一种滤纸引导三明治微流控芯片及其加工方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种滤纸引导三明治微流控芯片及其加工方法，具体涉及一种集成化三明治微流控芯片的简便制作方法，属于分析化学领域。
【背景技术】
[0002]自20世纪90年代微型全分析系统(Miniaturized total analysissystems, μ TAS)概念提出后微流控芯片分析技术取得了迅速发展。微全分析系统又称为芯片实验室，其核心为微流控芯片。随着微流控芯片分析技术的发展，用于制作微芯片的材料也呈现多样化，且加工工艺也越来越简洁。目前通常用于制作微流控分析芯片的材料有硅、玻璃、石英、金属和有机聚合物(如环氧树脂、聚甲基丙烯酸甲酯、聚二甲基硅氧烷)等。这些材料的芯片多数采用光刻和蚀刻技术加工而成。
[0003]2007 年 Martinez 等人(Martinez, A.W.；Phi 11 ips, S.T.；Butte, Μ.J.；Whitesides, G.M.Angewandte Chemie-1nternat1nal Edit1n 2007，46，1318-1320.)首次提出纸基微流控。纸基微流控以是以滤纸作为芯片材料，在滤纸上加工上微通道，充分利用滤纸纤维层的亲水作用，使水溶液通过纤维层达到混合反应的目的。这种低成本的纸基微流控诊断和分析装置由于具有携带方便、分析速度快、成本低廉等优点，已经被越来越多地应用于化学、生物、医学等领域，而且有着很好的发展前景。
[0004]在滤纸上加工微通道方法很多，目前报道的通常为光刻技术(Martinez, A.ff.；Phillips, S.T.；Butte, Μ.J.；Whitesides, G.M.Angewandte Chemie-1nternat1nalEdit1n 2007,46,1318-1320.)、石錯印刷技术(Carrilho, E.；Martinez, A.ff.；Whitesides, G.M.Analytical Chemistry 2009, 81, 7091-7095.)、打印 PDMS (Bruzewicz, D.A.；Reches, M.；Whitesides, G.M.Analytical Chemistry 2008,80,3387-3392.)、油性笔刻画(Nie, J.F.；Zhang, Y.；Lin, L.ff.;Zhou, C.B.；Li, S.H.；Zhang, L.M.；Li, J.P.Analytical Chemistry 2011, 84, 6331-6335.)等技术等。其实质是利用石錯、有机溶剂、PDMS等憎水性物质在滤纸上形成憎水墙实现液体流向的控制。这些方法制作工艺简单，但是有时会出现渗漏或者界面不清晰等现象。同时纸基微流控芯片，虽然形成了亲水的微通道，但是由于液体容易蒸发，不能长时间保持。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的不足，而提供一种滤纸引导三明治微流控芯片及其加工方法，加工方法简单、通用性强；制作的芯片既能实现液体流路的清晰控制，又能长时间保存使用。
[0006]为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案:
[0007]一种滤纸引导三明治微流控芯片，包括盖片、基片和内芯，所述的盖片和基片分别位于内芯的上层和底层，中间为内芯，从而构成三明治结构；所述的盖片上具有内芯液体进出口。
[0008]进一步的，所述的盖片和基片为封塑胶片，可以冷封也可以热封；所述的封塑胶片材质为PVC、PET等透明材料、厚度为50-100 μ m。
[0009]进一步的，所述的盖片和基片的大小相同，根据内芯大小进行裁定；内芯的形状是多样的，可以为“十”字型，也可以为“S”型、“米”字型、五角星等多种形状。
[0010]进一步的，所述的内芯材质为具有亲水性的滤纸，通过亲水性滤纸的毛细作用可以驱动液体引入和混合，无需外力驱动即可实现液体的混合。
[0011]进一步的，所述的盖片用打孔器打圆孔作为内芯液体进出口，所述的圆孔直径为l-4mm，圆孔数目是根据实验要求来定。
[0012]进一步的，所述的盖片、基片和内芯是通过封塑机进行封合在一起的。
[0013]本发明还提供一种上述滤纸引导三明治微流控芯片的加工方法，包括以下步骤:
[0014](I)、利用绘图软件设计内芯的形状及相应的尺寸，其中通道为无色，边沿为黑色；然后利用打印机将设计的图案打印到滤纸上；
[0015](2)、用裁纸刀沿设计的图案的边沿从滤纸上裁下，得到内芯；
[0016](3)、将裁下的内芯放到盖片和基片的中间，根据内芯的位置和尺寸，在盖片的相应位置用打孔器打匹配的圆孔；
[0017](4)、固定好盖片、内芯、基片三者的位置后，将三者一起放在封塑机上一定温度下进行封合，得到所述的三明治微流控芯片。
[0018]进一步的，所述的封塑机温度设为100_120°C之间。
[0019]本发明技术方案的优点在于:制作工艺简单易行，不需要专业设备，封接成功率高，费用低；同时利用亲水性滤纸作为芯片内芯，充分发挥其毛细纤维引导作用，无需外力驱动下实现了液体的混合；使用过程中，与常用的试纸条相比，反应液体不易挥发可长时间保存使用。
【附图说明】
[0020]图1:本发明滤纸引导三明治微流控芯片的整体结构示意图；
[0021]图2:本发明实施例1的内芯为“十”字型滤纸引导三明治微流控芯片的分解图；
[0022]图3:本发明实施例1的滤纸引导三明治微流控芯片机加工过程中，滤纸上的芯片图案不意图；
[0023]图4:本发明实施例1的滤纸引导三明治微流控芯片机加工过程中，内芯从滤纸上剪裁下来的示意图；
[0024]图5:本发明实施例2的内芯为“S”型通道的滤纸引导三明治微流控芯片分解图；
[0025]图6:本发明实施例3的内芯为“米”字型通道的滤纸引导三明治微流控芯片分解图。
[0026]其中，1、盖片，2、基片，3、“十”字型内芯，4、内芯液体进出口，5、滤纸，6、“十”字型内芯图案，7、“S”型内芯，8、“米”字型内芯
【具体实施方式】
[0027]以下对本发明技术方案的【具体实施方式】详细描述，但本发明并不限于以下描述内容:
[0028]实施例1:内芯