一種高精度微量液體等量分流器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種微量液體分流裝置，尤其可實現(xiàn)一次加樣分流出多股相等微量液體，精度準(zhǔn)確的微量液體等量分流器。
【背景技術(shù)】
[0002]在進行大批量重復(fù)實驗時，由于對試劑用量的高精度要求及多種反應(yīng)試劑的復(fù)雜性，人工操作的樣品加樣過程常常需要耗費大量的時間及人力，為了提高實驗效率，多孔同步加樣，更快更準(zhǔn)確的進行實驗操作，常需要一些輔助設(shè)備。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中多采用自動移液器、多道移液槍等移液設(shè)備進行多孔加樣，這些輔助設(shè)備雖可實現(xiàn)多孔同時加樣并具有較高的精度，但存在成本高，易污染，自動化程度低等問題，特別是在處理少量或者微量樣品加樣時，缺點更顯著。
[0004]高精度微量液體等量分流器，是目前微量加樣領(lǐng)域研究的熱點方向，其利用微流控芯片技術(shù)，在芯片上設(shè)置多個微流體通道對樣品分流，樣品流經(jīng)分流裝置后同時分流出多孔等量的微量液體，結(jié)合自動化的進樣及反應(yīng)平臺，克服了手動多孔加樣的局限性，節(jié)約時間與成本的同時獲得更好的實驗重復(fù)性，具有重要的實用意義。發(fā)明專利CN101825624公開了一種帶栗閥結(jié)構(gòu)的六通道微流控芯片，該芯片由三層構(gòu)成，上層基片有進樣口和圍繞進樣口環(huán)形對稱分布的六路各帶三個微閥的液體通道，每路液體通道另一端分別通過中間層聚二甲基硅氧烷(PDMS)膜上的六個出樣口分別與下層基片上的六個出樣口相連通，下層基片帶有氣體通道，通過下層基片上的進出氣口和外源設(shè)備相連以控制PDMS膜上突和下沉實現(xiàn)微閥開閉，從而實現(xiàn)液體的精確進樣，可以將各出樣口的每滴樣品的間隔時間及液滴體積控制在一定范圍內(nèi)，減小各通道間的出樣量誤差。該芯片雖然具有較高的精度并且可對多種樣品靈活控制進樣量的大小，但是需要連接較大的外接氣源設(shè)備實現(xiàn)閥門控制，同時芯片個反應(yīng)池連通在一起，易于交叉污染，不便于進行操作控制且應(yīng)用范圍有限。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明是為了解決上述技術(shù)的不足，提供一種能夠?qū)悠愤M行等量分流，分流后各出樣孔的出樣量一致，分流過程快速高效，同時生產(chǎn)工藝簡單的高精度分流器。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案:
[0007]—種液體分流器，包括上層蓋片(I)和下層基片(2)，上層蓋片(I)設(shè)有單個或多個進樣孔(8)，下層基片(2)設(shè)有分別與每個進樣孔(8)連通的弧狀液體通道(7)以及與液體通道(7)連通的出樣孔(3)，其特征在于液體通道(7)經(jīng)表面親水改性，液體通道(7)上連接有大小隨液體流動方向依次減小的圓形儲液池(4，5,6)，連通儲液池(4，5,6)、進樣孔(8)及出樣孔(3)的各段液體通道(7)沿圓形儲液池(4，5，6)切線方向延伸，其與圓形儲液池的(4，5，6)接入和接出點位于儲液池(4，5，6)上沿且對稱分布。
[0008]所述的下層基片(2)包括多條弧狀液體通道(7)，其中優(yōu)選為4-6條，各通道圍繞進樣孔(8)四周平均分布；所述的進樣孔(8)和出樣孔(3)為柱狀通孔且進樣孔直徑大于出樣孔。
[0009]所述的儲液池(4，5，6)數(shù)量、弧狀液體通道(7)弧度及長度可進行適當(dāng)調(diào)整以適應(yīng)不同反應(yīng)平臺對出樣孔(3)的位置及間距的要求。
[0010]所述的上下層板塊可選用有機聚合物材料包括聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)中的任何一種。
[0011]所述的上下板塊經(jīng)親水性處理后結(jié)合熱鍵合法實現(xiàn)密閉封接。
[0012]所述的液體分流器，能夠?qū)崿F(xiàn)高精度微量液體的等量分流，具體實現(xiàn)方法包括如下步驟:
[0013]步驟一:樣品從分流器蓋片(I)的進樣孔(8)注入，經(jīng)弧狀液體通道(7)分流后依次流入各個體積逐漸減小的圓形儲液池(4，5，6)中，通道進行了表面親水性改性處理，減小了微通道壁面疏水性引起的壁面滑移效應(yīng)對樣品平均流速的造成的影響，通道圍繞進樣孔(8)呈對稱分布，樣品在分流器中的迀移速率一致；
[0014]步驟二:樣品分流后經(jīng)弧狀液體通道從第一儲液池(4)的上沿流入該儲液池(4)中，當(dāng)樣品充滿第一儲液池(4)時，樣品經(jīng)該儲液池另一端上沿接出的弧狀液體通道從體積縮小的第二儲液池(5)的上沿流入，以此類推，到達(dá)末端通道后經(jīng)出樣孔(3)流出，弧狀液體通道(7)及體積逐漸縮小的儲液池(4，5，6)會增加液體流動所受的阻力并產(chǎn)生負(fù)壓，并因此減小持續(xù)進樣時樣品分流后進入各液體通道(7)間的液體流速差異，使得各路液體通道(7)間的液體流速均勻并達(dá)到同步分流，各出樣孔(3)的出樣量一致，等量分流。
[0015]有益效果
[0016]本發(fā)明微量液體分流器采用單或多進樣孔結(jié)構(gòu)，進樣孔四周對稱分布弧狀液體通道，樣品隨液體通道流通方向連接體積逐漸縮小的儲液池后經(jīng)出樣孔流出，液體通道采用親水性改性材料制成，體積逐漸減小的儲液池增加液體流動阻力產(chǎn)生負(fù)壓，各通道持續(xù)進樣的流速差異減小，再結(jié)合對稱式的弧狀液體通道分布，最終實現(xiàn)流速均勻并達(dá)到高精度的微量液體分流。操作簡單，使用方便，可對微量液體快速準(zhǔn)確的實現(xiàn)等量分流和輸運的控制。在進行需要多孔加樣的重復(fù)性實驗時，本分流裝置結(jié)合全自動化的進樣及反應(yīng)平臺，克服手動多孔加樣的局限性，節(jié)約時間與成本的同時實驗重復(fù)性更好，具有重要的實用意義，可以靈活應(yīng)用于各類微型檢測儀器特別是微流控芯片中。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明的分流器的結(jié)構(gòu)圖。
[0018]圖2為本發(fā)明的分流器的下層基板結(jié)構(gòu)圖。
[0019]圖3為一種多個分流器結(jié)構(gòu)集成的方式示意圖。
[0020]I為上層蓋片，2為下層基片，3為出樣孔，4為第一儲液池，5為第二儲液池，6為第三儲液池，7為弧狀液體通道，8為進樣孔。
【具體實施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作詳細(xì)說明，以下描述僅作為示范和解釋，并不對本發(fā)明作任何形式上的限制。
[0022]實施例一:單分流器結(jié)構(gòu)和多分流器集成機構(gòu)芯片
[0023]如圖1、2所示，一種高精度微量液體分流器，呈片狀體，由上層蓋片⑴和下層基片(2)兩板塊組成，分流器上層蓋片設(shè)有一進樣孔(8)，下層基片(2)上設(shè)有與進樣孔(8)相連通的四條弧狀液體通道(7)，每路液體通道上都連接有大、中、小三個依次排列的第一儲液池(4)、第二儲液池(5)和第三儲液池￠)，液體通道近似位于與之連通的圓形儲液池的切線的位置，液體通道與各儲液池的接入點與接出點在圓形儲液池上呈對稱分布，每路液體通道末端與下層基板上的出樣孔(3)連通。
[0024]進樣孔(8)位于分流器上層蓋片(I)上，出樣孔(3)位于分流器下層蓋片(2)上，進樣孔(8)與出樣孔(3)位于不同的水平面，進樣孔(8)與出樣孔(3)均設(shè)為柱狀通孔且進樣孔(8)的直徑大于出樣孔(3);進樣孔(8)橫截面為圓形，直徑為1.5mm ;出樣孔(3)橫截面為圓形，直徑0.75_。
[0025]與進樣孔(8)連通的四條弧狀的液體通道(7)作為樣品進樣后的分流支路，四條弧狀液體通道(7)圍繞進樣孔(8)呈對稱分布，所述的四條通道僅為一個優(yōu)選實施例，該分流器可包括多條弧狀液體通道，優(yōu)選為4-6條。
[0026]如圖所示的弧狀液體通道(7)長度和儲液池(4，5，6)數(shù)量也僅表達(dá)一種實施例，本發(fā)明儲液池數(shù)量、弧狀液體通道弧