一種微流控芯片一體式進樣系統的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種微流控芯片一體式進樣系統，通過多組三通閥的開關控制，僅采用一件注射泵即可順序實現進樣芯片上樣品的定量移液、樣品及緩沖液在芯片中的驅動和反應控制以及樣品取樣針的清洗等一系列功能。本發明充分利用了注射泵平穩進樣的性能，在保證進樣系統精度要求的基礎上，降低了系統的成本，對于相關分析芯片系統及設備的開發具有重要的實用價值。
【專利說明】一種微流控芯片一體式進樣系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及微流控芯片【技術領域】，具體涉及的是一種微流控芯片一體式進樣系統。
【背景技術】
[0002]目前，微流控芯片對樣品分析精度以及自動化程度的要求越來越高，相比蠕動泵，注射泵進樣精度更高，可實現高精度、平穩無脈動的液體傳輸，因而被廣泛使用在微流控芯片的進樣系統中。一套完整的微流控芯片進樣系統需要實現多種功能，包括樣品的定量移液、樣品及緩沖液在芯片中的驅動和反應控制以及樣品取樣針的清洗等幾個方面。
[0003]傳統的進樣多是通過手工移液器引入樣品和緩沖液等，移液器采用一次性針頭，不進行單獨的清洗，這種方法自動化程度低，難以實現高精度、高通量的進樣要求。隨著自動化程度的提高，進樣系統各部分采用多個注射泵分別控制，例如通過一套注射泵控制樣品及緩沖液在芯片中的驅動，另用一套注射泵實現樣品的定量移液和樣品取樣針的清洗。但是，配置多套精密注射泵相對該測試系統價格昂貴，搭建具備多種基本功能的微流控芯片系統成本高，難以推廣使用。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于克服現有技術存在的以上問題，提供一種微流控芯片一體式進樣系統，僅采用一件注射泵即可順序實現進樣芯片上樣品的定量移液、樣品及緩沖液在芯片中的驅動和反應控制以及樣品取樣針的清洗等一系列功能。
[0005]為實現上述技術目的，達到上述技術效果，本發明通過以下技術方案實現:
一種微流控芯片一體式進樣系統，包括注射泵，所述注射泵通過管路連接第三通斷閥門和第四通斷閥門，所述第三通斷閥門分別通過管路連接第一通斷閥門和第二通斷閥門，所述第二通斷閥門通過管路連接純水池，所述第一通斷閥門分別連接取樣針和待測樣品區，所述注射泵驅動樣品室樣品和緩沖液，所述樣品室通過第五通斷閥門連接檢測傳感器，所述緩沖液通過第六通斷閥門連接所述檢測傳感器，所述檢測傳感器通過第七通斷閥門連接儲液池，所述檢測傳感器連接信號采集系統，所述儲液池經流道通過第八通斷閥門連接廢液池。
[0006]進一步的，所述注射泵的通道數為單通道或多通道，工作模式為推拉式或雙向推拉式，所述取樣針選用一次性取樣針或可清潔不銹鋼取樣針。
[0007]進一步的，所述檢測傳感器為聲波傳感器、光學檢測傳感器、電化學檢測傳感器、質譜檢測傳感器中的一種，所述聲波傳感器為柔性板波器件、表面聲波器件、薄膜體聲波諧振器件中的一種，所述檢測傳感器的上表面或下表面設置一磁鐵，所述磁鐵為永磁鐵或電磁鐵。
[0008]進一步的，所述第一通斷閥門/第二通斷閥門和第三通斷閥門/第四通斷閥門和第五通斷閥門/第六通斷閥門和第七通斷閥門/第八通斷閥門構成四對三通閥門。[0009]進一步的，所述注射泵與所述儲液池連接處安裝有隔液通氣部件。
[0010]進一步的,所述流道的寬度和高度的尺寸在10ym-5mm之間。
[0011]本發明的有益效果是:
本發明充分利用了注射泵的性能，在保證進樣系統精度要求的基礎上，降低了進樣系統的成本，對于相關設備的開發具有重要的實用價值。本發明進樣系統方案適用于多種尺寸規格、單通道以及多通道的微流控芯片分析系統，可用于臨床診斷、檢疫檢驗、食品安全評估等多個工業或醫學領域。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1整體結構示意圖；
圖2為流程圖。
[0013]圖中標號說明:1、待測樣品區，2、純水池，3、注射泵，4、信號采集系統，5、樣品室，
6、緩沖液，7、檢測傳感器，8、儲液池，9、廢液池，IO、第一通斷閥門，11、第二通斷閥門，12、第三通斷閥門，13、第四通斷閥門，14、第五通斷閥門，15、第六通斷閥門，16、第七通斷閥門，17、第八通斷閥門，18、取樣針。
【具體實施方式】
[0014]下面將參考附圖并結合實施例，來詳細說明本發明。
[0015]參照圖1所示，一種微流控芯片一體式進樣系統，包括注射泵3)，所述注射泵3通過管路連接第三通斷閥門12和第四通斷閥門13，所述第三通斷閥門12分別通過管路連接第一通斷閥門10和第二通斷閥門11，所述第二通斷閥門11通過管路連接純水池2，所述第一通斷閥門10分別連接取樣針18和待測樣品區1，所述注射泵3驅動樣品室5樣品和緩沖液6，所述樣品室5通過第五通斷閥門14連接檢測傳感器7，所述緩沖液6通過第六通斷閥門15連接所述檢測傳感器7，所述檢測傳感器7通過第七通斷閥門16連接儲液池8，所述檢測傳感器7連接信號采集系統4，所述儲液池8經流道通過第八通斷閥門17連接廢液池9。
[0016]所述注射泵3的通道數為單通道或多通道，工作模式為推拉式或雙向推拉式，所述取樣針18選用一次性取樣針或可清潔不銹鋼取樣針。
[0017]所述檢測傳感器(7)為聲波傳感器、光學檢測傳感器、電化學檢測傳感器、質譜檢測傳感器中的一種，所述聲波傳感器為柔性板波器件、表面聲波器件、薄膜體聲波諧振器件中的一種，所述檢測傳感器(7)的上表面或下表面設置一磁鐵，所述磁鐵為永磁鐵或電磁鐵。
[0018]所述第一通斷閥門10/第二通斷閥門11和第三通斷閥門12/第四通斷閥門13和第五通斷閥門14/第六通斷閥門15和第七通斷閥門16/第八通斷閥門17構成四對三通閥門。
[0019]所述注射泵3與所述儲液池8連接處安裝有隔液通氣部件。
[0020]所述流道的寬度和高度的尺寸在10 μ m-5mm之間。
[0021]三通閥可集成于微流控芯片上或在芯片外部單獨安裝。
[0022]本實施例的流程: 參照圖2所示，打開第三通斷閥門、第二通斷閥門，關閉第四通斷閥門、第一通斷閥門，注射泵驅動管路吸取純水。然后關閉第二通斷閥門，打開第一通斷閥門，注射泵中驅動純水對取樣針及管路進行預清洗。多次切換三通閥開關第一通斷閥門、第二通斷閥門，注射泵反復驅動純水清洗取樣針，直至滿足取樣標準。隨后注射泵驅動取樣針從待測樣品區提取樣品O
[0023]注射泵將樣品推入進樣芯片，關閉第一通斷閥門和第三通斷閥門，打開第四通斷閥門，此時樣品的定量移液操作完成，樣品將進行反應處理。打開第五通斷閥門和第七通斷閥門，注射泵驅動樣品經傳感器進入儲液池，信號采集系統獲取反應信號變化并輸出。待反應完成后，關閉第五通斷閥門，打開第六通斷閥門，注射泵驅動緩沖液對檢測傳感器及進樣管路進行沖洗。之后，關閉第七通斷閥門，打開第八通斷閥門，注射泵將儲液池中的混合液排出至廢液池。注射泵連接儲液池處安裝隔液通氣部件，從而避免反應測試涉及的樣品和緩沖液對注射泵造成污染。通常情況下，芯片及流道需要反復沖洗，其中注射泵多次驅動緩沖液引入以及控制廢液排出，直至滿足清洗要求。
【權利要求】
1.一種微流控芯片一體式進樣系統，其特征在于:包括注射泵(3)，所述注射泵(3)通過管路連接第三通斷閥門(12)和第四通斷閥門(13)，所述第三通斷閥門(12)分別通過管路連接第一通斷閥門(10)和第二通斷閥門(11)，所述第二通斷閥門(11)通過管路連接純水池(2)，所述第一通斷閥門(10)分別連接取樣針(18)和待測樣品區(1)，所述注射泵(3)驅動樣品室(5)樣品和緩沖液(6)，所述樣品室(5)通過第五通斷閥門(14)連接檢測傳感器(7),所述緩沖液(6)通過第六通斷閥門(15)連接所述檢測傳感器(J)，所述檢測傳感器(7)通過第七通斷閥門(16)連接儲液池(8)，所述檢測傳感器(7)連接信號采集系統(4)，所述儲液池(8 )經流道通過第八通斷閥門(17 )連接廢液池(9 )。
2.根據權利要求1所述的微流控芯片一體式進樣系統，其特征在于:所述注射泵(3)的通道數為單通道或多通道，工作模式為推拉式或雙向推拉式，所述取樣針(18)選用一次性取樣針或可清潔不銹鋼取樣針。
3.根據權利要求1所述的微流控芯片一體式進樣系統，其特征在于:所述檢測傳感器(7)為聲波傳感器、光學檢測傳感器、電化學檢測傳感器、質譜檢測傳感器中的一種，所述聲波傳感器為柔性板波器件、表面聲波器件、薄膜體聲波諧振器件中的一種，所述檢測傳感器(7)的上表面或下表面設置一磁鐵,所述磁鐵為永磁鐵或電磁鐵。
4.根據權利要求1所述的微流控芯片一體式進樣系統，其特征在于:所述第一通斷閥門(10) /第二通斷閥門(11)和第三通斷閥門(12) /第四通斷閥門(13)和第五通斷閥門(14)/第六通斷閥門(15)和第七通斷閥門(16)/第八通斷閥門(17)構成四對三通閥門。
5.根據權利要求1所述的微流控芯片一體式進樣系統，其特征在于:所述注射泵(3)與所述儲液池(8)連接處安裝有隔液通氣部件。
6.根據權利要求1所述的微流控芯片一體式進樣系統，其特征在于:所述流道的寬度和高度的尺寸在?ο μ m-5mm之間。
【文檔編號】G01N35/10GK103454439SQ201310376684
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年8月27日 優先權日:2013年8月27日
【發明者】李傳宇, 周連群, 黎海文 申請人:中國科學院蘇州生物醫學工程技術研究所