一种纸质微流控芯片的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及芯片领域，具体涉及一种纸质微流控芯片的制备方法。
[0002]
【背景技术】
[0003]微流控(MicrofIuidics)或微全分析系统(MicroTAS)，或芯片上的实验室(Lab Ona Chip)是一种以精确操纵和控制微尺度流体，尤其是亚微米结构为主要特征的科学技术。“芯片上的实验室”指将利用微流控技术将多个系统(如样品制备，混合，分离分析和检测)集成在一块芯片上的概念。微流控技术由Manz等在20世纪90年代初首次提出，通过分析仪器微型化，极大地提高了分离分析的效率和速度。如今，它已经发展成为一个多学科(工程、物理、化学、微加工和生物工程)交叉的崭新的研究领域，并已为许多分析系统带来微型化的好处。微流控芯片具有以下特点:较少的样品体积消耗、较小的能量消耗、较小的装置等。
[0004]目前制作纸质微流控芯片的方法包括:光刻法、喷墨刻蚀法、等离子处理法、蜡印法、丝网印刷法等。其中，光刻法步骤繁琐，且所使用的光胶试剂价格昂贵，不利于批量生产；等离子体处理法中等离子体气氛容易从镂空区渗透到覆盖区；蜡印法制作的纸质微流控芯片具有分辨率低等缺点。
[0005]
【发明内容】
[0006]针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种经久耐用、高温不变形的纸质微流控芯片的制备方法。
[0007]为解决现有技术问题，本发明采取的技术方案为:
一种纸质微流控芯片的制备方法，包括以下步骤:
步骤1，选取基片，依次用去离子水、汽油、乙醇、去离子水清洗晾干备用；
步骤2，将环氧树脂、甲苯、聚氨酯和聚二甲基硅氧烷混合搅拌后，超声处理2-5min得混合液；
步骤3，将混合液投入喷墨打印机的墨盒中，设计好芯片的图案，打印在基底上得半成品;
步骤4，将半成品真空环境下50-60°C下干燥3-4h，再恒速降至室温，得微流控芯片。
[0008]作为优选的是，步骤I中所述基底为多孔性膜。
[0009]作为多孔性膜优选的是，所述多孔性膜为醋酸纤维膜。
[0010]作为优选的是，步骤2中所述环氧树脂:甲苯:聚氨酯:聚二甲基硅氧烷的质量比为 3:5:2:10
[0011]作为优选的是，步骤2中超声处理的频率为80-120ΜΗΖ。
[0012]作为优选的是，步骤3中打印机的喷嘴温度和基板的温度为20°C，打印电压为25-28V，点间距为100-120Mm，打印层数为2-5层。
[0013]作为优选的是，步骤4中恒速降温的速率为2_4°C /S。
[0014]有益效果
本发明工业简单，成本低廉，制备前无需提前准备模具，沟道的数量可以因需而定，且互不影响，所以适合大规模生产。另外，微流控芯片的材料耐高温，不易变形，粘接性好，经久耐用，降低了检测的成本。
[0015]
【具体实施方式】
[0016]下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步的说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不构成对本发明的限制。
[0017]
实施例1
一种纸质微流控芯片的制备方法，包括以下步骤:
步骤1，选取醋酸纤维膜作为基底基片，依次用去离子水、汽油、乙醇、去离子水清洗晾干备用；
步骤2，将环氧树脂、甲苯、聚氨酯和聚二甲基硅氧烷混合搅拌后，以80MHz超声处理2min得混合液，其中，环氧树脂:甲苯:聚氨酯:聚二甲基硅氧烷的质量比为3:5:2:1 ;
步骤3，将混合液投入喷墨打印机的墨盒中，设计好芯片的图案，打印在基底上得半成品，其中，打印机的喷嘴温度和基板的温度为20°C，打印电压为25V，点间距为lOOMm，打印层数为2-5层；
步骤4，将半成品真空环境下50°C下干燥3h，再以2-4°C /s恒速降至室温，得微流控芯片。
[0018]
实施例2
一种纸质微流控芯片的制备方法，包括以下步骤:
步骤1，选取醋酸纤维膜为基片，依次用去离子水、汽油、乙醇、去离子水清洗晾干备用；
步骤2，将环氧树脂、甲苯、聚氨酯和聚二甲基硅氧烷混合搅拌后，用10MHz超声处理2-5min得混合液，其中，环氧树脂:甲苯:聚氨酯:聚二甲基硅氧烷的质量比为3:5:2:1 ;
步骤3，将混合液投入喷墨打印机的墨盒中，设计好芯片的图案，打印在基底上得半成品，其中打印机的喷嘴温度和基板的温度为20°C，打印电压为27V，点间距为120Mm，打印层数为4层；
步骤4，将半成品真空环境下55°C下干燥3.5h，再以3°C /s恒速降至室温，得微流控芯片。
[0019]
实施例3
一种纸质微流控芯片的制备方法，包括以下步骤:
步骤1，选取醋酸纤维膜作基片，依次用去离子水、汽油、乙醇、去离子水清洗晾干备用；
步骤2，将环氧树脂、甲苯、聚氨酯和聚二甲基硅氧烷混合搅拌后，超声处理2-5min得混合液，其中，环氧树脂:甲苯:聚氨酯:聚二甲基硅氧烷的质量比为3:5:2:1 ;
步骤3，将混合液投入喷墨打印机的墨盒中，设计好芯片的图案，打印在基底上得半成品，其中打印机的喷嘴温度和基板的温度为20°C，打印电压为28V，点间距为120Mm，打印层数为5层；
步骤4，将半成品真空环境下60°C下干燥3-4h，再以4°C/s恒速降至室温，得微流控芯片。
[0020]
对比例I
一种纸质微流控芯片的制备方法，包括以下步骤:
步骤1，选取醋酸纤维膜为基片，依次用去离子水、汽油、乙醇、去离子水清洗晾干备用；
步骤2，将环氧树脂、甲苯、聚氨酯和聚二甲基硅氧烷混合搅拌后，用10MHz超声处理2-5min得混合液，其中，环氧树脂:甲苯:聚氨酯:聚二甲基硅氧烷的质量比为3:5:2:1 ;
步骤3，将混合液投入喷墨打印机的墨盒中，设计好芯片的图案，打印在基底上得半成品，其中打印机的喷嘴温度和基板的温度为20°C，打印电压为27V，点间距为120Mm，打印层数为4层；
步骤4，将半成品真空环境下55°C下干燥3.5h，降至室温，得微流控芯片。
[0021]
性能测试
对本发明实施例1-3和对比例1-2所得微流控芯片测试发现，本发明芯片分辨率高，宽度小，制备过程中恒速降温提高了材料的耐候性，延长了使用寿命。
[0022]以上所述仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或者替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
【主权项】
1.一种纸质微流控芯片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤1，选取基片，依次用去离子水、汽油、乙醇、去离子水清洗晾干备用； 步骤2，将环氧树脂、甲苯、聚氨酯和聚二甲基硅氧烷混合搅拌后，超声处理2-5min得混合液； 步骤3，将混合液投入喷墨打印机的墨盒中，设计好芯片的图案，打印在基底上得半成品; 步骤4，将半成品真空环境下50-60°C下干燥3-4h，再恒速降至室温，得微流控芯片。2.根据权利要求1所述的纸质微流控芯片的制备方法，其特征在于:步骤I中所述基底为多孔性膜。3.根据权利要求1所述的纸质微流控芯片的制备方法，其特征在于:所述多孔性膜为醋酸纤维膜。4.根据权利要求1所述的纸质微流控芯片的制备方法，其特征在于:步骤2中所述环氧树脂:甲苯:聚氨酯:聚二甲基硅氧烷的质量比为3:5:2:1。5.根据权利要求1所述的纸质微流控芯片的制备方法，其特征在于:步骤2中超声处理的频率为80-120MHz。6.根据权利要求1所述的纸质微流控芯片的制备方法，其特征在于，步骤3中打印机的喷嘴温度和基板的温度为20°C，打印电压为25-28V，点间距为100-120Mm，打印层数为2_5层。7.根据权利要求1所述的纸质微流控芯片的制备方法，其特征在于:步骤4中恒速降温的速率为2-4°C /s。
【专利摘要】一种纸质微流控芯片的制备方法，包括以下步骤：选取基片，依次用去离子水、汽油、乙醇、去离子水清洗晾干备用；将环氧树脂、甲苯、聚氨酯和聚二甲基硅氧烷混合搅拌后，超声处理2-5min得混合液；将混合液投入喷墨打印机的墨盒中，设计好芯片的图案，打印在基底上得半成品；将半成品真空环境下50-60℃下干燥3-4h，再恒速降至室温，得微流控芯片。本发明制备方法简单易行，所得芯片分辨率高，耐候性强，应用范围广。
【IPC分类】B01L3/00
【公开号】CN105013545
【申请号】CN201510372123
【发明人】熊开胜, 张海防, 谢建庭
【申请人】苏州东辰林达检测技术有限公司
【公开日】2015年11月4日
【申请日】2015年6月30日