专利名称：一种自发光型微流控芯片的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种微流控芯片，特别是涉及一种自发光型微流控芯片。
背景技术：
近几年来，微流控芯片技术已经在生物、化学、医学等领域获得广泛的研究和应用。由于在微流控芯片的应用过程中，往往许多的化学、生物的反应及检测，都需要在特定的光源照射条件下进行。因此，光源控制在微流控芯片的应用中具有极其重要的意义。目前，微流控芯片的光反应或光检测主要是依靠外加光源而实现。但是这种方法存在以下不足之处:要么需要额外的设备和能源消耗，要么制备工艺繁琐而昂贵。这些不足之处都影响了微流控芯片的推广，特别是在一些对仪器设备要求便携化的微全分析应用领域。相比之下，如果能够采用自发光模式，并将之集成于微流控芯片上，从而实现对微流控芯片的光源控制，具有十分重要的实际意义。众所周知，荧光棒已经成为人们生活中很常见的一种物品，其原理是:采用可折的塑料管中套入玻璃细管。在折断过程中，玻璃细管中的液体(各色不同荧光颜料与双草酸二酯溶于溶剂的溶液)流出，迅速与塑料管中的液体(双氧水溶于溶剂的溶液)相混合，发生化学反应，在化学反应中放出的能量传递给荧光颜料分子，荧光颜料以可见光的形式释放能量(从高能态回到较稳定的低能态)，从而把化学能转换为光能。如能将荧光棒的原理及试剂体系移到微流控芯片的平台上，能够非常便捷地实现化学光源在微流控芯片上的集成，并且实现自发光
发明内容
为实现上述目的，本发明提供一种自发光型微流控芯片，该芯片是通过在微流控芯片中集成化学反应试剂而实现自发光。本发明提供一种自发光型微流控芯片，所述的芯片内部的化学反应试剂是以密封的液囊形式存储于微流控芯片中的特定位置。本发明提供一种自发光型微流控芯片，所述的微流控芯片和液囊材料为聚二甲基硅氧烷、聚甲基丙烯酸甲酯、玻璃、聚乙烯、聚四氟乙烯、聚氯乙烯、金属其中的一种或者几种的组合。本发明提供一种自发光型微流控芯片，所述的液囊可以是圆柱体型、球型或者长方体型，内部存储化学试剂溶液，外部为全封闭结构。本发明提供一种自发光型微流控芯片，所述的液囊的个数至少为一个，可以是单个液囊内部包裹多个液囊，也可以是多个液囊同时存在。本发明提供一种自发光型微流控芯片，所述的液囊内部存储的化学试剂由过氧化物、酯类化合物和荧光染料三种物质组成。液囊内部的化学试剂可以分开单独存储，也可以混合存储。但是过氧化物和脂类化合物必须分开存储。本发明提供一种自发光型微流控芯片，所述的过氧化物优选采用过氧化氢；脂类化合物优选使用双草酸二酯；荧光染料可以选用不同的荧光剂，包括间苯二酚酞、蒽的衍生物、荧光素等。本发明提供一种自发光型微流控芯片，所述的自发光型微流控芯片的工作原理是，借助外力作用使液囊破损，从而将内部存储的化学试剂释放并混合反应，从而实现化学发光。本发明提供一种自发光型微流控芯片，所述的外力是指外部施加于液囊的机械作用力，包括挤压、敲击、震动、针刺等。本发明提供一种自发光型微流控芯片，所述的密闭腔体的个数至少为两个，不同腔体之间采用阀门隔离。所述的腔体的工作原理是，打开不同腔体之间的隔离阀门，使不同的化学试剂混合并发生化学反应，从而实现化学发光。使用本发明提供的自发光方法，无需使用外部光源器件及复杂的控制设备，操作简便，特别适用于便携式的微全分析系统。
图1.本发明提供的一种自发光型微流控芯片的化学试剂存储部分的结构示意图。其中，A为微流控芯片；B为液囊I ;C为液囊2 ；D为自发光的化学光源。图2.本发明实施例二中的自发光型微流控芯片结构截面示意图，其中A’为微流控芯片，B’为液囊1，C’为液囊2，D’为液囊3。图3.本发明实施例三中的自发光型微流控芯片结构截面示意图，其中a为微流控芯片，b为液囊1，c为液囊2。图4.本发明实施例四中的自发光型微流控芯片结构截面示意图，其中d为微流控芯片，e为液囊1，f为液囊2，g为液囊3。
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图5.本发明实施例五中的自发光型微流控芯片的结构示意图，其中h为微流控芯片，i为液囊I，j为液囊2，k为隔离阀门。
具体实施方案下面的实施例将结合说明书附图对本发明予以进一步的说明。 实施例1 一种双液囊自发光型微流控芯片图1为本发明提供的一种自发光型微流控芯片的液体存储部分的结构示意图，该微流控芯片A中的特定位置具有一个较大的液囊B，内部充满双氧水溶液；另有一较小的液囊C被密封于液囊B中，C中充满有荧光颜料与双草酸二酯的混合溶液。使用时，依靠外力，使液囊C破损，从而存储于液囊内部的液体试剂被释放出来，和液囊B中的试剂混合发生化学反应，在化学反应中放出的能量传递给荧光颜料分子，荧光颜料以可见光的形式释放能量，从而把化学能转换为光能D，实现芯片的自发光。实施例2 —种三液囊自发光型微流控芯片图2为本发明提供的一种自发光型微流控芯片的液体存储部分的结构示意图，该微流控芯片A’中的特定位置具有一个较大的液囊B’，内部充满双氧水溶液；另有一较小的液囊C’和D’被密封于液囊B’中，C’中充满有荧光颜料，D’中充满有双草酸二酯溶液。使用时，依靠外力，使液囊C’和D’破损，从而存储于液囊内部的液体试剂被释放出来，和液囊B’中的试剂混合发生化学反应，在化学反应中放出的能量传递给荧光颜料分子，荧光颜料以可见光的形式释放能量，从而把化学能转换为光能，实现芯片的自发光。实施例3 —种并列型双液囊的自发型微流控芯片图3为本发明提供的一种自发光型微流控芯片的液体存储部分的结构示意图，该微流控芯片a中的特定位置具有内部充满双氧水溶液的液囊b，以及另一个内部充满荧光颜料与双草酸二酯的混合溶液的液囊C。使用时，依靠外力，使液囊b和c同时破损，从而存储于液囊内部的两种液体试剂被释放出来混合发生化学反应，在化学反应中放出的能量传递给荧光颜料分子，荧光颜料以可见光的形式释放能量，从而把化学能转换为光能，实现芯片的自发光。实施例4 一种并列型三液囊的自发型微流控芯片图4为本发明提供的一种自发光型微流控芯片的液体存储部分的结构示意图，该微流控芯片d中的特定位置具有内部充满双氧水溶液的液囊e，一个内部充满荧光颜料溶液的液囊f，以及另一个内部充满双草酸二酯溶液的液囊g。使用时，依靠外力，使液囊e、f和g同时破损，从而存储于液囊内部的三种液体试剂被释放出来混合发生化学反应，在化学反应中放出的能量传递给荧光颜料分子，荧光颜料以可见光的形式释放能量，从而把化学能转换为光能，实现芯片的自发光。实施例5 —种内部腔体存储试剂的自发光型微流控芯片一种自发光型微流控芯片h，由聚甲基丙烯酸甲酯制备而成，其自发光部位的结构如图5所示，两个密闭的腔体中分别存储有两种化学试剂的溶液。其中，腔体i中密封有双氧水溶液，腔体j中密封有荧光颜料与双草酸二酯的混合溶液；两个腔体之间由一个螺丝型的隔断阀k隔离开。使用时，打开隔断阀k，从而存储于两个腔体内部的液体试剂被释放出来混合发生化学反应，在化学反应中放出的能量传递给荧光颜料分子，荧光颜料以可见光的形式释放能量，从而把化学能转换为光能，实现芯片的自发光。使用本发明提供的自发光方法，可以在微流控芯片内部预先固定、存储并密封特定的具有自发光特性的液体试剂，通过简单的机械方法，可以很容易地操控液体试剂的释放，从而实现微流控芯片上的自发光`。该自发的化学光源，无需外部供电，并且通过调节荧光染料的种类，可以获得不同波长的发光效果，在微流控芯片的分析检测领域具有极其重要的实际意义。
权利要求
1.一种自发光型微流控芯片，其特征在于该微流控芯片是通过在芯片内部集成化学反应试剂而实现自发光。
2.按照权利要求I所述的一种自发光型微流控芯片，其特征在于，所述的芯片内部的化学反应试剂是以密封的液囊或腔体形式存储于微流控芯片中的特定位置。
3.按照权利要求I和2所述的一种自发光型微流控芯片，其特征在于，所述的微流控芯片和液囊材料为聚二甲基硅氧烷、聚甲基丙烯酸甲酯、玻璃、聚乙烯、聚四氟乙烯、聚氯乙烯、金属其中的一种或者几种的组合。
4.按照权利要求2所述的一种自发光型微流控芯片，其特征在于，所述的液囊的个数至少为一个，可以是单个液囊内部包裹多个液囊，也可以是多个液囊同时存在。
5.按照权利要求2所述的一种自发光型微流控芯片，其特征在于，所述的液囊内部存储的化学试剂由过氧化物、酯类化合物和荧光染料三种物质组成。
6.按照权利要求2和6所述的一种自发光型微流控芯片，其特征在于，所述的液囊内部的化学试剂可以分开单独存储，也可以混合存储。但是过氧化物和脂类化合物必须分开存储。
7.按照权利要求2和6所述的一种自发光型微流控芯片，其特征在于，所述的过氧化物优选采用过氧化氢；脂类化合物优选使用双草酸二酯；荧光染料可以选用不同的荧光剂，包括间苯二酚酞、蒽的衍生物、荧光素等。
8.按照权利要求I所述的一种自发光型微流控芯片，其特征在于，所述的自发光型微流控芯片的工作原理是，借助外力作用使液囊破损，从而将内部存储的化学试剂释放并混合反应，从而实现化学发光。
9.按照权利要求9所述的一种自发光型微流控芯片，其特征在于，所述的外力是指外部施加于液囊的机械作用力，包括挤压、敲击、震动、针刺等。
10.按照权利要求I所述的一种自发光型微流控芯片，其特征在于，使用本发明提供的自发光方法，无需使用外部光源器件及复杂的控制设备，操作简便，特别适用于便携式的微全分析系统。
全文摘要
本发明提供一种自发光型微流控芯片，该芯片是通过在微流控芯片中集成化学反应试剂而实现自发光。所述的芯片内部的化学反应试剂是以密封的液囊或腔体形式存储于微流控芯片中的特定位置。所述的芯片内部存储的化学试剂由过氧化物、酯类化合物和荧光染料三种物质组成。所述的自发光型微流控芯片的工作原理是，借助外力作用使液囊破损，从而将内部存储的化学试剂释放并混合反应，从而实现化学发光。使用本发明提供的自发光方法，无需使用外部光源器件及复杂的控制设备，操作简便，特别适用于便携式的微全分析系统。
文档编号B01L3/00GK103252263SQ201310203218
公开日2013年8月21日 申请日期2013年5月27日 优先权日2013年5月27日
发明者叶嘉明 申请人:苏州扬清芯片科技有限公司