一种微流控板的制作方法

1.本实用新型涉及水质分析领域，特别是涉及一种微流控板。


背景技术：

2.总磷是元素磷、焦磷酸盐、正磷酸盐、缩合磷酸盐、偏磷酸盐和有机团结合的磷酸盐等的总称，总磷的主要污染来源为生活污水、化肥、有机磷农药及近代洗涤剂所用的磷酸盐增洁剂等。而且，磷是水中藻类的生长所必须的一种关键元素，但过量的磷含量又会使水体造成污秽深圳发臭，使得水体富营养化，甚至出现赤潮。目前除去水中总磷的方法主要有：化学沉淀法、生物法、离子交换法、吸附法、膜分离方法等，这些方法在不同领域中起到不同的关键性作用。在对磷污染的水体处理之前，需要确定水体中总磷的含量，这样才能制定出最好的治理方案。
3.随着材料科学、微纳米加工技术和微电子学所取得的突破性进展，微流控芯片也得到了迅速发展。微流控芯片(microfluidic chip)又称为“芯片上的实验室”(lab-on-a-chip)，它是以微机电加工技术为基础，在硅片、玻璃或聚二甲基硅氧烷(pdms)等材料上制作微通道网络，使得可控流体在微通道网络中流动，从而实现生物和化学领域中的反应、分离、检测等操作。目前用于总磷检测领域的微流控板混合反应效果差，检测准确性低。


技术实现要素：

4.鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种微流控板。
5.为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种微流控板，包括：
6.进液口；
7.混合缓冲腔，与所述进液口连通；所述混合缓冲腔包括波形流道，在所述波形流道的波峰和/或波谷处设有缓冲仓；
8.孵化腔，所述孵化腔与所述混合缓冲腔连通；
9.检测腔，与所述孵化腔连通。
10.如上所述，本实用新型具有以下有益效果：
11.本实用新型微流控板包括混合缓冲腔，所述混合缓冲腔包括波形流道，在所述波形流道的波峰和/或波谷处设有缓冲仓，缓冲仓增加容错空间，可以有效降低对于定量泵的精度要求，在传统的微流体控制上，为了达到微升级别的控制，一般用的是比较昂贵的压力泵，增加了缓冲仓后，可以用普通的注射泵来代替昂贵的压力泵，当几股液体的流量产生波动时，缓冲仓可以使混合效果保持在一个比较高的水平。
附图说明
12.图1显示为本实用新型的微流控板整体结构示意图。
13.图2显示为图1的微流控板仰视结构示意图。
14.图3显示为图1的微流控板爆炸图。
15.图4显示为图1的微流控板仰视爆炸图。
16.图5显示为图1的微流控板内部结构示意图。
17.附图标记
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进液口
[0019]
11
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第一进液口
[0020]
12
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第二进液口
[0021]
13
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第三进液口
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混合缓冲腔
[0023]
21
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波形流道
[0024]
22
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缓冲仓
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孵化腔
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检测腔
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收口
[0028]
42
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第一检测分腔
[0029]
43
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第二检测分腔
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外界通道
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出液口
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固定通孔
具体实施方式
[0033]
以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。
[0034]
请参阅图1至图5。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。
[0035]
如图1至图5所示，一种微流控板，包括：
[0036]
进液口1；
[0037]
混合缓冲腔2，与所述进液口1连通；所述混合缓冲腔2包括波形流道21，在所述波形流道21的波峰和/或波谷处设有缓冲仓22；
[0038]
孵化腔3，所述孵化腔3与所述混合缓冲腔2连通；
[0039]
检测腔4，与所述孵化腔3连通。
[0040]
进液口1，用于接收待测液流样本和/或接收能与待测液流样本反应的药剂。混合缓冲腔 2，用于混合缓冲待测液流样本和药剂。孵化腔3，用于孵化待测液流样本和药剂。检测腔4，用于容纳孵化后的待测液流样本并进行检测。
[0041]
本实用新型微流控板包括混合缓冲腔，所述混合缓冲腔包括波形流道，在所述波形流道的波峰和/或波谷处设有缓冲仓，缓冲仓增加容错空间，可以有效降低对于定量泵的精度要求，在传统的微流体控制上，为了达到微升级别的控制，一般用的是比较昂贵的压力泵，增加了缓冲仓后，可以用普通的注射泵来代替昂贵的压力泵，当几股液体的流量产生波动时，缓冲仓可以使混合效果保持在一个比较高的水平。
[0042]
因为所述待测液流样本和所述药剂化学反应需要时间，混合好的待测液流样本与药剂进入孵化腔3中，等待10-20分钟，再进行检测。
[0043]
在一优选的实施方式中，如图5所示，在连接波峰和波谷之间的波形流道为锯齿状。锯齿状混合效果好，可以使液体在接触到锯齿形流道时发生剧烈的搅拌与混合，比传统的t型混合流道和蛇形混合流道更加有效。
[0044]
在一优选的实施方式中，如图2和图3所示，所述进液口1的数量为一个或多个。
[0045]
在一优选的实施方式中，如图2和图5所示，所述进液口1的数量为三个，包括第一进液口11、第二进液口12和第三进液口13，所述第一进液口11与所述第二进液口12经流道汇合后再与所述第三进液口13经流道汇合。
[0046]
在一优选的实施方式中，所述缓冲仓22的体积为0.2～0.6微升。为了不影响待测液流的流动性，缓冲仓可设为0.2～0.6微升，待测液流易于排空。
[0047]
在一优选的实施方式中，如图3和图4所示，所述孵化腔3与外界连通。
[0048]
在一优选的实施方式中，如图3和图4所示，所述微流控板还包括外界通道5，所述外界通道5与所述孵化腔3连通。
[0049]
在一优选的实施方式中，如图5所示，所述检测腔4设有收口41，所述收口41将所述检测腔4划分为连通的第一检测分腔42和第二检测分腔43。所述第一检测分腔42、所述收口41和所述第二检测分腔43整体构成了光学检测通道。现有技术的检测通道未设有收口41，是一个直通式的结构。但由于检测通道自身有一定的深度(3-5mm)，液体常常不能填满。所述检测检测腔4设置所述收口41后，可以给流体一定的水头阻力，使流体充满第二检测分腔43，充满之后，由于液体具有张力，可以填充满腔体上下表面。所述收口41的宽度可设置在1mm以内。
[0050]
在一优选的实施方式中，所述微流控板还包括出液口6，所述出液口6和/或所述进液口 1。
[0051]
在一优选的实施方式中，所述微流控板还包括驱动泵，所述驱动泵与所述出液口6连通。该设计用于将孵化腔3中反应好的液体抽入所述检测腔4。
[0052]
所述微流控板可以如图1和图4所示，分为3层即上层板、中层板和下层板，可以设置贯通的固定通孔7，通过螺丝、定位销等进行固定。外界通道5固定在上层板，流道布置在中层板，通过与下层板的配合形成封闭流道，下层板设置有进液口1和出液口6，用于进水和出水。由于总磷检测时需要检测吸光度，因此，至少构成检测腔4的中层板、下层板以及检测腔对应的上层板的材料为透明材料，如构成检测腔4的中层板、下层板以及检测腔对应的上层板的材料为透明材料，或者，微流控板的所有材料均为透明材料。
[0053]
实施例
[0054]
使用本实用新型的微流控板进行总磷检测，所述微流控版包括：
[0055]
进液口1，用于接收待测液流样本和/或接收能与待测液流样本反应的药剂；所述
进液口 1的数量为三个：第一进液口11、第二进液口12和第三进液口13，所述第一进液口11与所述第二进液口12经流道汇合后再与所述第三进液口13经流道汇合；
[0056]
混合缓冲腔2，与所述进液口1连通，用于混合缓冲待测液流样本和药剂；所述混合缓冲腔2包括波形流道21，在所述波形流道21的波峰和/或波谷处设有缓冲仓22；在连接波峰和波谷之间的波形流道为锯齿状；所述缓冲仓22的体积为0.44ul；
[0057]
孵化腔3，所述孵化腔3与所述混合缓冲腔2连通，用于孵化待测液流样本和药剂；所述孵化腔3与外界连通；所述微流控板还包括外界通道5，所述外界通道5与所述孵化腔3 连通；
[0058]
检测腔4，与所述孵化腔3连通，用于容纳孵化后的待测液流样本；所述检测腔4设有收口41，所述收口41将所述检测腔4划分为连通的第一检测分腔42和第二检测分腔43；所述收口41的宽度设置在0.8mm；
[0059]
所述微流控板还包括出液口6，所述出液口6与所述检测腔4连通；所述微流控板还包括驱动泵，所述驱动泵与所述出液口6连通。
[0060]
一种总磷检测方法，其特征在于，应用于该实施例的微流控板，所述方法包括：将待测液流样本和能与待测液流样本反应的药剂经进液口进入，依次经混合缓冲腔、孵化腔和检测腔，检测显色后的待测液流样本的吸光度，根据吸光度计算得待测液流样本中的总磷浓度。所述药剂包括钼酸铵溶液和抗坏血酸。所述待测液流样本与所述钼酸铵溶液的体积比为15： 1；所述待测液流样本与所述抗坏血酸的体积比为15：1。所述钼酸铵溶液由所述第一进液口进入，所述待测液流样本由所述第二进液口进入，所述抗坏血酸由所述第三进液口进入。测得的数据见下表。
[0061]
总磷浓度真实值总磷浓度测量值误差0.1ppm0.101ppm1.00％0.2ppm0.194ppm-3.00％0.4ppm0.387ppm-3.25％0.6ppm0.602ppm0.33％0.8ppm0.787ppm-1.63％1ppm0.985ppm-1.50％
[0062]
上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。