專利名稱：一種微流控芯片氣液加壓裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種微流控芯片氣液加壓裝置，特別是涉及一種XYZ三維可控微流控 芯片氣液加壓裝置，屬于微流控芯片接口技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
微流控芯片(Microfluidic chips)以微管道為網(wǎng)絡(luò)連接微泵、微閥、微儲液池、微 電板、微檢測單元等具有光、電和流體輸送功能的元器件，實現(xiàn)化學(xué)分析設(shè)備的微型化，最 大限度的將整個生化分析實驗室樣品的制備、生物與化學(xué)反應(yīng)、分離、檢測等基本單元集成 到一塊幾平方厘米的芯片上，完成不同的生化反應(yīng)，并對其產(chǎn)物進行分析，最集中地體現(xiàn)了 將分析實驗室的功能轉(zhuǎn)移到芯片上的思想。它是20世紀90年代中期以來影響最深遠的重 大科技發(fā)展之一，是融微電子學(xué)、生物學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、計算機科學(xué)為一體的高度交叉的新 技術(shù)，也被稱為“芯片實驗室”(Lab-on-a-chip，L0C)。
微流控芯片功能集成化的趨勢，使得芯片結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，對芯片前處理、樣品分 離檢測和后處理等操作提出了更多挑戰(zhàn)，進而需要對滿足相應(yīng)操作功能的芯片配套設(shè)備進 行發(fā)明和改進。目前微流控芯片的一片芯片包含多個注液口和出液口，其形狀和分布多變， 距離接近，這對液體和氣體的注入帶來很大的問題，傳統(tǒng)的氣液加壓接口裝置接口不能根 據(jù)需要任意變換位置，只能在一個平面內(nèi)加注氣體和液體，且密封壓力較小，不能與檢測設(shè) 備直接配套連接，因而需要一種可在微流控任意位置，根據(jù)芯片注液口和出液口形狀大小 隨時變換的，密封壓力較高的，可方便連接到檢測器上的微流控芯片氣液加壓裝置。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決目前氣液加壓接口裝置存在接口不能根據(jù)需要任意變 換，只能在一個平面內(nèi)加注氣體和液體，密封壓力小，且與檢測器不兼容等問題，而提供一 種微流控芯片氣液加壓裝置。
本發(fā)明的目的是通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)的。
本發(fā)明提供一種微流控芯片氣液加壓裝置，包括限位塊、限位螺栓、連接桿、壓緊 螺母、底盤、壓緊螺栓、固定塊、連接頭、方形定位桿、毛細管、密封接頭和內(nèi)襯管。
限位塊與底盤垂直固定，底盤上加工有固定微流控芯片的定位凹臺，定位凹臺的 凹面經(jīng)過磨光處理，定位凹臺的凹面底部開有檢測孔，用于激光誘導(dǎo)熒光檢測器物鏡的對 準檢測，定位凹臺側(cè)面開有泄流缺口，引導(dǎo)外溢液體流出，定位凹臺的兩端通過壓緊螺栓擰 緊固定塊，用于夾固芯片；限位塊上開有限位槽，限位槽上加工有定位通槽，限位槽的開槽 方向與底盤的定位凹臺的凹面平行；連接桿一端開有方形連接孔，連接桿另一端開有限位 孔，且限位孔與方形連接孔開孔方向垂直，限位孔中部加工有定位槽，壓緊螺母放置在定位 槽上，限位螺栓穿過限位孔并與壓緊螺母螺紋連接；限位螺栓上端與密封接頭螺紋連接，且 接口處通過錐形定位臺結(jié)構(gòu)夾緊密封；限位螺栓下端與連接頭螺紋連接，且接口處通過密 封墊圈密封；密封接頭、限位螺栓、連接頭分別沿中心軸開有通孔，內(nèi)襯管插入密封接頭、限位螺栓、連接頭內(nèi)部組成的通道，毛細管穿過內(nèi)襯管，毛細管的密封接頭一端連接泵源，毛 細管的連接頭一端對準微流控芯片的芯片儲液池，連接頭與芯片儲液池之間通過密封墊密 封；方形定位桿的一端插入限位塊前端的限位槽，使方形定位桿只能沿限位槽橫向滑動，在 限位塊后端通過擰緊定位螺栓B使方形定位桿相對限位塊固定，方形定位桿的另一端穿過 連接桿的方形連接孔，連接桿的方形連接孔上端安裝定位螺栓A，通過擰緊定位螺栓A使方 形定位桿與連接桿固定。
連接頭可根據(jù)芯片儲液池的形狀和大小進行更換；根據(jù)需要可以在限位塊的限位 槽中固定一個或一個以上的方形定位桿，以及在同一個方形定位桿上固定一個或一個以上 帶有連接頭的連接桿，用以實現(xiàn)同時對芯片不同的部位儲液池的加壓，施加為0-lOMPa。
工作過程
將微流控芯片放入定位凹槽內(nèi)，保證定位凹臺的凹面水平，壓緊螺栓擰緊固定塊 夾固芯片；通過調(diào)整方形定位桿在限位塊的限位槽中的位置，以及連接桿相對方形定位桿 的位置，使連接頭對準對準微流控芯片的芯片儲液池，然后旋緊定位螺栓B和定位螺栓A連 接頭的水平位置，再旋轉(zhuǎn)壓緊螺母使連接頭在限位螺栓的帶動下垂直下移，從而實現(xiàn)了氣 液引導(dǎo)裝置的CTZ三維定位；通過毛細管的密封接頭一端連接的泵源，向芯片儲液池內(nèi)氣 液引導(dǎo)，施加為0-lOMPa。
有益效果
本發(fā)明有效地解決了微流控芯片與外接管路和泵源的連接問題，可以使氣液接入 實現(xiàn)CTZ三維定位，可以根據(jù)微流控芯片進出口的特點任意設(shè)計更換不同的接頭，解決了 微流控芯片氣液引導(dǎo)、芯片清洗、試劑注入和流體驅(qū)動控制，與檢測器兼容等問題，為芯片 的大規(guī)模應(yīng)用提供了很好的連接裝置。


圖1為本發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)圖2為本發(fā)明的后視圖3為本發(fā)明裝置的底盤結(jié)構(gòu)示意圖4為本發(fā)明氣液引導(dǎo)裝置剖面圖5為本發(fā)明多接頭同時連接裝置示意1-限位塊，2-定位螺栓A，3-限位螺栓，4-連接桿，5_壓緊螺母，6_底盤，7_壓緊 螺栓，8-固定塊，9-微流控芯片，10-連接頭，11-方形定位桿，14-毛細管，15-密封接頭， 16-定位螺栓B，17-密封墊圈，18-密封墊，19-內(nèi)襯管，20-芯片儲液池。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和實施方式對發(fā)明作進一步詳細的說明。
實施例
本發(fā)明的一種微流控芯片氣液加壓裝置，如圖1所示，包括限位塊1、限位螺栓3、 連接桿4、壓緊螺母5、底盤6、壓緊螺栓7、固定塊8、連接頭10、方形定位桿11、毛細管14、 密封接頭15和內(nèi)襯管19。
限位塊1與底盤6垂直固定，如圖3所示，底盤6上加工有固定微流控芯片的定位4凹臺，定位凹臺的凹面經(jīng)過磨光處理，定位凹臺的凹面底部開有檢測孔，用于激光誘導(dǎo)熒光 檢測器物鏡的對準檢測，定位凹臺側(cè)面開有泄流缺口，引導(dǎo)外溢液體流出，定位凹臺的兩端 通過壓緊螺栓7擰緊固定塊8，用于夾固芯片；如圖2所示，限位塊1上開有限位槽，限位槽 上加工有定位通槽，限位槽的開槽方向與底盤6的定位凹臺的凹面平行；連接桿4 一端開有 方形連接孔，連接桿4另一端開有限位孔，且限位孔與方形連接孔開孔方向垂直，限位孔中 部加工有定位槽，壓緊螺母5放置在定位槽上，限位螺栓3穿過限位孔并與壓緊螺母5螺紋 連接；如圖4所示，限位螺栓3上端與密封接頭15螺紋連接，且接口處通過錐形定位臺結(jié)構(gòu) 夾緊密封；限位螺栓3下端與連接頭10螺紋連接，且接口處通過密封墊圈17密封；密封接 頭15、限位螺栓3、連接頭10分別沿中心軸開有通孔，內(nèi)襯管19插入密封接頭15、限位螺 栓3、連接頭10內(nèi)部組成的通道，毛細管14穿過內(nèi)襯管19，毛細管14的密封接頭15 —端 連接泵源，毛細管14的連接頭10 —端對準微流控芯片9的芯片儲液池20，連接頭10與芯 片儲液池20之間通過密封墊18密封；方形定位桿11的一端插入限位塊1前端的限位槽， 使方形定位桿11只能沿限位槽橫向滑動，在限位塊1后端通過擰緊定位螺栓B16使方形定 位桿11相對限位塊1固定，方形定位桿11的另一端穿過連接桿4的方形連接孔，連接桿4 的方形連接孔上端安裝定位螺栓A2，通過擰緊定位螺栓A2使方形定位桿11與連接桿4固 定。
將微流控芯片9放入定位凹槽內(nèi)，保證定位凹臺的凹面水平，壓緊螺栓7擰緊固定 塊8夾固芯片；通過調(diào)整方形定位桿11在限位塊1的限位槽中的位置，以及連接桿4相對 方形定位桿11的位置，使連接頭10對準對準微流控芯片9的芯片儲液池20，然后旋緊定 位螺栓B16和定位螺栓A2連接頭10的水平位置，再旋轉(zhuǎn)壓緊螺母5使連接頭10在限位螺 栓3的帶動下垂直下移，從而實現(xiàn)了氣液引導(dǎo)裝置的XYZ三維定位；通過毛細管14的密封 接頭15 —端連接的泵源，向芯片儲液池20內(nèi)氣液引導(dǎo)，施加為O-lOMPa。
如圖5所示，本實施例中在限位塊1的限位槽中固定兩個方形定位桿，且其中一個 方形定位桿上固定一個帶有連接頭的連接桿，另一個方形定位桿上固定兩個帶有連接頭的 連接桿，用以實現(xiàn)同時對芯片不同的部位儲液池的加壓。
權(quán)利要求
1.一種微流控芯片氣液加壓裝置，其特征在于包括限位塊(1)、限位螺栓(3)、連接桿 (4)、壓緊螺母(5)、底盤(6)、壓緊螺栓(7)、固定塊(8)、連接頭(10)、方形定位桿(11)、毛 細管(14)、密封接頭(15)和內(nèi)襯管(19)；限位塊(1)與底盤(6)垂直固定，底盤(6)上加工有固定微流控芯片的定位凹臺，定位 凹臺的凹面經(jīng)過磨光處理，定位凹臺的凹面底部開有檢測孔，定位凹臺側(cè)面開有泄流缺口， 定位凹臺的兩端通過壓緊螺栓(7)擰緊固定塊(8)；限位塊(1)上開有限位槽，限位槽上加 工有定位通槽，限位槽的開槽方向與底盤(6)的定位凹臺的凹面平行；連接桿(4) 一端開 有方形連接孔，連接桿⑷另一端開有限位孔，且限位孔與方形連接孔開孔方向垂直，限位 孔中部加工有定位槽，壓緊螺母( 放置在定位槽上，限位螺栓C3)穿過限位孔并與壓緊螺 母(5)螺紋連接；限位螺栓C3)上端與密封接頭(1 螺紋連接，且接口處通過錐形定位臺 結(jié)構(gòu)夾緊密封；限位螺栓C3)下端與連接頭(10)螺紋連接，且接口處通過密封墊圈(17)密 封；密封接頭(15)、限位螺栓C3)、連接頭(10)分別沿中心軸開有通孔，內(nèi)襯管(19)插入密 封接頭(15)、限位螺栓(3)、連接頭(10)內(nèi)部組成的通道，毛細管(14)穿過內(nèi)襯管(19)， 毛細管(14)的密封接頭(1 一端連接泵源，毛細管(14)的連接頭(10) —端對準微流控 芯片(9)的芯片儲液池(20)，連接頭(10)與芯片儲液池00)之間通過密封墊(18)密封； 方形定位桿(11)的一端插入限位塊(1)前端的限位槽，使方形定位桿(11只能沿限位槽橫 向滑動，在限位塊(1)后端通過擰緊定位螺栓B(16)使方形定位桿(11)相對限位塊(1)固 定，方形定位桿(U)的另一端穿過連接桿的方形連接孔，連接桿的方形連接孔上 端安裝定位螺栓AO)，通過擰緊定位螺栓A(2)使方形定位桿(11)與連接桿固定。
2.一種微流控芯片氣液加壓裝置，其特征在于連接頭(10)可根據(jù)芯片儲液池的形狀 和大小進行更換。
3.一種微流控芯片氣液加壓裝置，其特征在于根據(jù)需要可以在限位塊(1)的限位槽 中固定一個或一個以上的方形定位桿(11)，以及在同一個方形定位桿(11)上固定一個或 一個以上帶有連接頭(10)的連接桿。
全文摘要
本發(fā)明為一種微流控芯片氣液加壓裝置，屬于微流控芯片接口領(lǐng)域。本發(fā)明包括限位塊、限位螺栓、連接桿、壓緊螺母、底盤、壓緊螺栓、連接頭、方形定位桿、毛細管。限位塊與底盤垂直固定，底盤上加工有定位凹臺；限位螺栓穿過限位孔并與壓緊螺母螺紋連接；限位螺栓上端連接密封接頭；限位螺栓下端與連接頭連接；毛細管穿過密封接頭、限位螺栓、連接頭內(nèi)部組成的通道，毛細管一端連接泵源；方形定位桿的一端插入限位塊前端的限位槽，通過定位螺栓固定，方形定位桿的另一端穿過連接桿的方形連接孔，通過定位螺栓固定。本發(fā)明實現(xiàn)了對微流控芯片氣液接入的XYZ三維定位，可根據(jù)需要更換接頭，且與檢測器兼容，可廣泛應(yīng)用于微流控芯片氣液接入。
文檔編號G01N35/10GK102043062SQ20101053664
公開日2011年5月4日 申請日期2010年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月9日
發(fā)明者丁惠, 呂雪飛, 徐建棟, 李勤, 鄧玉林 申請人:北京理工大學(xué)