專利名稱:一種連接接口及其在微流控芯片系統(tǒng)中的應用的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及微流控芯片系統(tǒng),具體地說是一種與微流控芯片與常規(guī)分離分析系統(tǒng)
連接的接口。 微流控芯片是微流控技術實現的主要平臺。其裝置特征主要是其容納流體的有效 結構(通道、反應室和其它某些功能部件)至少在一個緯度上為微米級尺度。由于微米級 的結構,流體在其中顯示和產生了與宏觀尺度不同的特殊性能,因此發(fā)展出獨特的分析產 生的性能。微流控芯片的微尺度,決定了常規(guī)世界到微流控芯片必須有特定的接口。實現 宏觀外部系統(tǒng)與芯片系統(tǒng)的銜接,是一個重要的問題。 接口可以實現多種功能,包括流體引入,試樣引入等等?,F在常用的接口通常是用 粘合的方法,將一個液槽粘合到芯片上,或者直接將毛細管插入通道中然后用膠粘合。這些 方法的缺點是只能應用 一次。 本發(fā)明的目的是為了提供一種連接接口及其在微流控芯片系統(tǒng)中的應用,其可反
復多次重復使用,利用此連接接口可以將流體引入微芯片通道中,進行通道沖洗、流體灌
注、通道表面處理和樣品引入等操作。 為實現上述目的,本發(fā)明采用的技術方案為 —種連接接口 ,包括支架、接口和接頭,所述支架為倒"U"字形框體,在倒"U"字形 上方橫梁的中部設置有橫向凹槽,在倒"U"字形二豎邊的下端設置有向內的平板狀凸臺,其 為托腳;所述接口為中空的管體,其上端設置有內螺紋,接頭通過其上帶有的外螺紋擰合于 接口的上端,接口豎向嵌套于支架的橫向凹槽內,置于橫向的凹槽中的接口可沿橫向凹槽 來回移動。 所述接口的下端設置有一內陷的用來卡住墊圈的凹槽,一墊圈置于凹槽內;所述 接口的外表面設有外螺紋,在支架橫槽的下方接口的外壁面上螺合有一縮緊螺母,接口外 表面的外螺紋可用來調節(jié)縮緊螺母的位置。 所述連接接口在微流控芯片系統(tǒng)中的應用利用權利要求所述連接接口連接芯 片通道時,首先將接頭擰合到接口上,然后將接口置于支架的橫向凹槽中,擰上鎖緊螺母; 將芯片置于支架的托腳上,將墊圈置于接口下端的凹槽內,將其對準芯片液槽,擰合縮緊螺 母,使接口與芯片液槽周邊緊密接觸,通過縮緊螺母在接口外表面的螺紋上下調動來緊固 或者放松接口與芯片的接觸;墊圈用來密封,阻止流體外流。 所述接頭為可接十六分之一英寸PEEK管或者Teflon管的標準式接頭;所述接口 中空,內徑以能通入十六分之一英寸PEEK管或者Teflon管為準,即內徑與十六分之一英寸 PEEK管或者Teflon管的外徑相同,外徑以所用芯片液槽大小為準, 一般為lmm-10mm。
本發(fā)明微流控芯片接口中,各部件均用耐腐蝕材料做成(如不銹鋼和PEEK)。
背景技術:
發(fā)明內容
與常規(guī)微流控芯片接口比,本實用新型接口的優(yōu)點為 (1)操作方便,可耐高壓;可以實現流體引入,試樣引入等多種功能。
(2)可以重復使用。與現有連接方法比,可以方便地連接在芯片上任意位置的液
槽,并且可以重復使用。
圖1為支架結構示意圖,前面的為側面視圖,后面的為俯視圖;
圖2為接口結構示意圖,前面的為側面視圖,后面的為俯視圖;
圖3為接頭結構示意圖,前面的為側面視圖,后面的為俯視圖;
圖4為縮緊螺母結構示意圖;
圖5為本發(fā)明連接接口整體效果圖; 圖6為在利用本接口連接芯片通道進行通道表面修飾后的芯片中進行芯片電泳 的電泳圖。樣品為0. 1 ii g/mL熒光素鈉,緩沖溶液為20mmol/L pH = 8. 0的磷酸鈉鹽,進樣 電壓和分離電壓皆-500v/cm。
具體實施方式
實施例 參閱圖5所示,表示本發(fā)明接口應用于芯片的實例, 一種連接接口 ,其特征在于 包括支架1、接口 2、接頭3、縮緊螺母4和墊圈5, 如圖1所示,支架1為倒"U"字形框體,在倒"U"字形上方橫梁的中部設置有橫向 凹槽,在倒"U"字形二豎邊的下端設置有向內的平板狀凸臺,其為托腳;
如圖2所示,接口 2為中空的管體,其上端設置有內螺紋,接頭3通過其上帶有的 外螺紋擰合于接口 2的上端,接口 2豎向嵌套于支架1的橫向凹槽內,置于橫向的凹槽中的 接口 2可沿橫向凹槽來回移動; 所述接口2的下端設置有一內陷的用來卡住墊圈的凹槽,一墊圈5置于凹槽內;所
述接口 2的外表面設有外螺紋,在支架1橫槽的下方接口 2的外壁面上螺合有一縮緊螺母
4,接口 2外表面的外螺紋可用來調節(jié)縮緊螺母4的位置。接口中空,內徑以能通入十六分
之一英寸PEEK管為準,外徑以所用芯片液槽大小為準,一般為lmm-10mm。 如圖3所示,接頭3為標準式接頭,可接十六分之一英寸PEEK管或者Teflon管。 如圖4所示,縮緊螺母4用來將接口緊固在芯片上。 如圖5所示,墊圈5用來阻止液體外流。 如圖5所示,在利用本接口連接芯片通道時,首先將接頭擰合到接口上,然后將接 口置于支架的橫槽中,擰上鎖緊螺母。將芯片置于支架的托腳上(如芯片過小,可以先將以 合適大小的平板放于支架托腳上,然后將芯片放于平板上),將墊圈置于就口端凹槽內,將 其對準芯片液槽,擰合縮緊螺母,使接口與芯片液槽周邊緊密接觸。 圖6為應用本接口連接芯片通道,將流體引入微芯片通道中,進行通道沖洗、通道 表面修飾后的芯片中進行區(qū)帶電泳分離熒光素的電泳圖,利用本接口連接方便,修飾后電 滲流被抑制,試驗結果良好。芯片為自制玻璃芯片,通道修飾過程為依次用lmol/l氫氧化 鈉沖洗4h和0. lmo1/1鹽酸沖洗30min,再用水和甲醇分別沖洗30min,然后將洗凈的芯片
4通道用于改性。將50% (v/v)的y-MAPS甲醇溶液(超聲10min)灌入芯片通道內,將液 槽充滿溶液后,置于密封容器內,反應12h。將芯片從密封容器中取出,用甲醇沖洗lh,在氮 氣流下干燥通道,室溫下干燥4-5h。稱取25mg丙稀酰胺溶于0. 5mL水中(0. 5% )在氮氣 流中脫氣30min,然后超聲2min,向其中迅速加入8ii L的TEMED(10%, v/v in water)和 8iiL(10%,W/v in water)的APS,將混合物超聲10s,迅速灌入芯片通道中,置于密封容器 內,室溫下反應8h。將反應液加壓推出后用大量去離子水沖洗干凈。在修飾后的芯片上進 行電泳分離熒光素鈉,證明修飾后的芯片通道很好的抑制了電滲流。
權利要求
一種連接接口,其特征在于包括支架(1)、接口(2)和接頭(3);所述支架(1)為倒“U”字形框體,在倒“U”字形上方橫梁的中部設置有橫向凹槽,在倒“U”字形二豎邊的下端設置有向內的平板狀凸臺,其為托腳;所述接口(2)為中空的管體,其上端設置有內螺紋,接頭(3)通過其上帶有的外螺紋擰合于接口(2)的上端,接口(2)豎向嵌套于支架(1)的橫向凹槽內,置于橫向的凹槽中的接口(2)可沿橫向凹槽來回移動。
2. 按照權利要求l所述連接接口,其特征在于所述接口 (2)的下端設置有一內陷的 用來卡住墊圈的凹槽,一墊圈(5)置于凹槽內。
3. 按照權利要求l所述連接接口,其特征在于所述接口 (2)的外表面設有外螺紋,在 支架(1)橫槽的下方接口 (2)的外壁面上螺合有一縮緊螺母(4),接口 (2)外表面的外螺紋 可用來調節(jié)縮緊螺母(4)的位置。
4. 一種權利要求1所述連接接口在微流控芯片系統(tǒng)中的應用,其特征在于 利用權利要求所述連接接口連接芯片通道時,首先將接頭(3)擰合到接口 (2)上,然后將接口 (2)置于支架(1)的橫向凹槽中,擰上鎖緊螺母(4);將芯片置于支架的托腳上,將墊圈(5)置于接口下端的凹槽內,將其對準芯片液槽,擰 合縮緊螺母(4),使接口與芯片液槽周邊緊密接觸,通過縮緊螺母(4)在接口 (2)外表面的 螺紋上下調動來緊固或者放松接口與芯片的接觸;墊圈(5)用來密封,阻止流體外流。
5. 按照權利要求4所述的應用,其特征在于所述接頭(3)為可接十六分之一英寸 PEEK管或者Teflon管的標準式接頭;所述接口 (2)中空,內徑以能通入十六分之一英寸 PEEK管或者Teflon管為準,即內徑與十六分之一英寸PEEK管或者Teflon管的外徑相同, 外徑以所用芯片液槽大小為準,一般為lmm-10mm。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種連接接口及其在微流控芯片系統(tǒng)中的應用,包括支架、接口、接頭、縮緊螺母、墊圈。支架和縮緊螺母用來調節(jié)接口與芯片的距離并固定接口。接口的一端連接接頭,可以將流體引入到芯片通道中,另一端連接芯片液槽,利用密封墊圈密封防止流體流出。利用此接口可以將流體引入芯片通道中,進行通道沖洗、流體灌注、通道表面處理和樣品引入等操作。與現有連接方法比,該接口可耐高壓,可以方便地連接在芯片上任意位置的液槽,并且可以重復使用。
文檔編號B01L3/00GK101733174SQ200810228630
公開日2010年6月16日 申請日期2008年11月7日 優(yōu)先權日2008年11月7日
發(fā)明者叢永正, 張麗華, 張玉奎, 張維冰, 梁作成, 梁玉, 王暉 申請人:中國科學院大連化學物理研究所