利用单路鞘液实现二维流体动力聚焦的微流道结构和微流体芯片的利记博彩app
【专利摘要】本发明公开了一种利用单路鞘液实现二维流体动力聚焦的微流道结构和具有其的微流体芯片，其中微流道结构包括：样本流流道；上层纵向聚焦流流道，上层纵向聚焦流流道叠设在样本流流道的上方；下层纵向聚焦流流道，下层纵向聚焦流流道叠设在样本流流道的下方；两个横向聚焦流流道，两个横向聚焦流流道分别设在样本流流道的左侧和右侧，每个横向聚焦流流道在液流方向上、从后至前宽度逐渐减小，每个横向聚焦流流道的最大宽度大于样本流流道的宽度。根据本发明实施例的利用单路鞘液实现二维流体动力聚焦的微流道结构，实现样本流的二维聚焦，可以防止样本流被鞘液流冲散，保持液流稳定，保证样本流的二维聚焦效果。
【专利说明】
利用单路鞘液实现二维流体动力聚焦的微流道结构和微流体芯片
技术领域
[0001 ]本发明涉及微流体通道技术领域，更具体地，涉及一种利用单路鞘液实现二维流体动力聚焦的微流道结构和为微流体芯片。
【背景技术】
[0002]结合流式细胞术，微流体芯片常被用于检测细胞、胚胎、RNA、DNA、蛋白质颗粒、微生物、病毒等生物微粒。检测中，微流体芯片需要稳定地将包含生物微粒的样本流聚焦在微流道的中心位置，以提高检测的准确性、灵敏度和稳定性。受限于加工技术，微流道能仅能在平面内实现复杂的曲线结构，但在垂直方向多为垂直管壁、或由加工工艺决定的倾斜或碗型管壁。因此，相关技术中的微流道结构能够完成对样本流在水平面内的横向聚焦，但难以完成垂直方向的纵向聚焦、以及同时包含两个方向的二维聚焦，既难以将样本流聚焦在微流道的中心位置。有些设计结构虽然能够实现二维聚焦，但流速较低、样本流聚焦后截面积较大，如中心流速低于lm/s、截面积边长为数十微米，而商业流式细胞仪的中心流速多为3-lOm/s、生物微粒的尺度多在ΙΟμπι以下乃至更小。因而，这些设计无法实现对生物微粒的高速检测，同时降低了检测的准确度和稳定性，此外，有些微流道结构可以实现二维聚焦，且具备高流速、小截面的特点。
【发明内容】
[0003]本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明提出一种利用单路鞘液实现二维流体动力聚焦的微流道结构，该微道流结构可以利用单路鞘液实现二维聚焦的功能，结构简单。
[0004]本发明还提出一种具有上述利用单路鞘液实现二维流体动力聚焦的微流道结构的微流体芯片。
[0005]根据本发明第一方面实施例的利用单路鞘液实现二维流体动力聚焦的微流道结构，包括:样本流流道，所述样本流流道在前后方向沿直线延伸，所述样本流流道的两端形成样本流入口和液流出口 ；上层纵向聚焦流流道，所述上层纵向聚焦流流道叠设在所述样本流流道的上方且与所述样本流流道连通;下层纵向聚焦流流道，所述下层纵向聚焦流流道叠设在所述样本流流道的下方且与所述样本流流道连通;两个横向聚焦流流道，所述两个横向聚焦流流道分别设在所述样本流流道的左侧和右侧，且分别与所述样本流流道、所述上层纵向聚焦流流道和所述下层纵向聚焦流流道连通，每个所述横向聚焦流流道在液流方向上、从后至前宽度逐渐减小，每个所述横向聚焦流流道的最大宽度大于所述样本流流道的宽度。
[0006]根据本发明实施例的利用单路鞘液实现二维流体动力聚焦的微流道结构，将两个横向聚焦流流道设在样本聚焦流流道的左右两侧，使样本流可以首先实现横向聚焦，即在横向方向上压缩样本流的尺寸，将上层纵向聚焦流流道和下层纵向聚焦流流道分别设在对应位置上的横向聚焦流流道的上方和下方，使样本流可以实现纵向聚焦，即当上层纵向聚焦流流道和下层纵向聚焦流流道中的鞘液流对称地进入中间层的样本流流道可压缩样本流的纵向尺寸，从而在整体上实现样本流的二维聚焦，由于鞘液流的流量远大于样本流的流量，将横向聚焦流流道的宽度设置成大于样本流流道的宽度，可以确保样本流与鞘液流交汇时、样本流的速度/动压略大于鞘液流、防止样本流被鞘液流冲散，保持液流稳定，保证样本流的二维聚焦效果。
[0007]另外，根据本发明实施例的利用单路鞘液实现二维流体动力聚焦的微流道结构，还可以具有如下附加的技术特征:
[0008]根据本发明的一个实施例，所述两个横向聚焦流流道关于所述样本流流道的纵向中心截面左右对称。
[0009]根据本发明的一个实施例，其特征在于，所述上层纵向聚焦流流道和所述下层纵向聚焦流流道关于所述样本流流道的横向中心截面上下对称。
[0010]根据本发明的一个实施例，所述上层纵向聚焦流流道和/或所述下层纵向聚焦流流道包括:直线流道部，所述直线流道部与所述样本流流道在上下方向上对齐布置;左侧弧线流道部，所述左侧弧线流道部设在所述直线流道部的左侧，且所述左侧弧线流道部的前端与所述直线流道部的后端相切且连通;右侧弧线流道部，所述右侧弧线流道部设在所述直线流道部的右侧，且所述右侧弧线流道部的前端与所述直线流道部的后端相切且连通，所述上层纵向聚焦流流道和所述下层纵向聚焦流流道的外侧轮廓线与所述两个横向聚焦流流道相背的外侧轮廓线在上下方向上对齐布置。
[0011]根据本发明的一个实施例，所述左侧弧线流道部的前端和所述右侧弧线流道部的前端连通，且所述左侧弧线流道部与所述右侧弧线流道部交汇处的内侧轮廓线之间的夹角为α，50° < α < 80° ο
[0012]根据本发明的一个实施例，所述直线流道部的前端面形成平面或者中部向前凸出的非平面。
[0013]根据本发明的一个实施例，所述两个横向聚焦流流道分别形成相背设置的弧形，且每个所述横向聚焦流流道的宽度大于所述左侧弧线流道部和所述右侧弧线流道部的宽度。
[0014]根据本发明的一个实施例，两个所述横向聚焦流流道的相背的外侧轮廓线和相对的内侧轮廓线分别与所述样本流流道的外轮廓线相切设置。
[0015]根据本发明的一个实施例，所述样本流流道的纵向厚度与两个所述横向聚焦流流道的纵向厚度相等，所述上层纵向聚焦流流道和所述下层纵向聚焦流流道的纵向厚度相等。
[0016]根据本发明的一个实施例，所述样本流流道的纵向厚度与所述上层纵向聚焦流流道/所述下层纵向聚焦流流道的纵向厚度相等。
[0017]根据本发明的一个实施例，所述样本流流道的纵向厚度与所述上层纵向聚焦流流道/所述下层纵向聚焦流流道的纵向厚度不相等。
[0018]根据本发明的一个实施例，还包括两个聚焦流入口，所述两个聚焦流入口分别与两个所述横向聚焦流流道、所述上层纵向聚焦流流道和所述下层纵向聚焦流流道连通，所述两个聚焦流入口通过管路与一个液流源连通。
[0019]根据本发明第二方面实施例的微流体芯片，包括根据上述实施例所述的利用单路鞘液实现二维流体动力聚焦的微流道结构。
[0020]根据本发明的一个实施例，包括:第一片体，所述第一片体上形成有所述样本流流道和两个所述横向聚焦流流道;第二片体，所述第二片体叠设在所述第一片体的上方，且所述第二片体上形成有所述上层纵向聚焦流流道;第三片体，所述第三片体叠设在所述第一片体的下方，且所述第三片体上形成有所述下层纵向聚焦流流道;上盖，所述上盖叠设在所述第二片体的上方;下盖，所述下盖叠设在所述第三片体的下方，所述上盖和所述下盖中的至少一个设有聚焦流注入口、与所述样本流入口连通的样本流注入口和与所述液流出口连通的输出口。
[0021]本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
【附图说明】
[0022]图1是根据本发明一个实施例的微流道结构的结构示意图；
[0023]图2是图1中所示的微流道结构的爆炸图；
[0024]图3是根据本发明实施例的微流道结构的结构示意图以及不同位置的截面剖视图；
[0025]图4是根据又一个本发明实施例的微流道结构的结构示意图；
[0026]图5是图1中所示的微流道结构的俯视图；
[0027]图6是图1中所示的微流道结构的结构示意图以及局部放大图；
[0028]图7是图1中所示的微流道结构的结构示意图以及截面剖视图；
[0029]图8根据本发明实施例的微流体芯片的立体图；
[0030]图9是图8中所示的结构的爆炸图。
[0031]附图标记:
[0032]a:样本流;b:鞘液流;c:液流源；
[0033]1:微流体芯片；
[0034]100:微流道结构；
[0035]111:样本流流道;111a:样本流入口； 111b:液流出口；
[0036]112:横向聚焦流流道;112a:聚焦流入口；
[0037]120:上层纵向聚焦流流道；
[0038]121(131):直线流道部；
[0039]122(132):左侧弧线流道部；
[0040]123(133):右侧弧线流道部；
[0041]130:下层纵向聚焦流流道；
[0042]210:第一片体;220:第二片体;230:第三片体;240:上盖;241:样本流注入口 ；
[0043]242:输出口；243:聚焦流注入口 ；244:通孔;245:观察窗口 ；250:下盖。
【具体实施方式】
[0044]下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0045]下面结合附图1至图7具体描述根据本发明第一方面实施例的利用单路鞘液实现二维流体动力聚焦的微流道结构100。
[0046]如图1所示，根据本发明实施例的利用单路鞘液实现二维流体动力聚焦的微流道结构100包括样本流流道111、两个横向聚焦流流道112、上层纵向聚焦流流道120和下层纵向聚焦流流道130。具体而言，样本流流道111在前后方向沿直线延伸，样本流流道111的两端形成样本流入口 11 Ia和液流出口 11 Ib，上层纵向聚焦流流道120叠设在样本流流道111的上方且与样本流流道111连通，下层纵向聚焦流流道130叠设在样本流流道111的下方且与样本流流道111连通，两个横向聚焦流流道112分别设在样本流流道111的左侧和右侧，且分别与样本流流道111、上层纵向聚焦流流道120和下层纵向聚焦流流道130连通，每个横向聚焦流流道112在液流方向上、从后至前宽度逐渐减小，每个横向聚焦流流道112的最大宽度大于样本流流道111的宽度。
[0047]可选地，该微流道结构100的样本流流道111、两个横向聚焦流流道112、上层纵向聚焦流流道120和下层纵向聚焦流流道130可以由微流道结构100的壳体限定出，优选地，样本流流道111形成沿前后方向延伸的直线状，并且样本流流道111在不同位置上的截面形状相同、截面面积相等，其中，样本流流道111的后端形成样本流入口 111a，样本流流道111的前端形成液流出口 111b，样本流流道111可以用于流通样本流a和聚焦液(例如鞘液流b)。
[0048]两个横向聚焦流流道112分别设在样本流流道111的左右两侧且两个横向聚焦流流道112分别与样本流流道111连通，样本流a从样本流入口 111 a进入样本流流道111内，鞘液流b从聚焦流入口 112a进入左右两侧的横向聚焦流流道112、上层纵向聚焦流流道120和下层纵向聚焦流流道130，样本流a首先和位于样本流流道111左右两侧的横向聚焦流流道112内的鞘液流b接触，随着横向聚焦流流道112逐渐收窄，鞘液流b左右对称地挤压样本流
a、保持样本流a处于左右中心位置、并减小其横向尺寸，实现了对样本流a的横向聚焦(左右方向的聚焦)。
[0049]上层纵向聚焦流流道120和下层纵向聚焦流流道130分别设在样本流流道111的上下两侧，并且上层纵向聚焦流流道120位于两个横向聚焦流流道112的上方且与两个横向聚焦流流道112连通，下层纵向聚焦流流道130位于两个横向聚焦流流道112的下方且与两个横向聚焦流流道112连通，位于样本流流道111上方和下方的上层纵向聚焦流流道120和下层纵向聚焦流流道130内的鞘液流b上下对称地挤压位于中部流道的液流(样本流a与鞘液流b)，保证其处于上下中心位置，从而实现了对样本流a的纵向聚焦(上下方向的聚焦)。随后，样本流a在鞘液流b的包裹下进入样本流流道111的前段，并稳定地位于样本流流道111的中心截面位置，便于对样本流a进行各类光电检测。
[0050]也就是说，该微流道结构100为三层流道结构，三层流道相互连通且不存在界面，其中，样本流流道111和设在样本流流道111左右两侧的横向聚焦流流道112位于中层，随着两个横向聚焦流流道112内的鞘液流b的从后至前流动，两个横向聚焦流流道112内的鞘液流b可以实现对样本流a的横向聚焦，上层纵向聚焦流流道120和下层纵向聚焦流流道130分别位于上层和下层，在两个纵向聚焦流流道的末端(前端)并入位于中层的样本流流道111，随着两个纵向聚焦流流道(上层纵向聚焦流流道120和下层纵向聚焦流流道130)的厚度减小，两个纵向聚焦流流道内的鞘液流b并入样本流流道111内，可以实现对样本流a的纵向聚焦。
[0051]由此，根据本发明实施例的利用单路鞘液实现二维流体动力聚焦的微流道结构100，将两个横向聚焦流流道112设在样本聚焦流流道的左右两侧，使样本流a可以首先实现横向聚焦，即在横向方向(如图1所示的左右方向)上压缩样本流a的尺寸，将上层纵向聚焦流流道120和下层纵向聚焦流流道130分别设在对应位置上的横向聚焦流流道112的上方和下方，使样本流a可以实现纵向聚焦，即当上层纵向聚焦流流道120和下层纵向聚焦流流道130中的鞘液流b对称地进入中间层的样本流流道111可压缩样本流a的纵向尺寸，从而在整体上实现样本流a的二维聚焦，由于鞘液流b的流量远大于样本流a的流量，将横向聚焦流流道112的宽度设置成大于样本流流道111的宽度，可以确保样本流a与鞘液流b交汇时、样本流a的速度/动压略大于鞘液流b、防止样本流a被鞘液流b冲散，保持液流稳定，保证样本流a的二维聚焦效果。
[0052]优选地，根据本发明的一个实施例，两个横向聚焦流流道112关于样本流流道111的纵向中心截面左右对称。上层纵向聚焦流流道120和下层纵向聚焦流流道130关于样本流流道111的横向中心截面上下对称。
[0053]也就是说，本发明实施例的微流道结构100主要由三层微流道组成，在整体上呈现左右和上下对称，三层微流道间上下贯通、不存在界面，位于上方的第一层微流道(上层纵向聚焦流流道120)的结构和位于下方的第三层微流道(下层纵向聚焦流流道130)的结构相同，位于中间的两个横向聚焦流流道112的结构相同。工作时，样本流a从样本流入口 Illa进入在上下方向上、位于中间的样本流流道111内，鞘液流b从聚焦流入口 112a进入左右两侧的横向聚焦流流道112、上层纵向聚焦流流道120和下层纵向聚焦流流道130内，样本流a在鞘液流b的作用下依次实现横向聚焦和纵向聚焦，即实现二维聚焦。由此，通过将两个横向聚焦流流道112、上层纵向聚焦流流道120和下层纵向聚焦流流道130对称布置在样本流流道111的左右、上下方位，可以确保纵向聚焦流流道的鞘液流b压力与横向聚焦流流道112中的液流压力同步变化、维持液流稳定，从而保证样本流a的二维聚焦效果。
[0054]其中，如图2所示，根据本发明的一个实施例，上层纵向聚焦流流道120和/或下层纵向聚焦流流道130包括直线流道部121 (131)、左侧弧线流道部122(132)和右侧弧线流道部123(133)。具体而言，直线流道部121 (131)与样本流流道111在上下方向上对齐布置，左侧弧线流道部122(132)设在直线流道部121(131)的左侧，且左侧弧线流道部122(132)的前端与直线流道部121的后端相切且连通，右侧弧线流道部123(133)设在直线流道部121
(131)的右侧，且右侧弧线流道部123 (133)的前端与直线流道部121 (131)的后端相切且连通，上层纵向聚焦流流道120和下层纵向聚焦流流道130的外侧轮廓线与两个横向聚焦流流道112相背的外侧轮廓线在上下方向上对齐布置。
[0055]换言之，上层纵向聚焦流流道120主要由位于样本流流道111上方的直线流道部121和位于两个横向聚焦流流道112上方的左侧弧线流道部122和右侧弧线流道部123组成，下层纵向聚焦流流道130主要由位于样本流流道111下方的直线流道部131和位于两个横向聚焦流流道112下方的左侧弧线流道部132和右侧弧线流道部133组成。其中，位于上方的左侧弧线流道部122和右侧弧线流道部123分别与位于上方的直线流道部121相切设置且连通且分别与两个横向聚焦流流道112的位置一一对应，位于下方的左侧弧线流道部132和右侧弧线流道部133分别与位于下方的直线流道部131相切设置且连通且分别与两个横向聚焦流流道112的位置一一对应。
[0056]工作时，样本流a从样本流入口Illa进入样本流流道111内，鞘液流b从聚焦流入口112a进入左右两侧的横向聚焦流流道112、上层纵向聚焦流流道120和下层纵向聚焦流流道130内，首先，样本流a和位于样本流流道111左右两侧的横向聚焦流流道112内的鞘液流b接触，随着横向聚焦流流道112逐渐收窄，鞘液流b左右对称地挤压样本流a、保持其处于左右中心位置、并减小其横向尺寸，实现了对样本流a的横向聚焦。随后，位于样本流流道111上方和下方的上层纵向聚焦流流道120和下层纵向聚焦流流道130内的鞘液流b上下对称地挤压位于中部流道的液流(样本流a与鞘液流b)，保证其处于上下中心位置，随着直线流道部121 (131)纵向尺寸的减小，实现了对样本流a的纵向聚焦。样本流a在横向和纵向两个方向上被聚焦，完成了二维聚焦。
[0057]随后，样本流a的外周在鞘液流b的包裹下进入样本流流道111的前段，并稳定地位于样本流流道111的中心截面位置，便于对样本流a进行各类光电检测。操作中，进入左右两侧的横向聚焦流流道112以及上下两侧的上层纵向聚焦流流道120和下层纵向聚焦流流道130的鞘液流b对称分布，因而鞘液流b可由一个动力源驱动，即利用单路鞘液实现了二维流体动力聚焦，通过选取不同的结构参数以及调节液流流量，本发明实施例的微流道结构100能够在数米每秒的中心流速下将样本流a聚焦至几微米至二十余微米(样本流a截面的特征尺寸)，实现了高流速下的有效聚焦，能够满足高速检测需求。
[0058]由此，横向聚焦流流道112、上层纵向聚焦流流道120和下层纵向聚焦流流道130相互导通，并将两个横向聚焦流流道112的相背的外侧轮廓与两个纵向聚焦流流道(上层纵向聚焦流流道120和下层纵向聚焦流流道130)相背的外侧轮廓设置成相同，可以确保纵向聚焦流流道的鞘液流b压力与横向聚焦流流道112中的液流压力同步变化、维持液流稳定。
[0059]可选地，根据本发明的一个实施例，左侧弧线流道部122(132)的前端和右侧弧线流道部123(133)的前端连通，且左侧弧线流道部122(132)与右侧弧线流道部123(133)交汇处A的内侧轮廓线之间的夹角为α，50° < α < 80° ο
[0060]参照图5，上层纵向聚焦流流道120的左侧弧线流道部122和右侧弧线流道部123从后至前逐渐交汇并使其前端与上层纵向聚焦流流道120的直线流道部121的后端连通，下层纵向聚焦流流道130的左侧弧线流道部132和右侧弧线流道部133从后至前逐渐交汇并使其前端与下层纵向聚焦流流道130的直线流道部131连通。
[0061]其中，左侧弧线流道部122(132)和右侧弧线流道部123(133)交汇处A的内侧轮廓线之间的夹角控制在50°至80°之间，例如50°、60°或者80°，这样可以保证左侧弧线流道部122(132)与右侧弧线流道部123(133)的交汇处A具有一定长度L，通过实验可知:同层中左侧弧线流道部122(132)与右侧弧线流道部123(133)的交汇处A的流道轮廓需要满足特殊要求:该交汇处A轮廓在前后方向需要保持适当长度L;若交汇处A轮廓的长度L过长会增大上层纵向聚焦流流道120和下层纵向聚焦流流道130中的鞘液流b对样本流a的横向挤压、减弱纵向挤压，从而增大样本流a聚焦后截面的高度尺寸;若交汇处A轮廓的长度L过短会使得左侧弧线流道部122(132)与右侧弧线流道部123(133)中的鞘液流由于惯性作用而无法及时交汇，并在交汇处A产生局部低压，同时使第二层微流道(样本流流道111和两个横向聚焦流流道112)中的液流向上层纵向聚焦流流道120和下层纵向聚焦流流道130中扩展，同样会增大样本流a聚焦后的截面的高度尺寸。
[0062]由此，通过将左侧弧线流道部122(132)和右侧弧线流道部123(133)交汇处A轮廓线夹角控制在50°至80°之间，可以保证位于样本流流道111上方的左侧弧线流道部122和右侧弧线流道部123、位于样本流流道111下方的左侧弧线流道部132和右侧弧线流道部133交汇处A具有适当长度L，使得左侧弧线流道部122(132)与右侧弧线流道部123(133)内的鞘液流b随着二者的交汇、在上下方向上、对左右两侧包覆有鞘液流b的样本流a进行挤压，以有效地稳定与样本流a合并的两股鞘液流b，有助于提升下游将要进行的对样本流a的纵向聚焦，从而保证鞘液流b对样本流a的纵向聚焦效果。
[0063]可选地，如图6中B部所示，根据本发明的一个实施例，直线流道部121的前端面形成平面或者中部向前凸出的非平面。工作时，位于两个横向聚焦流流道112上方的上层纵向聚焦流流道120的左侧弧线流道部122和右侧弧线流道部123内的鞘液流b在二者交汇末端、进入位于样本流流道111上方的直线流道部121，位于两个横向聚焦流流道112下方的下层纵向聚焦流流道130的左侧弧线流道部132和右侧弧线流道部133内的鞘液流b在二者交汇末端、进入位于样本流流道111下方的直线流道部131。
[0064]在本发明的一些具体事例示例中，将上下两侧的直线流道部121(131)的前端面形成平面，可以对样本流a起到纵向聚焦的效果;在本发明的另一些具体示例中，将两个直线流道部121(131)的前端面可以形成中部向前凸出的非平面，例如若直线流道部121(131)的前端面形成中部向前凸出且对称的折角面，即形成两个相交的平面，这样鞘液流b在一段距离的流道截面内会形成四个对称的、具有纵向压缩效果的涡流，这些涡流进一步增强了对样本流a的纵向聚焦效果。
[0065]优选地，如图7所示，将上层纵向聚焦流流道120的直线流道部121的前端面和下层纵向聚焦流流道130的直线流道部131的前端面均形成中部向前凸出的弧形面，这样鞘液流b在一段距离的流道截面内形成四个在上下方向和左右方向分别对称的、具有纵向压缩效果的涡流，在此过程中，随着上层纵向聚焦流流道120和下层纵向聚焦流流道130的厚度的减小，鞘液流b压缩样本流a的纵向尺寸，从而实现对样本流a的纵向聚焦，再者，鞘液流b的四个涡流会进一步增强对样本流a的纵向聚焦，保证样本流a的纵向聚焦的效果。具体地，可以根据不同的流量和样本流a聚焦后的期望尺寸，选取不同的末端轮廓来实现。
[0066]由此，通过将直线流道部121(131)的前端面设置为中部向前凸出的非平面，能够使鞘液流b在样本流流道111的截面内形成四个对称的、具有纵向压缩效果的涡流，这些涡流可以进一步增强对样本流a的纵向聚焦效果。
[0067]可选地，根据本发明的一个实施例，两个横向聚焦流流道112分别形成相背设置的弧形，且每个横向聚焦流流道112的宽度大于左侧弧线流道部122(132)和右侧弧线流道部123(133)的宽度。
[0068]换言之，样本流流道111形成沿前后方向延伸的直流道，两个横向聚焦流流道112设在样本流流道111的左右两侧且两个横向聚焦流流道112形成两条交汇的弧形微流道，位于样本流流道111上方的上层纵向聚焦流流道120的左侧弧线流道部122和右侧弧线流道部123、位于样本流流道111下方的下层纵向聚焦流流道130的左侧弧线流道部132和右侧弧线流道部133分别形成与两个横向聚焦流流道112的外形轮廓对应的弧形微流道。将横向聚焦流流道112的宽度设置为大于左侧弧线流道部132和右侧弧线流道部133的宽度，使得两条横向聚焦流流道112内的鞘液流b首先在液流方向上逐渐交汇，工作时，位于样本流流道111的左右两侧的横向聚焦流流道112内的鞘液流b首先与样本流a接触，随着横向聚焦流流道112逐渐收窄，鞘液流b左右对称地挤压样本流a、保持其处于左右中心位置、并减小其横向尺寸，实现了对样本流a的横向聚焦。然后上层纵向聚焦流流道120和下层纵向聚焦流流道130内的鞘液流b上下对称地挤压样本流a，实现对样本流a的纵向聚焦。
[0069]由此，将两条横向聚焦流流道112对称设在样本流流道111的左右两侧，以将样本流a聚焦在中心位置处，在左右对称的横向聚焦流流道112内引入鞘液流b，可以实现对样本流a的横向聚焦；由于鞘液流b的流量远大于样本流a的流量，将横向聚焦流流道112的宽度设置成大于样本流流道111的宽度，可以确保样本流a与鞘液流b交汇时、样本流a的速度/动压略大于鞘液流b、防止样本流a被鞘液流b冲散。将横向聚焦流流道112的宽度设置成大于左侧弧线流道部122(132)或右侧弧线流道部123(133)的宽度，有利于在保证样本流a首先进行横向聚焦，待到横向聚焦稳定的情况下、再对样本流a实现纵向聚焦，提高样本流a的二维聚焦效果。
[0070]优选地，根据本发明的一个实施例，两个横向聚焦流流道112的相背的外侧轮廓线和相对的内侧轮廓线分别与样本流流道111的外轮廓线相切设置。由此，两条横向聚焦流流道112与样本流流道111相切、在前后方向上缓慢地并入中间的样本流流道111，可以约束鞘液流b在聚焦和转向过程中保持层流状态、流向顺滑变化，流线无突变，从而减小流动阻力、提高系统稳定性。横向聚焦流流道112与样本流流道111之间较长的交汇距离，可以使样本流a在与纵向聚焦流流道中的鞘液流b交汇前、达到稳定的横向聚焦状态，保证液流的稳定性。
[0071]其中，根据本发明的一个实施例，样本流流道111的纵向厚度与两个横向聚焦流流道112的纵向厚度相等，上层纵向聚焦流流道120和下层纵向聚焦流流道130的纵向厚度相等。从而保证横向聚焦的稳定性，上层纵向聚焦流流道120和下层纵向聚焦流流道130的纵向厚度相等，从而保证纵向聚焦的稳定性。
[0072]在本发明的一些【具体实施方式】中，样本流流道111的纵向厚度与上层纵向聚焦流流道120/下层纵向聚焦流流道130的纵向厚度相等。换言之，位于两个横向聚焦流流道112的上方的上层纵向聚焦流流道120与位于两个横向聚焦流流道112的下方的下层纵向聚焦流流道130在上下方向上的厚度相等，并且上层纵向聚焦流流道120的厚度和下层纵向聚焦流流道130的厚度分别与样本流流道111、两个横向聚焦流流道112的厚度相等，在微流道结构100的整体上、三层微流道的厚度相等，可以满足将样本流a聚焦在垂直中心的要求。
[0073]在本发明的另一些【具体实施方式】中，样本流流道111的纵向厚度与上层纵向聚焦流流道120/下层纵向聚焦流流道130的纵向厚度不相等。换言之，位于两个横向聚焦流流道112的上方的上层纵向聚焦流流道120与位于两个横向聚焦流流道112的下方的下层纵向聚焦流流道130在上下方向上的厚度相等，并且上层纵向聚焦流流道120的厚度和下层纵向聚焦流流道130的厚度分别与样本流流道111、两个横向聚焦流流道112的厚度不相等，在微流道结构100的整体上、位于上方和下方的微流道的厚度与位于中部的微流道的厚度不相等，通过调整纵向聚焦流流道的厚度，可以增加或减少鞘液流b在纵向聚焦流流道中的流量，从而增强或减弱对样本流a的纵向聚焦效果。
[0074]其中，根据本发明的一个实施例，还包括两个聚焦流入口112a，两个聚焦流入口112a分别与两个横向聚焦流流道112、上层纵向聚焦流流道120和下层纵向聚焦流流道130连通，两个聚焦流入口 112a通过管路与一个液流源c连通。
[0075]具体地，如图1所示，位于样本流a的左侧的横向聚焦流流道112的后端、上层纵向120的左侧弧线流道部122的后端和下层纵向聚焦流流道130的左侧弧线流道部132的后端形成一个聚焦流入口 112a，即该聚焦流入口 112a同时与位于左侧的横向聚焦流流道112、上层纵向聚焦流流道120和下层纵向聚焦流流道130的后端导通，位于样本流a右侧的横向聚焦流流道112的后端、上层纵向120的右侧弧线流道部123的后端和下层纵向聚焦流流道130的右侧弧线流道部133的后端形成另一个聚焦流入口 112a，即该聚焦流入口 112a同时与位于右侧的横向聚焦流流道112、上层纵向聚焦流流道120和下层纵向聚焦流流道130的后端导通。
[0076]其中，鞘液流b可以由一个动力源驱动通过两个聚焦流入口112a进入左右对称的横向聚焦流流道112和上下对称的上层纵向聚焦流流道120和下层纵向聚焦流流道130内，即利用单路鞘液实现二维流体动力聚焦，保证鞘液流b的对称分布。该微流道结构100能够在每秒数米的中心流速下将样本流a聚焦至其截面的特征尺寸几为微米至二十余微米，SP可以实现高流速下的有效聚焦。
[0077]下面结合多个实施例具体描述根据本发明实施例的利用单路鞘液实现二维流体动力聚焦的微流道结构100。
[0078]微流道结构100在整体上、呈现左右和上下对称，其由三层微流道组成，三层微流道之间上下贯通、不存在界面，其中，第二层微流道设在第一层微流道和第三层微流道之间，第一层和第三层微流道的结构相同，如图3所示，第一层微流道为上层纵向聚焦流流道120，其中上层纵向聚焦流流道120包括直线流道部121以及两条交汇的左侧弧线流道部122和右侧弧线流道部123，第三层微流道为下层纵向聚焦流流道130，其中下层纵向聚焦流流道130包括直线流道部131以及两条交汇的左侧弧线流道部132和右侧弧线流道部133，第二层微流道主要由一条处于中间位置的样本流流道111和两条汇入样本流流道111的成弧形的横向聚焦流流道112组成，并且横向聚焦流流道112的宽度大于样本流流道111的宽度;三层微流道中所有的弧形微流道具有相同的外侧轮廓。
[0079]工作时，样本流a从样本流流道111的样本流入口11 Ia进入，鞘液流b从聚焦流入口112a进入左右两侧的弧形微流道(包括位于样本流流道111左右两侧的横向聚焦流流道112、上层纵向聚焦流流道120和下层纵向聚焦流流道130)，样本流a在鞘液流b的作用下依次实现横向聚焦和纵向聚焦，即二维聚焦。首先，样本流a和第二层的两条弧形微流道(横向聚焦流流道112)中的鞘液流b接触，随着横向聚焦流流道112逐渐收窄，鞘液流b左右对称地挤压样本流a、保持其处于左右中心位置、并减小其横向尺寸，实现了对样本流a的横向聚焦，如图3所示的流道截面。
[0080]随后，在横向聚焦流流道112的末端(如图3所示的前端)，第一层微流道(上层纵向聚焦流流道120)和第三层微流道(下层纵向聚焦流流道130)中的鞘液流b进入到第二层微流道内，上下对称地挤压第二层微流道中的液流、保持其处于上下中心位置、并减小其纵向尺寸，从而实现了对样本流a的纵向聚焦。样本流a在横向和纵向两个方向上被聚焦，完成了二维聚焦。之后，样本流a在鞘液流b的包裹下进入样本流流道111的前段，并稳定地位于样本流流道111截面的中心位置，如图3中的流道截面，从而便于对样本流a进行各类光电检测。优选地，如图4所示，在操作中，进入左右两侧弧形微流道的鞘液流b对称分布，因而鞘液流b可由一个液流源C供给，即利用单路鞘液实现了二维流体动力聚焦。
[0081 ] 实施例一
[0082]第一层微流道和第三层微流道的与第二层的微流道连通，且具有与其相同的外侧轮廓，以保证其中的鞘液流b压力与第二层微流道中的液流压力同步变化，并维持系统内液流的稳定;第一层微流道(上层纵向聚焦流流道120)或第三层微流道(下层纵向聚焦流流道130)中两条弧形微流道(左侧弧线流道部122(132)和右侧弧线流道部123(133))交汇位置处的流道轮廓需在前后方向需要保持适当长度L，长度过长会增大第一层微流道和第三层微流道中的鞘液流b对样本流a的横向挤压、减弱纵向挤压、增大样本流a聚焦后截面的高度尺寸，长度过短则使得弧形微流道中的鞘液流b由于惯性作用而无法及时交汇、在交汇处A产生局部低压、第二层微流道中的液流向第一层微流道和第三层微流道中扩展、增大样本流a聚焦后截面的高度尺寸，因此，本发明实施例的微流道结构100的左侧弧线流道部122(132)和右侧弧线流道部123(133)的交汇位置处的流道轮廓采用α = 50°-80°结构，从而解决上述问题。
[0083]具体地，在本实施例中，第二层微流道的高度与第一层微流道和第三层微流道的高度相等，三层微流道的高度均选取为150μπι，位于第二层的样本流流道111的宽度选取为300μπι，第一层微流道或第三层微流道中两条弧形微流道交汇处A的流道内侧轮廓夹角选取为70°，位于样本流流道111上方和下方的两个直线流道部121(131)的前端面为弧形面，该微流道结构100能够实现在高速聚焦，聚焦后样本流a的流速可达数米每秒。
[0084]首先，选取样本流a流量为0.5yL/s、鞘液流b流量为120yL/s对样本流a进行二维聚焦实验，随后，样本流a聚焦后的截面形状近似为12μπιΧ12μπι(宽X高)的方形，样本流a的流速达到5.lm/s。
[0085]选取样本流a流量为lyL/s、鞘液流b流量为100yL/S，随后样本流a聚焦后的截面形状近似为13μ?? X 24μπι(宽X高)的矩形，此时，样本流a位于流道的中心，样本流a的流速达到4.3m/sο
[0086]选取样本流a流量为lyL/s、鞘液流b流量为120yL/s，随后样本流a聚焦后的截面形状近似为17μπι X 14μπι(宽X高)的矩形，样本流a的流速达到5.lm/s。
[0087]实验可得，该微流道结构100能够通过调节样本流a流量和鞘液流b流量来实现对样本流a聚焦后截面尺寸的调节。
[0088]实施例二
[0089]在本实施例中，第一层微流道和第三层微流道的高度相等，以满足将样本流a聚焦在垂直中心的要求。第二层微流道的高度可与第一层和第三层微流道的高度不同，保持第二层微流道高度不变，通过同时增大或减小第一层微流道和第三层微流道的高度，可以增加或减少鞘液流b在这两层微流道中的流量，从而增强或减弱对样本流a的纵向聚焦效果(对应地减弱后增强对样本流a的横向聚焦效果)。
[0090]具体地，该实施例中第二层微流道的高度为150μπι、第一层和第三层微流道可选不同的高度，其他尺寸均与实施例一相同。选取样本流a流量lyL/s、鞘液流b流量140yL/s，聚焦后样本流a的流速达到6.lm/s，样本流a位于流道的中心。例如:
[0091]选取第一层微流道和第三层微流道的高度为ΙΟΟμπι，此时，样本流a聚焦后的截面形状近似为6μηιΧ30μηι(宽X高)的矩形。
[0092]选取第一层微流道和第三层微流道的高度为150μπι，此时，样本流a聚焦后的截面形状近似为14μηι X 14μηι(宽X高)的矩形。
[0093]选取第一层微流道和第三层微流道的高度为200μπι，此时，样本流a聚焦后的截面形状近似为22μηι X 9μηι(宽X高)的矩形。
[0094]实验可得，通过同时调整第一层微流道和第三层微流道的高度，可以改变样本流a的二维聚焦后的截面尺寸，可以通过选择合适的第一层微流道和第三层微流道的厚度，获得所需的样本流a的二维聚焦效果。
[0095]实施例三
[0096]如图7所示，在本实施例中，选取样本流a流量lyL/s、鞘液流b流量120yL/s，聚焦后样本流a的流速达到5.lm/s，样本流a位于流道的中心，选取直线流道部121(131)的前端面为平面、折角面或者弧形面的微流道结构100，其他尺寸均与实施例一的微流道结构100的尺寸相同。
[0097]当直线流道部121(131)的前端面采用平面时，第一层微流道和第三层微流道内的鞘液流b对样本流a的纵向聚焦效果有限，样本流a聚焦后的截面形状近似为6μπιΧ50μπι(宽X高)的矩形。
[0098]当直线流道部121(131)的前端面采用折角面时，鞘液流b在一段距离的流道截面内会形成四个对称的、具有纵向压缩效果的涡流，这些涡流进一步增强了对样本流a的纵向聚焦效果，如将直线流道部121 (131)的前端面设置为角度为120°折角面时，样本流a聚焦后的截面形状近似为15μπιΧ 15μπι(宽X高)的方形。
[0099]当直线流道部121(131)的前端面采用弧形面时，鞘液流b同样会产生涡流，进一步增强对样本流a的纵向聚焦，如选用半圆形时样本流a聚焦后的截面形状近似为17μπιΧ14μπι(宽X高)的矩形。
[0100]实验可得，该微流道结构100能够通过调节直线流道部121(131)的前端面的轮廓形状来实现对样本流a聚焦后截面尺寸的调节，从而获得对样本流a的不同的纵向聚焦效果O
[0101]综上所述，根据本发明实施例的利用单路鞘液实现二维流体动力聚焦的微流道结构100，具有二维聚焦功能，通过选取不同的结构参数以及调节液流流量，可以使得聚焦效果可控，并且兼具流动阻力低、适用于宽流速范围等优点，可以满足高速检测需求，再者，该微流道结构100可以利用单路鞘液将两个鞘液流b的入口通过导管等合并为一路并连接至一个液流源C，从而实现二维流体动力聚焦。
[0102]下面结合附图1至图9具体描述根据本发明第二方面的微流体芯片I。
[0103]根据本发明第二方面实施例的微流体芯片I，包括根据上述实施例的利用单路鞘液实现二维流体动力聚焦的微流道结构100。由于根据本发明实施例的利用单路鞘液实现二维流体动力聚焦的微流道结构100具有上述技术效果，因此，根据本发明实施例的微流体芯片I也具有上述技术效果，即该微流体芯片I的结构简单，制造容易，可以用于检测细胞、胚胎、RNA、DNA、蛋白质颗粒、微生物、病毒等生物微粒，在检测中，微流体芯片I可以稳定地将包含生物微粒的样本流进行二维聚焦，使其聚焦在微流道的中心位置，以提高检测的准确性、灵敏度和稳定性。
[0104]其中，根据本发明的一个实施例包括第一片体210、第二片体220、第三片体230、上盖240和下盖250 ο具体而言，第一片体210上形成有样本流流道111和两个横向聚焦流流道112，第二片体220叠设在第一片体210的上方，且第二片体220上形成有上层纵向聚焦流流道120，第三片体230叠设在第一片体210的下方，且第三片体230上形成有下层纵向聚焦流流道130，上盖240叠设在第二片体220的上方，下盖250叠设在第三片体230的下方，上盖240和下盖250中的至少一个设有聚焦流注入口 243、与样本流入口 11 Ia连通的样本流注入口241和与液流出口 111b连通的输出口 242。
[0105]参照图8和图9，该微流体芯片I主要由第一片体210、第二片体220、第三片体230、上盖240和下盖250组成。其中，上盖240、第二片体220、第一片体210、第三片体230、下盖250依次从上至下叠加设置，上盖240、第二片体220、第一片体210、第三片体230、下盖250的四角均设有通孔244，方便微流体芯片I的定位和固定，还可以通过热压键合、胶合、螺栓紧固、激光键合、原子键合等不同手段实现组装。可选地，微流体芯片I可以采用玻璃、石英、高分子聚合物、陶瓷、金属等不同材质加工而成。
[0106]具体地，如图1至图7以及图9所示，第一片体210上形成有样本流流道111和设在样本流流道111左右两侧的横向聚焦流流道112，第二片体220和第三片体230分别设在第一片体210的上方和下方，且第二片体220上形成有上层纵向聚焦流流道120，上层纵向聚焦流流道120的左侧弧线流道部122和右侧弧线流道部123分别位于两个横向聚焦流流道112的上方且与两个横向聚焦流流道112导通，上层纵向聚焦流流道120的直线流道部121位于样本流流道111的上方且与样本流流道111导通，上层纵向聚焦流流道120的外侧在上下方向上、与两个横向聚焦流流道112以及样本流流道111对齐设置，第三片体230上形成有下层纵向聚焦流流道130，下层纵向聚焦流流道130的左侧弧线流道部132和右侧弧线流道部133分别位于两个横向聚焦流流道112的下方且与两个横向聚焦流流道112导通，下层纵向聚焦流流道130的直线流道部131位于样本流流道111的下方且与样本流流道111导通，下层纵向聚焦流流道130的外侧在上下方向上、与两个横向聚焦流流道112以及样本流流道111对齐设置，可选地，两个横向聚焦流流道112、上层纵向聚焦流流道120和下层纵向聚焦流流道130的左侧弧线流道部122(132)和右侧弧线流道部123(133)分别形成相对设置且外侧轮廓相同的弧形，横向聚焦流流道112的宽度分别大于样本流流道111的宽度、左侧弧线流道部122
(132)和右侧弧线流道部123(133)的宽度。
[0107]其中，微流体芯片I的上盖240和下盖250中的至少一个设有观察窗口245，便于光学检测。上盖240和下盖250中的一个设有样本流注入口 241、输出口 242和聚焦流注入口243，其中，样本流注入口 241与第一片体210的样本流入口 11 Ia导通，输出口 242与第一片体210上的液流出口 Illb导通，聚焦流注入口 243与微流道结构100的聚焦流入口 112a导通，可将两个鞘液流b的聚焦流注入口 243通过微流体芯片I外部的导管合并为一路并连接至一个液流源C，从而实现单鞘液聚焦。
[0108]在使用中，本发明第一方面实施例的微流道结构100既可以作为微流体芯片I中的一个功能模块，也可以单独设计为一个专用于二维流体动力聚焦的微流体芯片1，制成的微流体芯片I可以作为一种功能器件，既可以配合其他设备组成一套开放的系统平台，也可以基于此开发出便携式的仪器或设备，或替代传统仪器或设备中的流体动力聚焦器件。
[0109]该微流体芯片I可以用于检测细胞、胚胎、RNA、DNA、蛋白质颗粒、微生物、病毒等生物微粒。在检测中，该微流体芯片I可以稳定地将包含生物微粒的样本流a聚焦在微流道的中心位置，以提高检测的准确性、灵敏度和稳定性。
[0110]根据本发明实施例的微流体芯片I的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。
[0111]在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底” “内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0112]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
[0113]在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体;可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0114]在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0115]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0116]尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
【主权项】
1.一种利用单路鞘液实现二维流体动力聚焦的微流道结构，其特征在于，包括: 样本流流道，所述样本流流道在前后方向沿直线延伸，所述样本流流道的两端形成样本流入口和液流出口； 上层纵向聚焦流流道，所述上层纵向聚焦流流道叠设在所述样本流流道的上方且与所述样本流流道连通； 下层纵向聚焦流流道，所述下层纵向聚焦流流道叠设在所述样本流流道的下方且与所述样本流流道连通； 两个横向聚焦流流道，所述两个横向聚焦流流道分别设在所述样本流流道的左侧和右侧，且分别与所述样本流流道、所述上层纵向聚焦流流道和所述下层纵向聚焦流流道连通，每个所述横向聚焦流流道在液流方向上、从后至前宽度逐渐减小，每个所述横向聚焦流流道的最大宽度大于所述样本流流道的宽度。2.根据权利要求1所述的利用单路鞘液实现二维流体动力聚焦的微流道结构，其特征在于，所述两个横向聚焦流流道关于所述样本流流道的纵向中心截面左右对称。3.根据权利要求1所述的利用单路鞘液实现二维流体动力聚焦的微流道结构，其特征在于，所述上层纵向聚焦流流道和所述下层纵向聚焦流流道关于所述样本流流道的横向中心截面上下对称。4.根据权利要求1所述的利用单路鞘液实现二维流体动力聚焦的微流道结构，其特征在于，所述上层纵向聚焦流流道和/或所述下层纵向聚焦流流道包括: 直线流道部，所述直线流道部与所述样本流流道在上下方向上对齐布置； 左侧弧线流道部，所述左侧弧线流道部设在所述直线流道部的左侧，且所述左侧弧线流道部的前端与所述直线流道部的后端相切且连通； 右侧弧线流道部，所述右侧弧线流道部设在所述直线流道部的右侧，且所述右侧弧线流道部的前端与所述直线流道部的后端相切且连通， 所述上层纵向聚焦流流道和所述下层纵向聚焦流流道的外侧轮廓线与所述两个横向聚焦流流道相背的外侧轮廓线在上下方向上对齐布置。5.根据权利要求4所述的利用单路鞘液实现二维流体动力聚焦的微流道结构，其特征在于，所述左侧弧线流道部的前端和所述右侧弧线流道部的前端连通，且所述左侧弧线流道部与所述右侧弧线流道部交汇处的内侧轮廓线之间的夹角为α，50° < α < 80° ο6.根据权利要求4所述的利用单路鞘液实现二维流体动力聚焦的微流道结构，其特征在于，所述直线流道部的前端面形成平面或者中部向前凸出的非平面。7.根据权利要求4所述的利用单路鞘液实现二维流体动力聚焦的微流道结构，其特征在于，所述两个横向聚焦流流道分别形成相背设置的弧形，且每个所述横向聚焦流流道的宽度大于所述左侧弧线流道部和所述右侧弧线流道部的宽度。8.根据权利要求7所述的利用单路鞘液实现二维流体动力聚焦的微流道结构，其特征在于，两个所述横向聚焦流流道的相背的外侧轮廓线和相对的内侧轮廓线分别与所述样本流流道的外轮廓线相切设置。9.根据权利要求1所述的利用单路鞘液实现二维流体动力聚焦的微流道结构，其特征在于，所述样本流流道的纵向厚度与两个所述横向聚焦流流道的纵向厚度相等，所述上层纵向聚焦流流道和所述下层纵向聚焦流流道的纵向厚度相等。10.根据权利要求9所述的利用单路鞘液实现二维流体动力聚焦的微流道结构，其特征在于，所述样本流流道的纵向厚度与所述上层纵向聚焦流流道/所述下层纵向聚焦流流道的纵向厚度相等。11.根据权利要求9所述的利用单路鞘液实现二维流体动力聚焦的微流道结构，其特征在于，所述样本流流道的纵向厚度与所述上层纵向聚焦流流道/所述下层纵向聚焦流流道的纵向厚度不相等。12.根据权利要求1所述的利用单路鞘液实现二维流体动力聚焦的微流道结构，其特征在于，还包括两个聚焦流入口，所述两个聚焦流入口分别与两个所述横向聚焦流流道、所述上层纵向聚焦流流道和所述下层纵向聚焦流流道连通，所述两个聚焦流入口通过管路与一个液流源连通。13.—种微流体芯片，其特征在于，包括根据权利要求1-12中任一项所述的利用单路鞘液实现二维流体动力聚焦的微流道结构。14.根据权利要求13所述的微流体芯片，其特征在于，包括: 第一片体，所述第一片体上形成有所述样本流流道和两个所述横向聚焦流流道； 第二片体，所述第二片体叠设在所述第一片体的上方，且所述第二片体上形成有所述上层纵向聚焦流流道； 第三片体，所述第三片体叠设在所述第一片体的下方，且所述第三片体上形成有所述下层纵向聚焦流流道； 上盖，所述上盖叠设在所述第二片体的上方； 下盖，所述下盖叠设在所述第三片体的下方，所述上盖和所述下盖中的至少一个设有聚焦流注入口、与所述样本流入口连通的样本流注入口和与所述液流出口连通的输出口。
【文档编号】B01L3/00GK105854963SQ201610210300
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年4月6日
【发明人】尤政, 赵精晶, 李滨
【申请人】清华大学