(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210783531.7 (22)申请日 2022.07.05 (71)申请人 中科合肥智慧农业协同创新研究院 地址 230031 安徽省合肥市长 丰县双凤开 发区金江路32 号合肥智慧农业协同创 新研究院 (72)发明人 王儒敬　陈翔宇　张俊卿　常永嘉　 陈江宁　刘洋　宿宁　肖家浩　 苏阳阳　李梦雅　张家宝　魏丽漫　 陆勤雯　 (74)专利代理 机构 合肥国和专利代理事务所 (普通合伙) 34131 专利代理师 张祥骞 (51)Int.Cl. B01L 3/00(2006.01)B81C 1/00(2006.01) B81C 3/00(2006.01) G01N 21/01(2006.01) G01N 21/78(2006.01) (54)发明名称 一种离心式微 流控芯片及其制备方法 (57)摘要 本发明涉及一种离心式微流控芯片及其制 备方法。 该离心式微流控芯片包括通道层、 盖板 层和底板层。 通道层包括通道层 主体和设置在通 道层主体上的若干通道分支 。 通道分支包括溶剂 注入口二、 进样口、 萃取池、 微通道、 过滤池、 检测 池、 废液池和通气孔二。 本发明以离心力为样品 微流体驱动力， 通过精准操控和转移微流体， 在 芯片上实现样品与反应试剂的混合、 反应、 分离 和显色过程， 最后通过光电检测器定性或定量地 检测出芯片上样品中有机质的含量， 可以实现土 壤有机质的现场快检， 具有检测周期短、 检测 效 率高、 操作简单方便等特点。 权利要求书1页 说明书5页 附图4页 CN 115155683 A 2022.10.11 CN 115155683 A 1.一种离心式微流控芯片， 其特征在于， 包括通道层、 设置在通道层上方的盖板层和设 置在通道层下 方的底板层； 所述通道层包括通道层主体和设置在通道层主体上的若干通道分支； 所述通道分支包 括进样口、 萃取池、 微通道、 过滤池、 检测池和废液池； 所述萃取池的入口与进样口相连， 萃 取池的出 口与微通道的入口相连， 微通道的出 口与过滤池的入口相连， 过滤池的出 口与检 测池的入口相连， 检测池的出口与废液池的入口相连。 2.根据权利要求1所述的离心式微流控芯片， 其特征在于， 所述萃取池中设有若干加热 柱。 3.根据权利要求1所述的离心式微流控芯片， 其特征在于， 所述过滤池中设有微阵列和 若干微球； 所述 微球位于微阵列的上 方； 所述过 滤池的出口处设有过 滤垫。 4.根据权利要求1所述的离心式微流控芯片， 其特征在于， 所述盖板层上开设有安装孔 一、 若干进样孔、 若干溶剂注入口一和若干通气孔 一。 5.根据权利要求4所述的离心式微流控芯片， 其特征在于， 所述通道分支还包括与废液 池相连通的通气孔二以及与萃 取池的入口相连的溶剂注入口二； 所述通道层主体的中间开 设有与安装孔一位置相对应的安装孔二； 所述进样孔、 溶剂注入口一、 通气孔一以及通道分 支的数量相等， 且一一对应设置； 所述进样孔与进样口对应设置； 所述通气孔一与通气孔二 对应设置； 所述溶剂注入口一与溶剂注入口二对应设置 。 6.根据权利要求1所述的离心式微流控芯片， 其特征在于， 所述盖板层上开设有可视 窗， 所述可视窗包括 开设在盖 板层上的贯 穿孔和安装在贯 穿孔中的光学透性薄膜。 7.根据权利要求1所述的离心式微流控芯片， 其特征在于， 所述底板层的中间开设有安 装孔三。 8.根据权利要求1所述的离心式微流控芯片， 其特征在于， 所述通道层包括依次设置的 通道层一和通道层二； 所述通道分支的上半部分位于通道层一中， 通道分支的下半部分位 于通道层二中； 所述通道分支的上半部分在通道层一中是贯通的， 其与通道层二中的通道 分支相连通。 9.根据权利要求3所述的离心式微流控芯片， 其特征在于， 所述过滤垫为至少一层， 所 述过滤垫为金属滤网、 非金属材质的滤布、 滤膜中的任意 一种或多种的组合。 10.根据权利要求1～9任意一项所述的离心式微流控芯片的制备方法， 其特征在于， 该 方法包括以下步骤： (1)采用计算机软件绘制盖 板层、 通道层和底板层上的微结构图形； (2)采用微加工技 术在盖板层、 通道层和底板层上加工出 所需的微结构； (3)利用粘合技术， 将盖板层、 通道层和底板层进行对齐、 粘合、 加压封合， 组成离心式 微流控芯片。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115155683 A 2一种离心 式微流控芯片及其制备方 法 技术领域 [0001]本发明涉及土壤有机质检测技术领域， 具体涉及 一种离心式微流控芯片及其制备 方法。 背景技术 [0002]在现代农业生产中， 科学管理生产施肥、 提高粮食产量是目前农业生产中亟待解 决的重要问题。 有机质是土壤的重要组成部 分， 是衡量土壤肥力的重要指标， 为农作物提供 生存必需的营养元素。 对土壤有机质含量进 行测量， 了解土壤肥力状况， 通过精准施肥的方 式来补充土壤养分， 提升 土壤肥力， 可以确保农作物产量和质量。 [0003]检测土壤有机质含量大多数采用传统的化学方法， 如 重铬酸钾容量法、 干烧法、 灼 烧法等。 这些传统实验室方法需要对土壤样品进行复杂繁琐的人工操作,效率低、 成本高、 周期长， 所需的检测设备昂贵笨重且需要定期维护， 不 适用于农业现场快速检测。 [0004]微流控技术作为一种新型的分析平台， 具有微型化、 自动化、 集成化、 便捷和快速 等优点， 在检测相关领域获得了广泛应用。 然而， 采用圆片状芯片， 依靠离心力驱动样品微 流体， 同时完成数个样品检测的离心式微流控分析技术目前在土壤有机质现场快检方面仍 未有进展。 [0005]因此， 迫切需要一种低成本、 快速、 可靠的用于农业现场快检的土壤有机质检测用 离心式微 流控芯片。 发明内容 [0006]本发明的目的在于提供一种离心式微流控芯片及 其制备方法， 该离心式微流控芯 片能够解决现有技术中的不足， 以离心力为样品微流体驱动力， 通过精准操控和转移微流 体， 在芯片上实现样品与反应试剂的混合、 反应、 分离和显色过程， 最后通过光电检测 器定 性或定量地检测出芯片上样品中有机质的含量， 可以实现土壤有机质的现场快检， 具有检 测周期短、 检测效率高、 操作简单 方便等特点。 [0007]为实现上述目的， 本发明采用了以下技 术方案： [0008]一种离心式微流控芯片， 包括通道层、 设置在通道层上方的盖板层和设置在通道 层下方的底板层。 [0009]所述通道层包括通道层主体和设置在通道层主体上的若干通道分支； 所述通道 分 支包括溶剂注入口二、 进样口、 萃 取池、 微通道、 过滤池、 检测池、 废液池和通气孔二； 所述萃 取池的入口分别与溶剂注入口二、 进样口相连， 萃 取池的出口与微通道的入口相连， 微通道 的出口与过滤池的入口相连， 过滤池的出 口与检测池的入口相连， 检测池的出 口与废液池 的入口相连， 废液池与通气孔 二相连通。 [0010]进一步的， 所述萃取池中设有 若干加热柱。 [0011]进一步的， 所述过滤池中设有微阵列和若干微球； 所述微球位于微阵列的上方； 所 述过滤池的出口处设有过 滤垫。说　明　书 1/5 页 3 CN 115155683 A 3