本發(fā)明一種用于微流控芯片液體控制防回流裝置及包含該回流裝置的微流控芯片。

背景技術：

免疫側向層析診斷技術作為一種穩(wěn)定和實用的技術適合在多樣的即時檢驗（POCT）或者現(xiàn)場使用。

在免疫層系反應系統(tǒng)中，由于系統(tǒng)原因導致CV大，無法達到精確定量。而基于微流控技術的免疫診斷方法，可以有效的避免上述問題。

微流控又分被動式和主動式兩種。被動式微流控還是需要毛細血管力來達到液體向前的側向層析。但是由于不同樣本特別是全血樣本的粘稠度不同，導致液體流速無法統(tǒng)一。

主動式微流控可以有效避免上述問題，可以給向前的推力，使液體均勻的向前流動，避免因為不同流速導致的測試值差異。同時，對微流控芯片的生產工藝要求降低，不然被動式微流控對流道的平整度等要求很高，加工誤差要很低。

主動式微流控的動力有離心力驅動、電潤濕驅動、壓力驅動（電解泵、壓縮氣體泵、化學分解泵、直接氣壓差驅動）

但是如果要達到隨意控制液體速度的目的，不但要有推動力，還要有閥門控制，還要有防回流免得液體因為向前推動的壓力去除，回流回去。特別是主動式微流控壓力要持續(xù)輸出，保證液體持續(xù)向前推進。這樣會有一個問題就是 通量不夠大。需要前一個芯片測試已完成才可能加第二個芯片，但是有防回流裝置的話，就不用這樣，試劑在孵育時間內，設備可以離開此芯片去操作另一個芯片。大大提高產品的通量，滿足臨床要求。節(jié)省時間，提高效率。即，有防回流裝置可解放設備，達到多通量同時檢測的目的。

技術實現(xiàn)要素：

為了保證微流控液體防回流效果，需要將防回流裝置的高度提高到流道內液體表面高度以上，同時保證大規(guī)模生產的需要，防回流裝置要對生產工藝的要求不太高。當然，微流控芯片位置空間有限，如果能在不失取原有功能的情況下，整合部分功能模塊起到節(jié)省空間的目的。同時起到一臺設備同時操作多個微流控芯片的目的。提高通量，節(jié)省時間。

為實現(xiàn)上述的技術目的，本發(fā)明將采取如下的技術方案：

一種用于微流控芯片液體控制防回流裝置，包括微流控流道和防回流結構，防回流結構位于微流控流道的上方，具有防回流流道；防回流流道能夠抬升防回流結構安裝位置處的微流控流道液面高度；當微流控流道接通氣路時，在氣路提供的氣壓驅動下，克服防回流流道所抬升的此處微流控流道液面高度的壓力，促使防回流裝置兩側的微流控流道中的流體處于流通狀態(tài)。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述防回流流道的延伸方向與防回流結構安裝位置處微流控流道的延伸方向相垂直；防回流結構安裝位置處的微流控流道通過微流控流道隔塊分隔成兩段，分別為微流控進液流道、微流控出液流道；防回流流道的上端封閉，下端則跨接在微流控流道隔塊上方，并分別與微流控進液流道、微流控出液流道連通。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述防回流流道內具有防回流凸塊，且防回流凸塊與防回流流道之間形成有兩條防回流連通流道；所述的兩條防回流連通流道，分別與微流控進液流道、微流控出液流道連通；防回流凸塊的下端與防回流流道的下端齊平，而防回流凸塊的上端則低于防回流流道的上端設置。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述防回流凸塊在兩條防回流連通流道之間的截面成梯形狀設置。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述微流控流道隔塊為楔形塊，而防回流流道為形狀與微流控流道隔塊形狀相似的楔形槽。

作為本發(fā)明的進一步改進，防回流結構安裝位置處的微流控流道，在微流控流道隔塊的兩側對稱地布置有楔形連接柱，防回流流道具有與楔形連接柱配合連接的楔形連接槽。

本發(fā)明的另一個技術目的，是提供一種微流控芯片，具有上述的任意一種所述的防回流裝置。

根據(jù)上述的技術方案，相對于現(xiàn)有技術，具有如下的優(yōu)點：

本發(fā)明可以通過微流控液體控制防回流裝置，使一個設備可以操作多個微流控芯片，起到多通量的效果，因為即便把液體向前流動的推動力去掉，液體也不會回流過去，因為有防回流裝置，這樣 各個步驟之間的孵育時間時，設備可以離開微流控芯片，去操作另一個微流控芯片，起到多通量的目的。

附圖說明

圖1是實施例1所述防回流結構的結構示意圖；

圖2是圖1中中層芯片的結構示意圖；

圖1-2中：中層芯片2；防回流流道2-d；下層芯片3；微流控流道3-a；

圖3是三片式防回流結構的結構示意圖；

圖4是圖3的截面圖；

圖3-4中：上層芯片1；中層芯片2；防回流出液口2-a；防回流連通流道2-b；防回流凸塊2-c；下層芯片3；微流控流道3-a；

圖5是第三種防回流結構的結構示意圖；

圖6是圖5所述第三種防回流結構的截面結構示意圖；

圖7是圖5中下層芯片的結構示意圖；

圖8是圖5中中層芯片的結構示意圖；

圖5-8中：中層芯片2；防回流流道2-d；下層芯片3；微流控流道3-a；微流控流道隔塊3-b；

圖9是第四種防回流結構的結構示意圖；

圖10是圖9所述第四種防回流結構的截面結構示意圖；

圖11是圖9中下層芯片的結構示意圖；

圖12是圖9中中層芯片的結構示意圖；

圖9-12中：中層芯片2；防回流流道2-d；下層芯片3；微流控流道3-a；微流控流道隔塊3-b；連接柱3-c。

具體實施方式

下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。以下對至少一個示例性實施例的描述實際上僅僅是說明性的，決不作為對本發(fā)明及其應用或使用的任何限制?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。除非另外具體說明，否則在這些實施例中闡述的部件和步驟的相對布置、表達式和數(shù)值不限制本發(fā)明的范圍。同時，應當明白，為了便于描述，附圖中所示出的各個部分的尺寸并不是按照實際的比例關系繪制的。對于相關領域普通技術人員已知的技術、方法和設備可能不作詳細討論，但在適當情況下，所述技術、方法和設備應當被視為授權說明書的一部分。在這里示出和討論的所有示例中，任何具體值應被解釋為僅僅是示例性的，而不是作為限制。因此，示例性實施例的其它示例可以具有不同的值。

為了便于描述，在這里可以使用空間相對術語，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用來描述如在圖中所示的一個器件或特征與其他器件或特征的空間位置關系。應當理解的是，空間相對術語旨在包含除了器件在圖中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附圖中的器件被倒置，則描述為“在其他器件或構造上方”或“在其他器件或構造之上”的器件之后將被定位為“在其他器件或構造下方”或“在其他器件或構造之下”。因而，示例性術語“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”兩種方位。該器件也可以其他不同方式定位(旋轉90度或處于其他方位)。

圖1-圖12中，詳細地公開了本發(fā)明所述的防回流結構所涉及實施例的具體結構，以下將結合附圖詳細地說明本發(fā)明所述各實施例對應的防回流結構的具體構成。

根據(jù)各實施例可知，本發(fā)明所述的防回流裝置，具有如下特性：

包括微流控流道3-a和防回流結構，防回流結構位于微流控流道3-a的上方，具有防回流流道2-d；防回流流道2-d能夠抬升防回流結構安裝位置處的微流控流道3-a液面高度；

當接通氣路時，在氣路提供的氣壓驅動下，克服防回流流道2-d所抬升的此處微流控流道3-a液面高度的壓力，促使防回流裝置兩側的微流控流道3-a中的流體處于流通狀態(tài)。

實施例1

如圖1-2所示，本實施例所述的防回流結構，包括防回流流道2-d（設置于中層芯片2），所述防回流流道2-d的延伸方向與防回流結構安裝位置處微流控流道3-a（設置于下層芯片3）的延伸方向相垂直；防回流結構安裝位置處的微流控流道3-a通過微流控流道隔塊3-b分隔成兩段，分別為微流控進液流道、微流控出液流道；防回流流道2-d的上端封閉，下端則跨接在微流控流道隔塊3-b上方，并分別與微流控進液流道、微流控出液流道連通；當接通氣路時，在氣路提供的氣壓驅動下，微流控進液流道中的流體流經防回流流道2-d后，回流至微流控出液流道中。

本實施例所述防回流結構功能單一，效果不顯著。防回流結構的高度和微流控流道內液體表面高度一致，沒有起到完全防回流的目的，但是結構簡單，生產要求不高。

實施例2

如圖3-4所示，本實施例所述防回流結構與實施例1的不同之處在于：

1、所述防回流流道2-d內具有防回流凸塊2-c，且防回流凸塊2-c與防回流流道2-d之間形成有兩條防回流連通流道2-b；所述的兩條防回流連通流道2-b，分別與微流控進液流道、微流控出液流道連通；防回流凸塊2-c的下端與防回流流道2-d的下端齊平，而防回流凸塊2-c的上端則低于防回流流道2-d的上端設置。

2、所述防回流流道2-d的上端封閉是通過上層芯片1提供的蓋板作用來完成的。

由此可知，本實施例創(chuàng)造性的在微流控液體表面之上凸起防回流結構，可顯著起到液體防回流的作用。同時對生產工藝的要求不太高，達到大規(guī)模生產的目的。

實施例3

如圖5-8所示，本實施例所述防回流結構與實施例2的不同之處在于：

將所述微流控流道隔塊3-b設置為楔形塊，而防回流流道2-d為形狀與微流控流道隔塊3-b形狀相似的楔形槽。

由此可知：由于本實施例具有凸起的流道，可以顯著起到防回流作用。

實施例4

如圖9-12所示，本實施例所述防回流結構與實施例3的不同之處在于：

防回流結構安裝位置處的微流控流道，在微流控流道隔塊3-b的兩側對稱地布置有楔形連接柱3-c，防回流流道2-d具有與楔形連接柱3-c配合連接的楔形連接槽。

由此可知：本實施例創(chuàng)造性地設計了防回流結構，使其和微流控上下芯片固定位柱子融合在一起（實施例3同為凸起部位，但是由于尺寸小于500微米，無法作為固定位來用，強度不夠），節(jié)省微流控芯片空間。同時由于有兩面的凸起圍墻，有效的避免了液體從側面漏出，影響防回流。

本發(fā)明可以通過微流控液體控制防回流結構，使一個設備可以操作多個微流控芯片，起到多通量的效果，因為即便把液體向前流動的推動力去掉，液體也不會回流過去，因為有防回流結構，這樣 各個步驟之間的孵育時間時，設備可以離開微流控芯片，去操作另一個微流控芯片，起到多通量的目的。

另外，為方便本發(fā)明所述微流控芯片的使用，在所述上層芯片1設置有用于外接的固定部；該外接固定部為圓球狀固定部，或者凹槽狀固定部，或者設置于上層芯片1外側的端部卡槽固定部。