微流控芯片可插拔外力輔助接口
1 磁性連接器
Atencia提出了一種硬微流控芯片基板(如玻璃、硅片,PMMA)新型連接器。如圖所示,連接器的設(shè)計(jì)思路是利用兩顆磁鐵,一側(cè)采用柱形磁鐵,另一側(cè)采用環(huán)形磁鐵,注射針管用環(huán)氧樹脂固定在環(huán)形磁鐵內(nèi)(同軸),并在磁鐵底部貼上密封墊圈,連接完成后如圖所示。該連接器采用成本低、操作簡單、可反復(fù)多次使用的磁力密封優(yōu)勢。并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證其基本防漏能力。
2 真空輔助芯片插座感應(yīng)張力
Chen探索微流控芯片接口的標(biāo)準(zhǔn)化。它們在計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備中通用串行總線(USB)集成平行微管插入模制的啟發(fā)PDMS模塊形成母插座,合適的芯片與母插座緊密配合,芯片流口可自動(dòng)對準(zhǔn)母插座上的平行管與外界連接。Chen在前期研究中,插頭芯片與插座通過感應(yīng)張力密封連接,連接原理如圖,插頭芯片厚度大于插座預(yù)留縫隙高度,插入插座后產(chǎn)生感應(yīng)張力,形成接口周圍密封。
但這種連接方式承受的壓力有限,密封性能差,對芯片厚度的制作精度要求高,加工難度大,在此基礎(chǔ)上提高了母插座結(jié)構(gòu),提出通過真空設(shè)備形成流體管周圍負(fù)壓的方式連接,連接原理如圖10(b)如:插座插座預(yù)留槽,插頭芯片插入后,通過真空設(shè)備將槽內(nèi)空氣抽出,形成真空負(fù)壓密封。這樣的連接方式提升了僅靠拉力連接存在的不足,減少了芯片加工的難度。
3 螺紋配合連接
微流控芯片工作時(shí)往往需要很高的工作壓力,為了避免損壞微流控芯片和微流控芯片接口,需要額外的機(jī)械鎖結(jié)構(gòu),許多研究人員在工作時(shí)使用螺紋連接來提高微流控芯片連接的可靠性。Wilhelm等提出了種微流控芯片接口方法,可以重復(fù)使用,具有化學(xué)惰性和多通道。如圖所示,該接口以螺紋配合連接為基礎(chǔ),可將多達(dá)100根熱塑管與不同材料制成的微流控芯片(玻璃,PMMA,PDMS,環(huán)氧聚合物)。
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