本發(fā)明屬于微流控芯片領(lǐng)域、生物醫(yī)療檢測領(lǐng)域，具體涉及一種微流控芯片進(jìn)液夾具及進(jìn)液方法，利用制備出的微流控芯片進(jìn)液夾具可以實現(xiàn)微流控芯片的快速進(jìn)液。

背景技術(shù)：

微流控芯片進(jìn)液夾具是將常規(guī)芯片進(jìn)液方式簡單化和流程化，用于實現(xiàn)微流控芯片快速進(jìn)液的一種專用夾具裝置。微流控芯片進(jìn)液夾具利用芯片固定裝置對芯片進(jìn)行夾持，而后夾具上面的孔位置的設(shè)計可以保證進(jìn)液軟管垂直插入時的完全對準(zhǔn)，配合上軟管、PEEK接頭、密封圈以及微泵，實現(xiàn)微流控芯片的快速進(jìn)液。相比于傳統(tǒng)的密封圈膠水黏貼方式，夾具進(jìn)液具有操作方便，效率高，可承受較大進(jìn)液壓力，不易漏液等優(yōu)點。因此，微流控芯片進(jìn)液夾具的研究和制造已經(jīng)成為芯片實驗室的一個重要研究方向，可廣泛應(yīng)用于芯片實驗室(lab on a chip)中進(jìn)液實驗。

然而，微流控芯片傳統(tǒng)的進(jìn)液方式，即直接粘接接頭，這種完全由人工完成的過程，時間差很大，對準(zhǔn)精度不高，芯片除膠困難，只能一次性使用，在后續(xù)的進(jìn)液中不能承受較大的壓力和進(jìn)液速度，漏液現(xiàn)象也難以避免。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對目前的微流控芯片產(chǎn)品進(jìn)液方式，提出一種微流控芯片進(jìn)液夾具，通過利用該專用夾具定位，配合微泵、PEEK接頭、PTFE管材、密封圈，可以實現(xiàn)高流速、高進(jìn)液壓力、高效率和快速穩(wěn)定的微流控芯片進(jìn)液。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種微流控芯片的專用進(jìn)液夾具，包括底座、壓塊、定位裝置和緊固裝置；所述定位裝置用于所述壓塊的定位；所述緊固裝置用于將壓塊鎖緊并固定于底座上；所述壓塊上設(shè)有若干螺紋孔，所述螺紋孔與微流控芯片上的進(jìn)液孔相對應(yīng)。

進(jìn)一步地，所述定位裝置包括相互配合的定位銷釘和定位孔，其中定位銷釘設(shè)于底座上，定位孔設(shè)于壓塊上，定位銷釘穿過該定位孔。

進(jìn)一步地，所述緊固裝置包括鎖緊螺釘，用于將壓塊鎖緊和固定。

進(jìn)一步地，還包括微流道接頭和進(jìn)液軟管，所述微流道接頭的一端與所述壓塊上的螺紋孔通過螺紋連接，另一端插入進(jìn)液軟管；進(jìn)液軟管連接微泵。

進(jìn)一步地，所述微流道接頭包含微流道接頭A和微流道接頭B；微流道接頭A與所述壓塊上的螺紋孔通過螺紋連接，微流道接頭B插入并固定于微流道接頭A內(nèi)，微流道接頭B連接進(jìn)液軟管；微流道接頭A優(yōu)選采用鋁合金等金屬材料，微流道接頭B優(yōu)選采用PEEK接頭，進(jìn)液軟管優(yōu)選采用PTFE軟管。

進(jìn)一步地，所述微流道接頭A和微流道接頭B上設(shè)有密封圈，利用密封圈和接頭的配合保證進(jìn)液時不會發(fā)生漏液現(xiàn)象。

進(jìn)一步地，所述底座的材料優(yōu)選為POM塑料(聚甲醛)；鎖緊螺釘、定位銷釘?shù)牟牧蟽?yōu)選為不銹鋼；密封圈的材料優(yōu)選為硅膠；壓塊材料優(yōu)選為6061鋁合金。

進(jìn)一步地，所述鎖緊螺釘?shù)某叽鐑?yōu)選為M5*16mm，所述定位銷釘?shù)某叽鐑?yōu)選為

進(jìn)一步地，所述微流道接頭A上的密封圈的尺寸優(yōu)選為5*1(外徑*線徑，單位為mm)，所述微流道接頭B上的密封圈的尺寸優(yōu)選為3*1(外徑*線徑，單位為mm)，微流道接頭B(PEEK接頭)的內(nèi)徑優(yōu)選為PTFE進(jìn)液軟管優(yōu)選采用1/16管(外徑1.6mm)。

一種采用上述進(jìn)液夾具對微流控芯片進(jìn)行進(jìn)液的方法，其步驟包括：

1)將微流控芯片樣品從側(cè)面放入夾具的壓塊和底座之間，使微流控芯片的進(jìn)液孔和壓塊的螺紋孔對準(zhǔn)，并通過緊固裝置將壓塊鎖緊并固定于底座上；

2)在壓塊的螺紋孔上安裝微流道接頭；

3)在微流道接頭內(nèi)插入進(jìn)液軟管，并將進(jìn)液軟管連接微泵，然后開始進(jìn)液。

進(jìn)一步地，所述微流控芯片包括所有的帶多于兩個進(jìn)(出)液孔的微流控芯片。

進(jìn)一步地，所述微流控芯片的材料為PMMA、PS、PC、COP、COC、PP、PET等。

本發(fā)明的微流控芯片接口夾具具有以下優(yōu)勢和有益效果：

1.體積小、質(zhì)量輕、便攜性強；

2.化學(xué)穩(wěn)定性強，抗氧化侵蝕；

3.能夠配合小尺寸芯片使用，成本低；

4.溫度和壓力耐受范圍廣；

5.死體積小：死體積是指進(jìn)樣器進(jìn)樣口到檢測器流動池未被固定相(液體)所占據(jù)的空間；

6.可以配合光學(xué)檢測系統(tǒng)，便于觀察。

附圖說明

圖1是一實施例的微流控芯片夾具的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是另一實施例的微流控芯片夾具的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為直通道標(biāo)準(zhǔn)微流控芯片示意圖。

圖4為H型通道標(biāo)準(zhǔn)微流控芯片示意圖。

圖5為微流道接頭示意圖。

圖6為PEEK接頭套上3*1密封圈的示意圖。

圖7為微流道接頭裝入后的效果圖。

具體實施方式

下面通過具體實施例并配合附圖，對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。

圖1為本實施例的微流控芯片夾具的結(jié)構(gòu)示意圖。該夾具包括底座1、壓塊2、鎖緊螺釘3和定位銷釘4。定位銷釘4設(shè)于底座1上，壓塊2上設(shè)有與定位銷釘4配合的定位孔，使用時定位銷釘4穿過壓塊2上的定位孔，實現(xiàn)對壓塊2的定位；在定位銷釘4上可設(shè)置圓柱壓縮彈簧(圖中未示出)，位于壓塊2和底座4之間，以使壓塊2和底座4之間相隔一定的距離，便于微流控芯片固定。鎖緊螺釘3用于將壓塊2鎖緊和固定。壓塊2上設(shè)有若干螺紋孔5，該螺紋孔5與微流控芯片上的進(jìn)液孔相對應(yīng)，螺紋孔5的孔徑大于微流控芯片上的進(jìn)液孔的孔徑。壓塊2為左右兩個，對稱布置，壓塊2和底座1之間可插入微流控芯片。兩個壓塊2隔開一定距離，這樣在兩個壓塊2之間可以配合光學(xué)檢測系統(tǒng)，便于觀察。圖1中6為微流道接頭。

圖1所示的微流控芯片夾具適用于縱向進(jìn)液孔。圖2為另一實施例的微流控芯片夾具的結(jié)構(gòu)示意圖，其適用于橫向進(jìn)液孔。

采用圖1或圖2所示的夾具對微流控芯片進(jìn)行定位，并配合微泵、微流道接頭(PEEK接頭)、進(jìn)液軟管(PTFE管材)、密封圈，即可以實現(xiàn)高流速、高進(jìn)液壓力、高效率和快速穩(wěn)定的微流控芯片進(jìn)液。具體方法是：

1.裝夾芯片

分別逆時針?biāo)砷_兩個鎖緊螺釘(擰開一圈即可)，將微流控芯片按夾具底座上箭頭方向(如圖1所示)插入夾具，目測芯片進(jìn)液孔在壓塊螺紋孔5的中心即可。

圖3和圖4為標(biāo)準(zhǔn)微流控芯片示意圖，其中圖3為直通道芯片，適用于圖1所示的夾具；圖4為H型通道芯片，適用圖2所示的夾具。

2.固定芯片

左手捏住壓塊2的兩端并向下微用力(銷釘僅用于定位，此步操作保證擰緊螺釘時，壓塊與銷釘不至于卡死)，右手順時針順勢擰緊螺釘3，擰緊力度適中，芯片在夾具中不晃動即可。

3.安裝微流道接頭A(第1步)

接頭處需要用到兩種規(guī)格的硅膠密封圈：1)5*1(外徑*線徑，單位為mm)；2)3*1(外徑*線徑，單位為mm)。

圖1中的微流道接頭6可以分為微流道接頭A和微流道接頭B兩部分。圖5為微流道接頭A的示意圖，其材質(zhì)優(yōu)選采用鋁合金。密封圈安裝在微流道接頭A的一端，然后將帶有密封圈的微流道接頭擰入壓塊對應(yīng)的螺紋孔5處，從側(cè)面目測密封圈“不可見”即可。

4.安裝微流道接頭B(第2步)

微流道接頭B用于連接進(jìn)液軟管，并能夠插入微流道接頭A內(nèi)，通過過盈配合使微流道接頭B固定在微流道接頭A內(nèi)。該微流道接頭B優(yōu)選采用PEEK(聚醚醚酮，polyetheretherketone)接頭，如圖6所示。為起到更好的密封作用，可在PEEK接頭處套上3*1密封圈(此步操作可選)。圖6為PEEK接頭套上3*1密封圈的示意圖。PEEK接頭連接的進(jìn)液軟管優(yōu)選采用PTFE(聚四氟乙烯，Polytetrafluoroethylene)軟管。PTFE軟管優(yōu)選采用1/16管(外徑1.6mm)。將PTFE軟管插入PEEK接頭，要求管端面與接頭處齊平或凸出些許。

5.安裝微流道接頭(第3步)

將圖6所示的PEEK接頭(微流道接頭B)插入圖5所示的微流道接頭A，將微流道接頭裝配到位，注意擰緊力度適中。圖7為微流道接頭A和微流道接頭B裝入后的效果圖。

6.插入PTFE軟管，開始進(jìn)液測試。

圖1、圖2中均含有兩個壓塊，在其它實施例中，也可以設(shè)計成整體一個壓塊，相當(dāng)于把左右兩個壓塊連接起來。

圖1、圖2中的壓塊上有個臺階，即螺紋孔和鎖緊螺釘位于不同的平面上，鎖緊螺釘部分凸出，其目的是給螺紋足夠的螺距，方便于擰緊。但在其它實施例中也可以沒有該臺階，本發(fā)明不以此為限制。

圖1、圖2中的壓塊也可以是圖中所示形狀以外的其它形狀；螺紋孔數(shù)量根據(jù)微流控芯片上進(jìn)液孔的數(shù)量來確定，并不限于圖中所示的螺紋孔數(shù)量。

以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對其進(jìn)行限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明的精神和范圍，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求書所述為準(zhǔn)。