CN214863645U - 微流控芯片夹具 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于微流控技术领域，具体涉及一种微流控芯片夹具，包括压盖、底座、弹性件、导向机构和锁定机构，定义下压和上抬压盖的方向为导向方向；压盖上设有进液通道和出液通道，进液通道具有进液入口和进液出口，出液通道具有出液入口和出液出口；底座上设有用于承载微流控芯片的承载部；导向机构包括导柱和导套，压盖通过导套或导柱相对于底座沿导向方向移动；弹性件设置在导向机构上，位于压盖和底座之间，用于避免压盖冲击损坏承载部承载的微流控芯片；锁定机构设置在导向机构上，用于限制压盖上抬，使压盖和底座夹紧承载部承载的微流控芯片。压盖与底座之间的弹性件具有缓冲作用，可以为承载部承载的微流控芯片提供充分的保护。

Description

微流控芯片夹具

技术领域

本实用新型属于微流控技术领域，具体涉及一种微流控芯片夹具。

背景技术

微流控芯片是将微装置集成到至少一维为微米尺度的芯片上，并把化学、能源、环境和生物医疗等领域所涉及的样品制备、进样、反应、分离和检测集于一体的一种技术平台，具有液体流动可控、样品消耗量小、分析速度快、反应效率高和放大效应小等优点。

在实际使用微流控芯片时，需要对其进行固定并安装流体接头装置以实现与外部泵阀系统及管路的连接。目前，常用的方式有：(1)直接将管路插入弹性聚二甲基硅氧烷芯片样品孔中；(2)使用AB胶等胶水将管路粘结于硬质芯片的流体进出口处；(3)使用芯片夹具来实现固定及流体管路转接。

方式(1)和(2)存在组装过程容易堵塞管路，污染反应体系，只能一次性使用等问题，至于方式(3)，现有的夹具结构比较简单，拆装或使用过程容易损坏芯片。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供一种能够充分保护芯片的微流控芯片夹具。

具体地，本实用新型的技术方案是：

一种微流控芯片夹具，包括压盖、底座、弹性件、导向机构和锁定机构，定义下压和上抬压盖的方向为导向方向；压盖上设有进液通道和出液通道，进液通道具有进液入口和进液出口，出液通道具有出液入口和出液出口；底座上设有用于承载微流控芯片的承载部；导向机构包括导柱和导套，压盖通过导套或导柱相对于底座沿导向方向移动；弹性件设置在导向机构上，位于压盖和底座之间，用于避免压盖冲击损坏承载部承载的微流控芯片；锁定机构设置在导向机构上，用于限制压盖上抬，使压盖和底座夹紧承载部承载的微流控芯片。

优选地，所述锁定机构包括带内螺纹的螺母和设在导柱外侧面的螺纹，进液通道和出液通道设在压盖沿短边方向的两侧，导套设置在压盖沿长边方向的两端，导柱立设在底座上表面沿长边方向的两端，导柱依次穿过弹性件、导套和螺母。

优选地，所述进液入口和出液出口分别设有管路锁紧密封组件，用于连接外部管路；管路锁紧密封组件包括带外螺纹和内通路的支柱，盖设在支柱上的带内螺纹的螺帽，以及设在螺帽与支柱之间的密封件。

优选地，所述密封件包括前卡套和后卡套；前卡套为锥形结构，锥形端朝下插设在支柱的内通路里；后卡套为柱形结构，设在前卡套上方；后卡套下表面设有凸台，前卡套上表面设有凹槽，凸台卡设在凹槽内。

优选地，所述进液出口和出液入口分别设有容错凹槽，进液出口的容错凹槽尺寸大于进液通道的尺寸，出液入口的容错凹槽尺寸大于出液通道的尺寸。

优选地，所述导套的上端内径小于下端，上端内径与导柱尺寸相匹配，下端内径与弹性件尺寸相匹配。

优选地，所述承载部包括石英玻璃、底座上表面开设的第一凹槽和底座下表面开设的第二凹槽；第一凹槽尺寸大于第二凹槽，第一凹槽与第二凹槽之间贯通，石英玻璃设置在第一凹槽内。

优选地，所述石英玻璃卡设在第一凹槽内，石英玻璃的上表面与底座的上表面齐平。

优选地，所述石英玻璃、第一凹槽和第二凹槽的横截面为矩形结构，第一凹槽四角设有纵向贯通的导液槽。

优选地，所述压盖下方设有密封缓冲垫，密封缓冲垫上对应于进液出口和出液入口分别开设有通孔。

采用上述方案后，有益效果是：

压盖与底座之间的弹性件具有缓冲作用，可以为承载部承载的微流控芯片提供充分的保护。

附图说明

图1为本实用新型实施例一的爆炸图；

图2为本实用新型实施例一的剖视图；

图3为本实用新型实施例一另一角度的剖视图；

图4为本实用新型实施例一配合微流控芯片使用的结构图；

图5为微流控芯片的结构图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。

实施例一：

如图1至4所示，一种微流控芯片夹具，包括压盖1、底座2、弹性件31、导向机构和锁定机构。压盖1上设有进液通道11和出液通道12，进液通道11具有进液入口和进液出口，出液通道12具有出液入口和出液出口；进液入口用于连接外部进液管路191，出液出口用于连接外部出液管路192；进液出口用于连接微流控芯片4(参见图5)的进液孔41，出液入口用于连接微流控芯片4的出液孔42。

底座2上设有用于承载微流控芯片4的承载部；导向机构包括导柱21和导套18，压盖1通过导套18或导柱21相对于底座2沿导向方向移动；弹性件31设置在导向机构上，位于压盖1和底座2之间，用于避免压盖1冲击损坏承载部承载的微流控芯片4。容易理解，弹性件31对压盖1具有支撑作用，使压盖1的下表面与底座2的上表面在自然状态下保持大于微流控芯片4厚度的距离。锁定机构设置在导向机构上，用于限制压盖1上抬，使压盖1和底座2夹紧承载部承载的微流控芯片4。

压盖1、底座2、导向机构和锁定机构可以为金属、不锈钢或高分子聚合物等材质，可以使用注塑法、浇铸法、激光切割或精密车床加工等方式加工而成。

进一步地，锁定机构包括带内螺纹的螺母32和设在导柱21外侧面的螺纹，进液通道11和出液通道12设在压盖1沿短边方向的两侧，导套18设置在压盖1沿长边方向的两端，导柱21立设在底座2上表面沿长边方向的两端，导柱21依次穿过弹性件31、导套18和螺母32。螺母32与导柱21配合，使弹性件31被压盖1和底座2压缩，而改变压盖1和底座2之间的间隙大小，以匹配不同厚度的微流控芯片4。当然，可以用其它现有的带内螺纹的零件替代螺母32，例如螺帽。

在其它实施例中，可以将导套18设置在底座2上，而将导柱21设置在压盖1上，导柱21依次穿过弹性件31和底座2，用锁定机构锁定；相比于本实施例，操作没有那么方便。锁定机构除了可以是螺母和螺纹，还可以是其它现有的锁定机构，例如快拆头。

在本实施例中，导套18和导柱21的数量都为二个。在其它实施例中，可以设置更多的导套18和导柱21，还可以将导套18和导柱21设置在其它位置，但必然导致微流控芯片夹具结构更加复杂，使用也不够便捷。

进一步地，弹性件31为压弹簧，效果好，成本低。在其它实施例中，弹性件31也可以是其它现有的具有弹性的零件，例如具有弹性的橡胶套。

进一步地，进液入口和出液出口分别设有管路锁紧密封组件，用于连接外部管路；管路锁紧密封组件包括带外螺纹和内通路的支柱16，盖设在支柱16上的带内螺纹的螺帽15，以及设在螺帽15与支柱16之间的密封件，密封性好。如图3所示，外部进液管路191和外部出液管路192分别依次穿过螺帽15上的让位孔151、密封件和支柱16的内通路，连接进液通道11和出液通道12。在其它实施例中，也可以采用其它结构连接外部管路。

进一步地，密封件包括前卡套13和后卡套14；前卡套13为锥形结构，锥形端朝下插设在支柱16的内通路里；后卡套14为柱形结构，设在前卡套13上方；后卡套14下表面设有凸台，前卡套13上表面设有凹槽，凸台卡设在凹槽内；后卡套14与螺帽15和前卡套13贴合，前卡套13的锥形面与支柱16的内通路贴合，进一步加强密封。在其它实施例中，密封件也可以是其它结构，例如一体结构。

进一步地，进液出口和出液入口分别设有容错凹槽111、121，容错凹槽111、121的尺寸远大于进液通道11和出液通道12。不同的微流控芯片4的进液孔41和出液孔42位置可能存在差异，设置容错凹槽111、112可以使微流控芯片夹具普适性更好；容错凹槽111、112还具有缓冲作用和储存液体的作用。优选地，容错凹槽111、112的横截面为圆形结构，便于使用。在其它实施例中，也可以不设容错凹槽111、112。

进一步地，导套18的上端内径小于下端，上端内径与导柱21尺寸相匹配，使导柱21可以通过导套18对压盖1进行限位，保证安装精度；下端内径与弹性件31尺寸相匹配，对弹性件31进行限位，避免弹性件31移位。

进一步地，承载部包括石英玻璃22、底座2上表面开设的第一凹槽23和底座2下表面开设的第二凹槽24；第一凹槽23尺寸略大于第二凹槽24，第一凹槽23与第二凹槽24之间贯通，石英玻璃22设置在第一凹槽23内；结构简单，便于制造，可以通过承载部观察微流控芯片4。在其它实施例中，承载部也可以是其它结构。

进一步地，石英玻璃22卡设在第一凹槽23内，与第一凹槽23之间不留缝隙，石英玻璃22的上表面与底座2的上表面齐平，使微流控芯片夹具普适性更好，可以适用于各种尺寸的微流控芯片4。

进一步地，石英玻璃22、第一凹槽23和第二凹槽24的横截面都为矩形结构，适配于微流控芯片4，第一凹槽23四角设有纵向贯通的导液槽231，用于防止石英玻璃22上表面积液。

进一步地，压盖1下方设有密封缓冲垫17，密封缓冲垫17上对应于进液出口和出液入口分别开设有通孔，供流体通过。密封缓冲垫17具有缓冲和密封作用，一方面可以防止微流控芯片4被压坏，另一方面可以避免压盖1与微流控芯片4之间漏液。具体地，密封缓冲垫17的材质可为丁晴橡胶、氟橡胶或硅橡胶等。在其它实施例中，也可以不设密封缓冲垫17。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型的限制。应当指出，本领域的技术人员在阅读完本说明书后，凡在本实用新型的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种微流控芯片夹具，其特征在于：包括压盖、底座、弹性件、导向机构和锁定机构，定义下压和上抬压盖的方向为导向方向；压盖上设有进液通道和出液通道，进液通道具有进液入口和进液出口，出液通道具有出液入口和出液出口；底座上设有用于承载微流控芯片的承载部；导向机构包括导柱和导套，压盖通过导套或导柱相对于底座沿导向方向移动；弹性件设置在导向机构上，位于压盖和底座之间，用于避免压盖冲击损坏承载部承载的微流控芯片；锁定机构设置在导向机构上，用于限制压盖上抬，使压盖和底座夹紧承载部承载的微流控芯片。

2.根据权利要求1所述的一种微流控芯片夹具，其特征在于：所述锁定机构包括带内螺纹的螺母和设在导柱外侧面的螺纹，进液通道和出液通道设在压盖沿短边方向的两侧，导套设置在压盖沿长边方向的两端，导柱立设在底座上表面沿长边方向的两端，导柱依次穿过弹性件、导套和螺母。

3.根据权利要求1所述的一种微流控芯片夹具，其特征在于：所述进液入口和出液出口分别设有管路锁紧密封组件，用于连接外部管路；管路锁紧密封组件包括带外螺纹和内通路的支柱，盖设在支柱上的带内螺纹的螺帽，以及设在螺帽与支柱之间的密封件。

4.根据权利要求3所述的一种微流控芯片夹具，其特征在于：所述密封件包括前卡套和后卡套；前卡套为锥形结构，锥形端朝下插设在支柱的内通路里；后卡套为柱形结构，设在前卡套上方；后卡套下表面设有凸台，前卡套上表面设有凹槽，凸台卡设在凹槽内。

5.根据权利要求1所述的一种微流控芯片夹具，其特征在于：所述进液出口和出液入口分别设有容错凹槽，进液出口的容错凹槽尺寸大于进液通道的尺寸，出液入口的容错凹槽尺寸大于出液通道的尺寸。

6.根据权利要求2所述的一种微流控芯片夹具，其特征在于：所述导套的上端内径小于下端，上端内径与导柱尺寸相匹配，下端内径与弹性件尺寸相匹配。

7.根据权利要求1所述的一种微流控芯片夹具，其特征在于：所述承载部包括石英玻璃、底座上表面开设的第一凹槽和底座下表面开设的第二凹槽；第一凹槽尺寸大于第二凹槽，第一凹槽与第二凹槽之间贯通，石英玻璃设置在第一凹槽内。

8.根据权利要求7所述的一种微流控芯片夹具，其特征在于：所述石英玻璃卡设在第一凹槽内，石英玻璃的上表面与底座的上表面齐平。

9.根据权利要求8所述的一种微流控芯片夹具，其特征在于：所述石英玻璃、第一凹槽和第二凹槽的横截面为矩形结构，第一凹槽四角设有纵向贯通的导液槽。

10.根据权利要求1所述的一种微流控芯片夹具，其特征在于：所述压盖下方设有密封缓冲垫，密封缓冲垫上对应于进液出口和出液入口分别开设有通孔。

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