CN109517731A - 微流体控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种微流体控制系统，其中，该微流体控制系统包括：芯片承载组件，芯片可置放在芯片承载组件上；连接孔启闭组件，连接孔启闭组件与置放在芯片承载组件上的芯片中的流动连接孔相连，可控制芯片中的流动连接孔的开启和关闭，以实现芯片上与该流动连接孔相连接的流动管路的连通和断开。本发明的微流体控制系统能够通过连接孔启闭组件来控制芯片内的流体流动，以满足芯片上的反应需求,解决其小型化和自动化难题。

Description

微流体控制系统

技术领域

本发明涉及微流体控制技术领域，尤其涉及一种用于芯片生化反应的微流体控制系统。

背景技术

自20世纪90年代以来，生物芯片技术以其巨大的应用和市场前景一直成为人们研究的热点。美国政府和产业界在过去的10年共投入近20亿美元用于以基因芯片为主的生物芯片研究开发和产业化，欧洲和日本的投入强度也越来越大。摩托罗拉、惠普、IBM以及日立公司都在开发基因芯片技术，几乎所有的跨国制药公司都投入巨资利用基因芯片开展新药的超高通量筛选和对药理遗传学、药理基因组学等进行研究。大量资金的注入使得生物芯片技术的发展速度大大加快，DNA微阵列技术已经越来越成熟，并逐渐在各应用领域显示出优势，同时蛋白质芯片、细胞芯片等微阵列技术的研究也方兴未艾。

但无论是DNA微阵列还是蛋白质、细胞芯片，它们都只是完成了生化分析中的一步——将获得的生物样品与固定在芯片上的分子或细胞进行作用，而长久以来人们一直渴望能够将样品制备、生化反应及最后的结果检测集成到一套系统中，从而从实验中枯燥乏味的劳动中解脱出来。这就是通常说的芯片实验室(Lab-on-a-chip)或者微型全分析系统(Micro Total Analytical System)。芯片实验室是基因芯片技术和蛋白质芯片技术进一步完善和向整个生化分析系统领域拓展的结果，是生物芯片技术的发展的最高阶段。它以分析化学为基础，以微机电加工技术为依托，以微管道网络为结构特征，以生命科学为目前主要应用对象，其目标是把整个实验室的功能，包括采样、稀释、加试剂、反应、分离、检测等集成在微芯片上，且可多次使用，因此较微阵列有更广泛的适用性及应用前景。人们预计生物芯片微型全分析系统技术将会在犯罪现场的取证、太空探索、农产品质量检测及环境检测等方面得到广泛的应用。

而微流体控制则是生物芯片微型全分析系统中的关键环节，涉及范围很广，包括如何将样品或缓冲溶液引入芯片、试剂混合、如何控制样品在芯片中的流向和流速、以及最终如何将反应完的产物导出等。尤其对于目前较为前沿的DNA一体化分析系统，基于其小型化、自动化的特点，微流体控制系统的设计尤为重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够应用于DNA一体化分析系统中，以解决其小型化和自动化难题的微流体控制系统。

为实现上述目的，本发明的微流体控制系统的具体技术方案为：

一种微流体控制系统，其中，包括：芯片承载组件，芯片可置放在芯片承载组件上；连接孔启闭组件，连接孔启闭组件与置放在芯片承载组件上的芯片中的流动连接孔相连，可控制芯片中的流动连接孔的开启和关闭，以实现芯片上与该流动连接孔相连接的流动管路的连通和断开。

进一步，芯片承载组件上设置有芯片容置槽，芯片可替换地设置在芯片容置槽中。

进一步，包括温度控制组件，芯片置放在芯片承载组件上后，温度控制组件与芯片相接触，可调节芯片上的反应温度。

进一步，温度控制组件设置在芯片承载组件上，芯片置放在芯片承载组件上后，温度控制组件位于芯片与芯片承载组件之间。

进一步，芯片承载组件上形成有中间连接通道，中间连接通道与芯片上的流动连接孔相对应，连接孔启闭组件穿过中间连接通道后与芯片上的流动连接孔相连。

进一步，连接孔启闭组件与芯片中的流动连接孔之间设置有弹性结构层。

进一步，还包括容置壳体，连接孔启闭组件设置在容置壳体中，容置壳体内部设置有散热组件，散热组件可对连接孔启闭组件进行散热。

进一步，还包括机械控制组件，机械控制组件与芯片承载组件相连，可驱动芯片承载组件往复移动。

进一步，机械控制组件包括横向移动组件，芯片承载组件和连接孔启闭组件设置在横向移动组件上，横向移动组件可驱动芯片承载组件和连接孔启闭组件横向移动。

进一步，机械控制组件包括纵向移动组件，芯片承载组件和连接孔启闭组件设置在纵向移动组件上，纵向移动组件可驱动芯片承载组件和连接孔启闭组件纵向移动。

一种微流体控制系统，其中，包括承载底框和芯片平台，芯片平台设置在承载底框上，芯片平台的顶面上设置有芯片容置凹槽，芯片可置放在芯片容置凹槽中，芯片容置凹槽的底面上设置有中间连接通道，承载底框中设置有螺线管阀，螺线管阀的柱塞穿过中间连接通道后与芯片上的流动连接孔相连。

进一步，螺线管阀的柱塞和芯片上的流动连接孔之间设置有弹性结构层。

进一步，芯片容置凹槽的底面上设置有温度控制组件，温度控制组件与置放在芯片容置凹槽中的芯片相接触。

进一步，温度控制组件包括半导体制冷器，半导体制冷器与导热垫片相连，半导体制冷器和导热垫片之间设置有温度传感器，芯片置放在芯片容置凹槽中后，导热垫片与芯片相接触。

进一步，还包括套置壳体，套置壳体套设在承载底框的外侧，套置壳体上设置有散热风扇，散热风扇与承载底框中的螺线管阀正对设置。

进一步，承载底框固定设置在水平滑动件上，水平滑动件与第一电机相连，第一电机通过驱动水平滑动件,可使承载框体和芯片平台水平移动。

进一步，水平滑动件固定设置在第一框体上，第一框体固定设置在竖直滑动件上，竖直滑动件与第二电机相连，第二电机通过驱动竖直滑动件,可使承载框体和芯片平台竖直移动。

本发明的微流体控制系统的具有以下优点：

1)设置用于承载芯片的芯片装载组件，使芯片在操作和反应时具有稳定的工作环境。

2)设置用于与芯片相连的连接孔启闭组件，通过连接孔启闭组件来控制芯片内的流体流动，以满足芯片上的反应需求。

3)设置用于与芯片上的反应区域接触的温控装置，通过温控装置来调节芯片上反应所需的温度，使反应达到自动化。

4)设置有机械控制组件，通过机械控制组件可控制微流体控制系统中的各组件的水平、竖直移动，使更换芯片更加方便。

附图说明

图1为本发明的微流体控制系统的一具体实例的结构示意图；

图2为图1中的微流体控制系统的拆分图；

图3为图1中的微流体控制系统中的温度控制组件的结构示意图；

图4为与本发明的微流体控制系统配合使用的芯片的一具体实例的结构示意图；

图5为图1中的微流体控制系统中的机械控制平台的结构示意图。

具体实施方式

为了更好的了解本发明的目的、结构及功能，下面结合附图，对本发明的一种微流体控制系统做进一步详细的描述。

本发明的微流体控制系统是为了实现对芯片中流体的流动进行控制，其中，芯片为集成式的微流控芯片，例如申请人在另外一件专利申请中请求保护的一种PCR反应芯片，其上可集成有实验室分析的各种操作和功能，如DNA的捕获和洗涤、DNA扩增等。基于上述集成式操作，芯片上就需要注入多种流体试剂，如洗脱液、PCR试剂等，且需要根据具体实施的各部分操作对流体试剂在芯片上的流动进行控制，如在芯片上完成DNA的捕获和洗涤后，就要控制DNA、PCR试剂流向芯片上的PCR反应区域。

为了实现芯片上流体试剂在不同位置之间的流动，芯片上大都设置有多条流动管路，每条流动管路都会与芯片上的某一操作或反应区域相连通，以便流体试剂可通过该条流动管路流到该操作或反应区域。而两个操作或反应区域之间的流体连通则需要通过各自对应地流动管路先行流体连通，常见的实施方案有多种，例如在两条对应地流动管路之间设置有连通控制阀，通过该连通控制阀来实现两条流动管路的连通。本发明的微流体控制系统是基于两条对应地流动管路之间设置有流动连接孔，通过打开或闭合该流动连接孔来实现两条流动管路的连通或断开。

基于上述说明，本发明的微流体控制系统包括芯片承载组件和连接孔启闭组件，芯片承载组件是为了装载芯片，为芯片上的操作和反应提供一个稳定的平台，连接孔启闭组件则是与芯片相连，或者具体说是与芯片上的流动连接孔相连，用于控制芯片上流动连接孔的开启和关闭，进而达到对芯片上流体的流动进行控制。

芯片承载组件优选为平台式结构，主要功能就是为了承载芯片，考虑到芯片装载到芯片承载组件后需要与连接孔启闭组件精准连接，所以在芯片承载组件上应设置相应的连接槽或连接块，芯片可直接置放在该连接槽或连接块上，以保证后续芯片与连接孔启闭组件的精准连接。基于芯片常规的装载习惯，芯片承载组件上优选设置相应的连接槽，既能够保证芯片安装位置的准确性，也能保证芯片后续操作时的稳定性和对空间的节省。

芯片承载组件通常为水平设置，其上设置的连接槽也为水平式结构，芯片装载到连接槽中后也基本呈水平放置，这样能够保证芯片上各区域间的相对独立性，以及避免重力作用对操作及反应的影响。但根据不同的情况，有时也会将芯片承载组件竖向或斜向设置，此时芯片大都也会呈现竖向或斜向，在这种情况下，芯片在连接槽中的装载牢靠性就尤为重要。

芯片装载组件上会设置有芯片固定结构，如果仅是将芯片直接置放在连接槽中，通常会出现晃动等情况，对于精细化要求比较高的微流控系统来说影响比较大，芯片固定结构是为了对装载到连接槽中的芯片进行额外的固定，保证芯片装载后的稳定性。这种芯片固定结构优选采用简单的结构来实现，如在连接槽的旁边设置一个转动卡板，直接将芯片牢固的卡在连接槽中，或者更进一步节省空间，可以在连接槽的内部设置弹性卡扣，芯片装载到连接槽中时，直接通过弹性卡扣扣接在连接槽中。由于此种固定结构较多，只要能够满足芯片固定、结构简单、节省空间都可以选择性地使用。

芯片固定到芯片装载组件上后就需要跟连接孔启闭组件相连，连接孔启闭组件可以采用螺线管阀，因为螺线管阀具有较高的灵敏度，且技术较为成熟，非常适合应用到微流控领域。具体可以是，将螺线管阀的柱塞插入到芯片上的流动连接孔中，通过柱塞的伸缩来控制流动连接孔的开启和关闭，例如，柱塞插入到流动连接孔中，流动连接孔处于关闭状态，对应地两条流动管路在流动连接孔处就呈现断开状态，流体试剂便无法在两条流动管路之间流动；柱塞从流动连接孔中移出时，流动连接孔处于开启状态，对应地两条流动管路就会通过流动连接孔呈现连通状态，流体试剂便可在两条流动管路之间进行流动。

可选择的是，在芯片上的流动连接孔和螺线管阀的柱塞之间还可以设置有弹性结构层，以通过弹性结构层来实现流动连接孔的开启和关闭。具体为：柱塞靠近弹性结构层时，会挤压弹性结构层上与流动连接孔相对于的位置处，弹性结构层便会发生形变，进而堵塞住流动连接孔，使流动连接孔处于关闭状态，对应地两条流动管路在流动连接孔处就呈现断开状态，流体试剂便无法在两条流动管路之间流动；柱塞远离弹性结构层时，弹性结构层会恢复到初始状态，流动连接孔便处于开启状态，对应地两条流动管路就会通过流动连接孔呈现连通状态，流体试剂便可在两条流动管路之间进行流动。

上面是以螺线管阀为例对连接孔启闭组件进行了描述，本发明中也可以采用其他结构来实现，如液动或气动活塞等，只要是能够达到开启或闭合芯片上的流动连接孔的作用即可。

连接孔启闭组件相对于芯片装载组件的位置可以选择性的设置，通常有两组设置方式，一是位于芯片装载组件上的连接槽的下方，芯片装载到连接槽中后，连接孔启闭组件从芯片的底部插入到芯片上的流动连接孔中；二是位于芯片装载组件上的连接槽的上方，芯片装载到连接槽中后，连接孔启闭组件从芯片的顶部插入到芯片上的流动连接孔中。至于选择何种方式，一般要基于芯片的具体形式，如芯片的流动连接孔需要从底部插入，则选择第一种方式，需要从顶部插入，则选择第二种方式。有时也会考虑微流体控制系统的整体结构布置，如芯片装载组件和连接孔启闭组件是固定连接在一起，还是相对独立地设置，以及芯片装载组件的上方空间或下方空间的大小等。

螺线管阀类连接孔启闭组件在动作时通常会产生一定的热量，由于微流体控制系统的内部相对封闭，为保证内部各组件的正常运行，尤其是螺线管阀，还可设置有散热组件，散热组件可对微流体控制系统的内部构件进行散热，散热方式优选采用气流散热，其具有结构简单，易于实现的效果，比较适用于螺线管阀的散热。但如果采用其他形式的机械结构来实现芯片上流动连接孔的启闭，也可以采用适合于该机械结构的散热方式，如水冷散热，可能会比气流散热具有更好的效果。

芯片固定到芯片装载组件上，并与连接孔启闭组件连接完成后，即可将芯片与试剂供给组件相连，以将流体试剂提供给芯片，与试剂供给有关的技术内容将会在其他专利申请中提及，本发明中对于试剂如何供给到芯片上不做具体限定。

当通过连接孔启闭组件控制芯片上的流体试剂流到相关的反应区域后，即可进行相关的反应，如DNA提取完成后，PCR反应试剂和提取到的DNA一起流到PCR反应区，即可开始PCR反应。由于芯片上的反应大都对温度有特定的要求，所以为保证芯片上反应的正常进行，微流体控制系统中还应设置温度控制组件，通过温度控制组件可以调节芯片上反应的温度。

其中，温度控制组件的设置位置应基于芯片上反应区域的位置来确定，以保证对芯片上反应温度的精准控制。例如，如果反应区域位于芯片的端部，则温度控制组件应对应设置在与芯片的端部相对的位置，而如果反应区域位于芯片的中部，则温度控制组件应对应设置在于芯片的中部相对的位置，且优选的是，温度控制组件与芯片直接接触，以保证热传导的精准性。

由于本发明中芯片是固定设置在芯片装载组件的连接槽中，所以温度控制组件应相对于连接槽设置，如果芯片上反应区域位于顶部，则温度控制组件可设置在连接槽的上方，以便于芯片顶部的反应区域相接触，如果芯片上反应区域位于底部，则温度控制组件可设置在连接槽的下方或直接设置在连接槽的底面上，以便于芯片底部的反应区域相接触。其中，温度控制组件优选采用半导体制冷器，半导体制冷器(Thermo Electric Cooler)是利用半导体材料的珀尔帖效应制成的，具有体积小、能耗低、变温速率快的特点，而且致冷、加热，以及致冷、加热的速率，都可通过电流方向和大小来决定，使用方便。

本发明中的微流体控制系统体积较小，一般是安装在其他设备内使用，如一体化DNA分析仪，为方便更换芯片或进行其他维护，可以设置机械控制组件，机械控制组件可对微流体控制系统中的各组件进行移动，以移出整体设备方便操作。其中，因为需要更换芯片，所以移动较为频繁的主要是芯片装载组件，机械控制组件可以单独对芯片装载组件进行控制，当需要进行芯片更换时，将芯片装载组件从整体设备中单独移出，同时，为了方便其他部件的检修，如连接孔启闭组件、温度控制组件或者散热组件，也可以对其单独控制或组合控制。

考虑到微流体控制系统的整体性和稳定性，一般芯片装载组件、连接孔启闭组件、温度控制组件和散热组件是固定在一起的，所以机械控制组件通常是要对其整体进行位移控制。其中，位移控制主要包括横向位移控制和纵向位移控制，纵向位移控制是为了调整各组件的高度，方便各组件与整体设备的分离或结合，横向位移控制是为了将各组件从整体设备上水平移出，以更换芯片或进行其他维护。

机械控制组件的结构形式较为普遍，通常会包括动力机构、滑动机构等，微流体控制系统的各组件可固定设置在滑动机构中，动力机构驱动滑动机构移动，即可带动各组件横向或纵向移动。其中，因为整体设备一般都是方形结构，在使用时一般也都会放置在平面上，且在整体设备中芯片装载组件的上方都设置有相应部件，例如试剂管道等，所以通常会先使各组件纵向移动，以与整体设备上的相关组件分离，然后再考虑从整体设备中横向移出，以进行芯片的更换等操作。

本发明的微流体控制系统可以使用在任意微流控芯片的应用场景，以实现对微流控芯片上的流体试剂的流动进行控制，如PCR扩增仪、DNA一体化分析仪等。其中，本发明的微流体控制系统中设置有承载芯片的芯片装载组件，使芯片在操作和反应时具有稳定的工作环境；设置有与芯片相连的连接孔启闭组件，通过连接孔启闭组件来控制芯片内的流体流动，以满足芯片上的反应需求；设置有与芯片上的反应区域接触的温控装置，通过温控装置来调节芯片上反应所需的温度，使反应达到自动化；还设置有机械控制组件，通过机械控制组件可控制微流体控制系统中的各组件的水平、竖直移动，使更换芯片更加方便。

下面结合附图1至图5，对本发明的微流体控制系统的某一优选实施例进行说明。

如图1所示，本实施例中，微流体控制系统包括微流体控制盒1和机械控制平台2，其中，微流体控制盒1可实现芯片3的承载、芯片3内流体的流动控制以及芯片3上反应温度的控制；机械控制平台2可实现微流体控制盒1的移动，从而使得芯片3的更换更加简便。

进一步，如图2所示，微流体控制盒1包括芯片平台11和承载底框12，其中，承载底框12构成了微流体控制盒1的主体框架，芯片平台11设置在承载底框12上，用于承载芯片3。

其中，如图2所示，芯片平台11为板式结构，板式结构的顶面上设置有芯片容置凹槽111，芯片容置凹槽111为开放式结构，其形状与芯片3的形状相匹配，芯片3可直接置放在芯片容置凹槽111中。优选的是，由于芯片3在芯片容置凹槽111中的装载位置具有较高的精准性，以保证后续对流体的流动控制，芯片容置凹槽111中还可设置有位置校准组件，如与芯片3上的凹槽相对应的柱状凸起，利用位置校准组件可使芯片3的放置更加的准确简便。

另外，芯片容置凹槽111的开放式结构也可设置有保护壳体，如套设在芯片容置凹槽111上的透明罩(图中未示)，使芯片3置放在芯片容置凹槽111中时处于相对密闭的环境中，保护壳体上亦可设置试剂接口，以便于芯片装载到芯片平台11上时试剂的加注。

如图2所示，芯片容置凹槽111的一侧设置有芯片锁紧装置112，芯片锁紧装置112为常规的转动卡锁式结构，芯片3置放在芯片容置凹槽111中后，可转动芯片锁紧装置112，以使芯片锁紧装置112将芯,3牢固地压设在芯片容置凹槽111中，保证芯片装载的牢靠性和操作时芯片的稳定性。

可选择的是，也可直接在芯片容置凹槽111中设置弹性卡锁结构，芯片3放置在芯片容置凹槽中后即可完成锁定，这样会更加方便芯片的更换，也可避免在芯片平台的其他部位设置多余的部件，节省了空间。

如图2所示，芯片容置凹槽111中设置有温度控制组件13，其中，温度控制组件13是设置在芯片容置凹槽111的底面上，与芯片3上的反应区域相对应，芯片3置放在芯片容置凹槽111中后，温度控制组件13与芯片3直接接触，以调节芯片上反应区域的温度，保证反应的正常进行。

如图3所示，温度控制组件13包括彼此接触连接的导热垫片131、半导体制冷器133，以及设置在导热垫片131和半导体制冷器133之间的温度传感器132，芯片3置放在芯片容置凹槽111中后，导热垫片131直接与芯片3相接触，半导体制冷器133对芯片3上的反应温度进行调节。其中，半导体制冷器133具有体积小、能耗低、变温速率快的特点，在半导体制冷器133与芯片3之间设置导热垫片131，可使热传导更加的均匀，提高了对芯片反应温度控制的精度；同时，通过温度传感器132可实现对温度控制组件的实时温度检测，保证了芯片能够在低功耗的情况下实现反应所需的温度。

如图2所示，芯片容置凹槽111的底面上还设置有多个中间连接通道113，中间连接通道113贯穿芯片平台11设置，其中，芯片容置凹槽111底面上的多个中间连接通道113与芯片3上的多个流动连接孔31一一对应。

相应地，芯片平台11下方的承载底框12上设置有多个螺线管阀14，其中，承载底框12的底面上设置有多个螺线管阀安装孔121，螺线管阀14竖向安装在螺线管阀安装孔121中，多个螺线管阀14的布设与芯片容置凹槽111底面上的多个中间连接通道113一一对应，螺线管阀14的顶部柱塞穿过对应的中间连接通道113后可插入到芯片3上对应的流动连接孔31中，通过螺线管阀14的顶部柱塞的升降可实现对芯片3上相应流动连接孔的开启或关闭。

其中，如图4所示，芯片3上的两条对应流体管路32之间设置流动连接孔31，两条对应流体管路32的连通需要借助于流动连接孔31，也即，试剂或其他流体在芯片3上的一条流体管路32中流动时，当需要流入对应的另外一条流体管路32时，需要先从该流体管路32流入对应的流动连接孔31，然后再通过流动连接孔31流入对应地目标流体管路32。

由此，螺线管阀14的顶部柱塞穿过对应的中间连接通道113后插入到芯片3上对应的流动连接孔31中，可起到关闭流动连接孔31的作用，使试剂或其他流体无法在两条流体管路32之间流动；当两条流体管路32需要连通时，可使螺线管阀14的顶部柱塞下降，以从流动连接孔31中移出，如此便打开了流动连接孔31，试剂或其他流体可借助于流动连接孔31在两条流体管路32之间流动。应注意的是，在打开流动连接孔31的时候，螺线管阀14的顶部柱塞应保证下降位移在预设范围内，以避免造成流动连接孔31中流体的外泄。

优选的是，芯片3上的流动连接孔31和螺线管阀14的柱塞之间设置有弹性结构层，以通过弹性结构层来实现流动连接孔31的开启和关闭，其中，弹性结构层可以是与芯片3一体设置，也可以是单独设置，只能是能够在螺线管阀14的带动下封堵住芯片3上的流动连接孔31即可。具体为：螺线管阀14的柱塞靠近弹性结构层时，会挤压弹性结构层上与流动连接孔31相对应的位置处，弹性结构层便会发生形变，进而堵塞住流动连接孔31，使流动连接孔31处于关闭状态，对应地两条流体管路32在流动连接孔31处就呈现断开状态，流体试剂便无法在两条流体管路32之间流动；柱塞远离弹性结构层时，弹性结构层会恢复到初始状态，流动连接孔31便处于开启状态，对应地两条流体管路32就会通过流动连接孔31呈现连通状态，流体试剂便可在两条流体管路32之间进行流动。

如图2所示，微流体控制盒1中还设置有散装置15，散热装置15用于对整个微流体控制盒1进行散热，防止其因为高温而无法正常工作。其中，散热装置15包括安装壳体151和嵌设在安装壳体151上的散热风扇152，安装壳体151包覆设置在承载底框12的外侧，以形成相对封闭的空间，螺线管阀14即位于该封闭空间中，散热风扇152设置在安装壳体151的侧壁上，并使散热气流能够覆盖螺线管阀14，优选采用正对的方式设置，以节省空间和提高散热效率。

上述对于微流体控制盒的基本结构进行了描述，微流体控制盒主要是通过芯片平台实现芯片的装载和固定，通过芯片平台上的温度控制装置来实现芯片上反应温度的调节，通过承载底框上设置的螺线管阀来实现对芯片上流体流动的控制，以及通过额外设置的散热装置对螺线管阀进行散热。由此，芯片平台、温度控制装置、螺线管阀的设置尤为重要，其三者之间的位置关系根据实际需要可以灵活调整，附图中示出的为达到节省空间、方便操作的优选实例。

进一步，如图5所示，机械控制平台2包括水平位移装置21和竖直位移装置22，其中，微流体控制盒1固定设置在水平位移装置21和竖直位移装置22中，通过水平位移装置21可实现微流体控制盒1在水平方向的移动，通过竖直位移装置22可实现微流体控制盒1在竖直方向上的移动，

其中，水平位移装置21包括水平滑动件211和第一电机212，水平滑动件211包括固定设置的滑轨和与滑轨配合使用的滑动件，滑轨可选择固定在底座类部件上，作为移动的基础，滑动件与滑轨为滑动配合，第一电机212与滑动件相连，微流体控制盒1上的承载底框12固定设置在滑动件上，由此，在第一电机212的驱动下，滑动件可带动整个微流体控制盒1沿滑轨往复移动，从而实现微流体控制盒1的水平移动。

竖直位移装置22同样包括竖直滑动件221和第二电机222，竖直滑动件221包括固定设置的滑轨和与滑轨配合使用的滑动件，滑轨可选择固定在底座类部件上，作为移动的基础，滑动件与滑轨为滑动配合，第二电机222与滑动件相连，微流体控制盒1和水平位移装置21一起固定设置在滑动件上，由此，在第二电机222的驱动下，滑动件可带动整个微流体控制盒1和水平位移装置21沿滑轨往复移动，从而实现微流体控制盒1的竖向移动。

本实施例中，竖直位移装置22是需要驱动微流体控制盒1和水平位移装置21一起运动的，所以水平位移装置21中的滑轨固定设置在第一框架23中，水平位移装置21相对于第一框架23水平移动微流体控制盒1。同时，竖直位移装置22中的滑动件与第一框架23固定连接，滑轨与第二框架24固定连接，由此，在第二电机222的驱动下，竖直位移装置22中的滑动件可带动第一框架23及设置在第一框架23上的微流体控制盒1和水平位移装置21一起相对于第二框架24竖向移动。

以上借助具体实施例对本发明做了进一步描述，但是应该理解的是，这里具体的描述，不应理解为对本发明的实质和范围的限定，本领域内的普通技术人员在阅读本说明书后对上述实施例做出的各种修改，都属于本发明所保护的范围。

Claims (17)

1.一种微流体控制系统，其特征在于，包括：

芯片承载组件，芯片可置放在芯片承载组件上；

连接孔启闭组件，连接孔启闭组件与置放在芯片承载组件上的芯片中的流动连接孔相连，可控制芯片中的流动连接孔的开启和关闭，以实现芯片上与该流动连接孔相连接的流动管路的连通和断开。

2.根据权利要求1所述的微流体控制系统，其特征在于，芯片承载组件上设置有芯片容置槽，芯片可替换地设置在芯片容置槽中。

3.根据权利要求1所述的微流体控制系统，其特征在于，包括温度控制组件，芯片置放在芯片承载组件上后，温度控制组件与芯片相接触，可调节芯片上的反应温度。

4.根据权利要求3所述的微流体控制系统，其特征在于，温度控制组件设置在芯片承载组件上，芯片置放在芯片承载组件上后，温度控制组件位于芯片与芯片承载组件之间。

5.根据权利要求1所述的微流体控制系统，其特征在于，芯片承载组件上形成有中间连接通道，中间连接通道与芯片上的流动连接孔相对应，连接孔启闭组件穿过中间连接通道后与芯片上的流动连接孔相连。

6.根据权利要求1或5所述的微流体控制系统，其特征在于，连接孔启闭组件与芯片中的流动连接孔之间设置有弹性结构层。

7.根据权利要求1所述的微流体控制系统，其特征在于，还包括容置壳体，连接孔启闭组件设置在容置壳体中，容置壳体内部设置有散热组件，散热组件可对连接孔启闭组件进行散热。

8.根据权利要求1所述的微流体控制系统，其特征在于，还包括机械控制组件，机械控制组件与芯片承载组件相连，可驱动芯片承载组件往复移动。

9.根据权利要求8所述的微流体控制系统，其特征在于，机械控制组件包括横向移动组件，芯片承载组件和连接孔启闭组件设置在横向移动组件上，横向移动组件可驱动芯片承载组件和连接孔启闭组件横向移动。

10.根据权利要求8所述的微流体控制系统，其特征在于，机械控制组件包括纵向移动组件，芯片承载组件和连接孔启闭组件设置在纵向移动组件上，纵向移动组件可驱动芯片承载组件和连接孔启闭组件纵向移动。

11.一种微流体控制系统，其特征在于，包括承载底框和芯片平台，芯片平台设置在承载底框上，芯片平台的顶面上设置有芯片容置凹槽，芯片可置放在芯片容置凹槽中，芯片容置凹槽的底面上设置有中间连接通道，承载底框中设置有螺线管阀，螺线管阀的柱塞穿过中间连接通道后与芯片上的流动连接孔相连。

12.根据权利要求11所述的微流体控制系统，其特征在于，螺线管阀的柱塞和芯片上的流动连接孔之间设置有弹性结构层。

13.根据权利要求11所述的微流体控制系统，其特征在于，芯片容置凹槽的底面上设置有温度控制组件，温度控制组件与置放在芯片容置凹槽中的芯片相接触。

14.根据权利要求13所述的微流体控制系统，其特征在于，温度控制组件包括半导体制冷器，半导体制冷器与导热垫片相连，半导体制冷器和导热垫片之间设置有温度传感器，芯片置放在芯片容置凹槽中后，导热垫片与芯片相接触。

15.根据权利要求11所述的微流体控制系统，其特征在于，还包括套置壳体，套置壳体套设在承载底框的外侧，套置壳体上设置有散热风扇，散热风扇与承载底框中的螺线管阀正对设置。

16.根据权利要求11或15所述的微流体控制系统，其特征在于，承载底框固定设置在水平滑动件上，水平滑动件与第一电机相连，第一电机通过驱动水平滑动件,可使承载框体和芯片平台水平移动。

17.根据权利要求16所述的微流体控制系统，其特征在于，水平滑动件固定设置在第一框体上，第一框体固定设置在竖直滑动件上，竖直滑动件与第二电机相连，第二电机通过驱动竖直滑动件,可使承载框体和芯片平台竖直移动。