本發(fā)明屬于生物測試領域，適用于對稀有生物檢材進行測定分析。

背景技術：

目前隨著生物測試技術的發(fā)展，對測試的精度、速度、準確度提出了更高的要求。傳統(tǒng)的生物測試往往是將生物檢材粉末或者將其溶解后制備的溶液在試管中與相關溶液進行滴定，產(chǎn)生化學反應，進而確定生物檢材的成分。

然而很多生物檢材是極其稀有的，宏觀的滴定方式對生物檢材的消耗量過大，因此不允許采用這種方式進行測定分析，由此產(chǎn)生了提出了實驗芯片的概念。國內對實驗芯片的研究尚處于起步階段，例如專利《用于堿度分析的芯片上實驗室》(專利申請?zhí)枺?01180044579.6)，專利《一種用于生物實驗室檢測化學成分的實驗芯片》(專利申請?zhí)枺?01410812276.x)，專利《實驗芯片系統(tǒng)》(專利申請?zhí)枺?01490000623.2)等，都提出了不同的實驗芯片結構，但是已有的各類實驗芯片結構均缺乏對生物檢材的導向控制，由于實驗芯片的結構尺寸都在幾百微米量級，不可能采用宏觀的控制手段對生物檢材的流向進行控制，因此需要引入新的技術應用于實驗芯片中，以實現(xiàn)對生物檢材的導向控制。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明需要解決的技術問題：現(xiàn)有的實驗芯片不能夠對生物檢材進行導向控制的問題。

本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種用于生物測定的磁性液體實驗芯片，該實驗芯片包括：第一注射泵，第二注射泵，第一注射器，第二注射器，第三注射器，第四注射器，磁性液體，毛細管，反應芯片，激勵線圈矩陣，廢液收集器。

該實驗芯片各部分之間的連接：

第一注射泵與第二注射泵均為雙通道注射泵，第一注射器與第二注射器固定在第一注射泵上，第三注射器與第四注射器位于第二注射泵上，第一注射器與第二注射器分別與毛細管的兩個上端口連接，第三注射器與毛細管的下端口連接，第四注射器與毛細管的左端口連接，第一注射器中為測試溶液，第二注射器中為待測生物檢材溶液，第三注射器中為磁性液體，第四注射器中為去離子水。測試溶液、待測生物檢材溶液與磁性液體均為分散相，去離子水為連續(xù)相，應保證分散相溶液與連續(xù)相溶液互不相溶。毛細管的右端與反應芯片的入口相連，在反應芯片的背部固定有激勵線圈矩陣，用來產(chǎn)生磁場，控制磁性液體液滴的運動，反應芯片的出口與廢液收集器相連。

第一注射泵與第二注射泵各個通道的注射速度可分別調控，應保證連續(xù)相的注射速度大于分散相，這樣在連續(xù)相溶液的剪切作用下，測試溶液、待測生物檢材溶液與磁性液體等分散相將形成液滴，并隨著連續(xù)相在毛細管內的流動而流動，并進入反應芯片。反應芯片背部的矩陣激勵線圈中每個線圈是相互獨立的，通過控制各獨立線圈的通斷電，能夠在反應芯片內部產(chǎn)生磁場，該磁場能夠控制磁性液體形成的液滴在反應芯片內部的運動軌跡，進而通過磁性液體所形成的液滴與測試溶液、待測生物檢材溶液液滴的碰撞來改變測試溶液、待測生物檢材溶液液滴的運動軌跡，使得測試溶液液滴與待測生物檢材溶液液滴在反應芯片上相遇并發(fā)生反應，進而通過反應芯片輸出信號。

本發(fā)明的有益效果：

通過控制矩陣激勵線圈中各個獨立線圈的通電斷電，能夠控制磁性液體的液滴在反應芯片上與測試溶液、待測生物檢材溶液液滴相碰撞來改變測試溶液、待測生物檢材溶液液滴的運動軌跡，使得測試溶液液滴與待測生物檢材溶液液滴在反應芯片上相遇并發(fā)生反應，進而通過反應芯片輸出信號。

附圖說明

圖1一種用于生物測定的磁性液體實驗芯片。

圖中：第一注射泵，第二注射泵，第一注射器，第二注射器，第三注射器，第四注射器，磁性液體，毛細管，反應芯片，激勵線圈矩陣，廢液收集器。

圖2反應芯片局部放大圖。

圖中：磁性液體，激勵線圈矩陣。

具體實施方式

以附圖1、附圖2為具體實施方式對本發(fā)明作進一步說明：

一種用于生物測定的磁性液體實驗芯片，該實驗芯片包括：第一注射泵1，第二注射泵2，第一注射器3-1，第二注射器3-2，第三注射器4-1，第四注射器4-2，磁性液體5，毛細管6，反應芯片7，激勵線圈矩陣8，廢液收集器9。

該實驗芯片各部分之間的連接：

第一注射泵1與第二注射泵2均為雙通道注射泵，第一注射器3-1與第二注射器3-2固定在第一注射泵1上，第三注射器4-1與第四注射器4-2位于第二注射泵2上，第一注射器3-1與第二注射器3-2分別與毛細管6的兩個上端口連接，第三注射器4-1與毛細管6的下端口連接，第四注射器4-2與毛細管6的左端口連接，如圖1所示，第一注射器3-1中為測試溶液，其液滴用三角形表示，第二注射器3-2中為待測生物檢材溶液，其液滴用五邊形表示，第三注射器4-1中為磁性液體5，其液滴用四邊形表示，第四注射器4-2中為去離子水。測試溶液、待測生物檢材溶液與磁性液體5均為分散相，去離子水為連續(xù)相，應保證分散相溶液與連續(xù)相溶液互不相溶。毛細管6的右端與反應芯片7的入口相連，在反應芯片7的背部固定有激勵線圈矩陣8，用來產(chǎn)生磁場，控制磁性液體5的液滴運動，反應芯片7的出口與廢液收集器9相連。

第一注射泵1與第二注射泵2各個通道的注射速度可分別調控，應保證連續(xù)相的注射速度大于分散相，這樣在連續(xù)相溶液的剪切作用下，測試溶液、待測生物檢材溶液與磁性液體5等分散相將形成液滴，并隨著連續(xù)相在毛細管6內的流動而流動，并進入反應芯片7。反應芯片7背部的矩陣激勵線圈8中每個線圈是相互獨立的，通過控制各獨立線圈的通斷電，能夠在反應芯片7內部產(chǎn)生磁場，該磁場能夠控制磁性液體5形成的液滴在反應芯片7內部的運動軌跡，進而通過磁性液體5所形成的液滴與測試溶液、待測生物檢材溶液液滴的碰撞來改變測試溶液、待測生物檢材溶液液滴的運動軌跡，使得測試溶液液滴與待測生物檢材溶液液滴在反應芯片7上相遇并發(fā)生反應，如圖2所示，進而通過反應芯片7輸出信號。

技術特征：

技術總結
一種用于生物測定的磁性液體實驗芯片，適用于對稀有生物檢材進行測定分析。該實驗室包括：第一注射泵(1)，第二注射泵(2)，第一注射器(3?1)，第二注射器(3?2)，第三注射器(4?1)，第四注射器(4?2)，磁性液體(5)，毛細管(6)，反應芯片(7)，激勵線圈矩陣(8)，廢液收集器(9)。通過控制各獨立線圈的通斷電，能夠在反應芯片(7)內部產(chǎn)生磁場，該磁場能夠控制磁性液體(5)形成的液滴在反應芯片(7)內部的運動軌跡，進而通過磁性液體(5)所形成的液滴與測試溶液、待測生物檢材溶液液滴的碰撞來改變液滴運動軌跡，使測試溶液液滴與待測生物檢材溶液液滴在反應芯片(7)上相遇并反應，并通過反應芯片(7)輸出信號。

技術研發(fā)人員：李德才;謝君
受保護的技術使用者：北京交通大學
技術研發(fā)日：2017.04.24
技術公布日：2017.08.25