微流控芯片设备,其中,所述密封垫采用硅胶密封圈材质,且密封垫与进气管集成板和上支撑板的底面形状设置一致,均为矩形底面。

上述的集成化微流控芯片设备,其中,所述下夹手柄上的快速扣紧夹下夹为可翻转结构,且翻转角度设置为0~180°,并且快速扣紧夹下夹可翻转扣于快速扣紧夹上扣上,同时快速扣紧夹上扣、快速扣紧夹下夹和下夹手柄一起构成快速扣紧夹结构。

上述的集成化微流控芯片设备,其中,所述进气管可接入恒压气体输入,并且在同一垂直线上的进样口、毛细管、储样池、第一开孔、第二开孔和进气管相连通设置。

3.有益效果

综上所述,本实用新型的有益效果在于:

(1)本实用新型所采用的结构设置整体结构设置更加合理,本发明使得在应用PDMS芯片时无需现场连接复杂的管路和进样设备,从而极大降低了PDMS芯片的使用难度,使得该模块具备了操作过程标准化以及商业化推广的潜力;

(2)本实用新型将储样池与芯片通过毛细管之间连通,该集成化微流控芯片设备,取消了样品池与进样口之间的长管路连接,故障率大大降低,可靠性得到了更大的提升;

(3)本实用新型分为上下部,上部会连接气体输入的盖体结构,下部为固定储样池与芯片的固定支撑结构,上下之间通过快速扣紧夹进行固定在一起,使用便携;

(4)本实用新型采用的输入气体管道、储样池、毛细管、进样口和PDMS芯片同位于同一种垂直线上,从上部的气体管道进行输入气体,利用气压将储样池压入PDMS芯片,结构设置更加通畅方便。

附图说明

图1为本实用新型一种集成化微流控芯片设备的正视示意图;

图2为本实用新型一种集成化微流控芯片设备的正视剖面示意图;

图3为本实用新型一种集成化微流控芯片设备的正视剖面展开示意图;

图4为本实用新型一种集成化微流控芯片设备的左视剖面展开示意图;

图5为本实用新型一种集成化微流控芯片设备的上支撑板俯视示意图。

具体实施方式

以下结合附图进一步说明本实用新型的实施例。

请参见附图1及附图2所示,一种集成化微流控芯片设备,包括左支撑板1、PDMS芯片2、进样口3、毛细管4、右支撑板5、储样池6、第一开孔7、第二开孔8、进气管9、进气管集成板10、密封垫11、快速扣紧夹上扣12、快速扣紧夹下夹13、下夹手柄14和上支撑板15,PDMS芯片2的左端插接在左支撑板1内侧面底部,且PDMS芯片2的右端插接在右支撑板5内侧面底部,PDMS芯片2插接在左支撑板1与右支撑板5的底端,且PDMS芯片2与左支撑板1、右支撑板5之间可拆卸连接,PDMS芯片2的上端设置有三组进样口3,且每组进样口3与储样池6之间连接有毛细管4,同时每一组进样口3、毛细管4和储样池6均位于同一垂直轴线上,左支撑板1与右支撑板5的上端通过固定螺丝固定有上支撑板15,且上支撑板15上开设有三组第一开孔7,每组第一开孔7内均插有储样池6,第一开孔7与第二开孔8圆孔直径等长,且第一开孔7与第二开孔8相连通,上支撑板15的左右两侧面均安装有下夹手柄14,且下夹手柄14上铰接有快速扣紧夹下夹13;下夹手柄14上的快速扣紧夹下夹13为可翻转结构,且翻转角度设置为0—180°,并且快速扣紧夹下夹13可翻转扣于快速扣紧夹上扣12上,同时快速扣紧夹上扣12、快速扣紧夹下夹13和下夹手柄14一起构成快速扣紧夹结构,进气管9连接在进气管集成板10上,且进气管集成板10的下端面设置有密封垫11,密封垫11内对应进气管9的位置均开设有第二开孔8,并且密封垫11可盖在上支撑板15的上端面上,密封垫11采用硅胶密封圈材质,且密封垫11与进气管集成板10和上支撑板15的底面形状设置一致,均为矩形底面,密封垫11的左右两侧面均安装有快速扣紧夹上扣12,进气管9可接入恒压气体输入,并且在同一垂直线上的进样口3、毛细管4、储样池6、第一开孔7、第二开孔8和进气管9相连通设置。

如附图1及附图2所示,图中左支撑板1、右支撑板5和上支撑板15构成一垂直立着的“冂”形结构,在“冂”形结构的底部插接PDMS芯片2,并在“冂”形结构内设置三组进行输送样品的储样池6,储样池6的上部连接第一开孔7、第二开孔8和进气管9,进气管9接入恒压气体,储样池6的下部连接毛细管4、进样口3和PDMS芯片2,总体连接结构设置笔直顺通,使用更加快速顺畅。

如附图3及附图4所示,图中进气管9、进气管集成板10、和快速扣紧夹下夹13够成本设备连通输入气体的上部盖体结构,左支撑板1、PDMS芯片2、右支撑板5、储样池6和上支撑板15构成本设备的下部结构,上下部之间通过快速扣紧夹上扣12、快速扣紧夹下夹13和下夹手柄14上下固定在一起,上下部结构连接固定方式简单方便。

如附图5所示,图中上支撑板15的上开设有三组第一开孔7,利用第一开孔7来放置圆柱体形结构的储样池,会更加的平稳,安装放置与更换取卸都会非常简单方便,操作轻松容易,避免一些不必要的工作程序,节省工作时间,提高工作效率。

使用方法:在使用该集成化微流控芯片设备时,先将进气管集成板10和密封垫11压在上支撑板15上,并将上支撑板15左右两侧面下夹手柄14上的快速扣紧夹下夹13翻转至扣在快速扣紧夹上扣12上,并将握住下夹手柄14往下压紧,保证上方的进气管集成板10、密封垫11和上支撑板15固定在一起,不会产生松动,同时通过进气管集成板10上的三组进气管9,往进气管9内输入恒压气体,打开气源,气体从进气管9通过,第二开孔8和第一开孔7,通入储样池6的上部当中,即可将储样池6中的样品通过4压入PDMS芯片2进行反应,同时产物也经由出样口进入收集产物的储液,整体结构设置合理,使用更加方便,无需进行频繁拔动PDMS芯片2,不会损坏PDMS芯片2与左支撑板1和右支撑板5接口,同时也不会损坏进样口3,本发明使得在应用PDMS芯片时无需现场连接复杂的管路和进样设备,从而极大降低了PDMS芯片的使用难度,同时由于取消了样品池与进样口之间的长管路连接,本模块的故障率大大降低,可靠性得到了更大的提升,这就是该集成化微流控芯片设备的工作原理。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

设计图

一种集成化微流控芯片设备论文和设计

相关信息详情

申请码:申请号:CN201920035499.8

申请日:2019-01-09

公开号:公开日:国家:CN

国家/省市:31(上海)

授权编号:CN209549522U

授权时间:20191029

主分类号:B01L 3/00

专利分类号:B01L3/00

范畴分类:23E;

申请人:上海净信实业发展有限公司

第一申请人:上海净信实业发展有限公司

申请人地址:201100 上海市青浦区沪青平公路3841弄5号67宗地29幢三层F区317室

发明人:吴兵

第一发明人:吴兵

当前权利人:上海净信实业发展有限公司

代理人:代理机构:代理机构编号:优先权:关键词:当前状态:审核中

类型名称:外观设计

标签:;  ;  ;  ;  

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