一种三基片微球筛选芯片的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种新型微球筛选芯片，从使用上讲，是一种材料筛选的一种三基片微球筛选芯片。
【背景技术】
[0002]微流控技术是在近些年发展起来的微型实验室技术，主要用于生物医学和化学监测等领域，在材料学的制备和应用方面研宄应用的不多。目前，随着材料学在纳微领域的技术发展，材料学对纳微微粒的研宄和使用越来越多，特别是微纳米级别的微粒制备和筛选，越受人关注。在许多复合微粒的合成制备中，大多是利用液体作为载体。合成的微纳米级的复合微球，也是在溶液中形成。那么如何迅速筛选溶液中的复合要求尺寸的合格微球，不仅是目前材料制备方面需要解决的一个问题。同时也是微流控技术运用到微球的制备的工程领域中去的一个方向。
[0003]因此，需要开发一种专业的微流控技术的微球筛选芯片，用于材料工程的制备方面。
【发明内容】
[0004]本实用新型的技术方案为:一种三基片微球筛选芯片，其主要由包含三片基底硬质片，三层光刻胶的上下两片芯片组成，其特征在于:在上片芯片的一端开有进样孔，长1mm的主通道一端与进样孔连通，另一端分为两侧两条支通道，每条支通道，各自联通一条筛选通道。两条筛选通道的各自向内侧连续Z字形、对称90°直角拐弯，最后在主通道的中间线汇入到一起，通过5mm长的通道与出样孔连接。设计便于通道的排列。
[0005]每条筛选通道的每一个向通道内的直角处都加工有一个筛选微通口，每个筛选微通口都连接一个小收集池；小收集池，通过池中心的垂直通孔与下片芯片的储存池相通。在下片芯片上有呈矩形的A收集单元、B收集单元、C收集单元3个收集单元，分别对应着上片芯片的两条筛选通道的3段通道和3段内的小收集池。采用重力流动，收集筛选的微球。每个收集单元在上下2层基底硬质片形成一个调压空腔，在调压空腔中心部位安装有一个贯通到上片芯片表面的通气管。调压空腔和通气管的设计目的在于能提供负压或正压。
[0006]A收集单元、B收集单元的调压空腔两侧，在对应两条筛选通道的小收集池的正下方加工有低于调压空腔、呈U形的储存池，每个U形的储存池接着2个小收集池的中心孔。U形的储存池的目的在于缩小储存池，相对扩大调压空腔与之的大小比，以利于调压，同时减少存储量，减轻储存池出样通道的压力。在A收集单元、B收集单元的矩形两侧各自分别有一条储存池出样通道和储存池出孔。便于快速排出筛选微球，提高效率，减少通道流通压力。C收集单元的矩形调压空腔中间是一个高于的储存池的圆台，圆台设计目的也是相对扩大调压空腔与之的大小比，以利于调压，同时减少存储量，减轻储存池出样通道的压力。只有在矩形一侧有一条储存池出样通道和一个储存池出孔。
[0007]上述技术方案中，所述上片芯片是一个均匀2mm厚的光刻胶经过掩模板印刷出通道后，通道面朝上反贴在一片基底硬质片上，在光刻胶上面密闭粘贴有一片基底硬质片，密封住上片芯片的通道。这样设计，是便于倒模批量生产上片芯片。基底硬质片开有通孔，再在上面贴附一层光刻胶，固定孔上的通气管和储存池出孔和出样孔上的连接管。目的是利用光刻胶弹性，安装密封毛细管。这样上片芯片，就有底层一片基底硬质片，上一层是光刻胶层，再是一片基底硬质片，再是一层光刻胶层。所述下片芯片是一片基底硬质片，上一层是光刻胶层。由此，本实用新型三片基底硬质片，三层光刻胶的上下两片芯片组成。基底硬质片包括娃片、玻璃片、金属片、塑料复合片。
[0008]上述技术方案中，所述筛选通道的每个单条通道都有14个以上90°直角拐弯，拐角长6mm，宽2mm。数量和长度，保证了筛选的效率。
[0009]上述技术方案中，所述下片芯片A收集单元、B收集单元、C收集单元分别对应的上片芯片的两条筛选通道的3段通道的筛选微通口的尺寸，在每段内是一致统一的，在3段之间的筛选微通口尺寸不同，由小到大排列；筛选微通口的宽度在每个三基片芯片有3个规格，尺寸是5μπι~300 μπι之间。例如:三基片芯片的两条筛选通道的3段之间的筛选微通口尺寸规格:300 μm、200 μm、100 μm ;或 80 μm、50 μm、30 μm ;或 20 μm、10 μm、5 μm。每个三基片芯片的通道深度保持一致，以便于本实用新型三基片芯片的批量生产。
[0010]本实用新型技术特点是芯片制作方便，操作简单，专业性更强。
[0011]与现有的筛分相比，本实用新型有下列有益效果:(1)可以直接与自动加液器连用，在液态情况下筛选；(2)操作简单，效率高；(2)制作方便简单，节约使用成本。
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型的上片芯片的俯视示意图。
[0013]图2为本实用新型的下片芯片的俯视示意图。
[0014]图3为本实用新型的上下片芯片A-A处剖视的局部放大示意图。
[0015]图中:1.上片芯片；2.进样孔；3.主通道；4.支通道；5.筛选通道；6.小收集池；7.筛选微通口 ；8.A收集单元；9.储存池出样通道；10.储存池出孔；11.出样孔；12.C收集单元；13.B收集单元；14.下片芯片；15.调压空腔；16.储存池；17.通气管。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图和实施例进一步对本实用新型加以说明。
[0017]实施例一
[0018]参照图1至图3中的形状结构，组合的芯片一，单条筛选通道有7对个90°直角拐弯，拐角长6mm，宽2mm，深100 μ m。两条筛选通道的3段之间的筛选微通口尺寸规格:40 μπ1λ30 μm、20 μm。
[0019]芯片二，单条筛选通道有7对个90°直角拐弯，拐角长6mm，宽2mm，深60 μ m。两条筛选通道的3段之间的筛选微通口尺寸规格:20μπι、10μπι、5μπι。
[0020]操作步骤如下:根据筛选微球粒径区间，选择搭配不同筛选微通口 7的尺寸规格的芯片。先使用尺寸大的芯片一。完成筛选使用后，在芯片二的出样孔11得到:20μπι-40 μ m，20 μ m -30 μ m粒径区间的微球；在3段储存池出孔10得到:20 μ m以下，10 μ m以下，5 μ m以下粒径区间的微球。
[0021]实施例二
[0022]参照图1至图3中的形状结构，组合的芯片一，单条筛选通道有8对个90°直角拐弯，拐角长6mm，宽2mm，深0.80mm。两条筛选通道的3段之间的筛选微通口尺寸规格:300 μm、200 μm、100 μmD
[0023]芯片二，单条筛选通道有8对个90°直角拐弯，拐角长6mm，宽2mm，深0.50mm。两条筛选通道的3段之间的筛选微通口尺寸规格:100 μπκ90 μπκ80 μ??。
[0024]完成筛选使用后，在芯片二的出样孔11得到:100 μπι -300 μm, 100 μm -200 μm粒径区间的微球。
[0025]实施例三
[0026]参照图1至图3中的形状结构，组合的芯片一，单条筛选通道有10对个90°直角拐弯，拐角长6mm，宽2mm，深150 μπι。两条筛选通道的3段之间的筛选微通口尺寸规格:50 μ m、40 μ m、30 μ m。
[0027]组合的芯片一，单条筛选通道有10对个90°直角拐弯，拐角长6mm，宽2mm，深60 μmD两条筛选通道的3段之间的筛选微通口尺寸规格:15 μm、10 μm、5 μm。
[0028]完成筛选使用后，在芯片二的出样孔11得到:15μπι ~50μπι,15μπι ~40μπι, 15μπι-30 μ m粒径区间的微球。
【主权项】
1.一种三基片微球筛选芯片，其主要由包含三片基底硬质片，三层光刻胶的上下两片芯片组成，其特征在于:在上片芯片(I)的一端开有进样孔(2)，长1mm的主通道(3)—端与进样孔(2)连通，另一端分为两侧两条支通道(4)，每条支通道(4)各自联通一条筛选通道(5);两条筛选通道(5)的各自向内侧连续Z字形、对称90°直角拐弯，最后在主通道(3)的中间线汇入到一起，通过5_长的通道与出样孔(11)连接；每条筛选通道(5)的每一个向通道内的直角处都加工有一个筛选微通口(7)，每个筛选微通口(7)都连接一个小收集池(6);小收集池(6)，通过池中心的垂直通孔与下片芯片(14)的储存池(16)相通；在下片芯片(14)上有呈矩形的A收集单元(8)、B收集单元(13)、C收集单元(12) 3个收集单元，分别对应着上片芯片(I)的两条筛选通道(5)的3段通道和3段内的小收集池(6);每个收集单元在上下2层基底硬质片形成一个调压空腔(15)，在调压空腔(15)中心部位安装有一个贯通到上片芯片表面的通气管(17);A收集单元(8)、B收集单元(13)的调压空腔(15)两侦牝在对应两条筛选通道(5)的小收集池(6)的正下方加工有低于调压空腔(15)、呈U形的储存池(16)，每个U形的储存池(16)接着2个小收集池(6)的中心孔；在A收集单元(8)、B收集单元(13)的矩形两侧各自分别有一条储存池出样通道(9)和储存池出孔(10);(:收集单元(12)的矩形调压空腔(15)中间是一个高于的储存池(16)的圆台，只有在矩形一侧有一条储存池出样通道(9)和一个储存池出孔(10)。
2.根据权利要求1所述的三基片微球筛选芯片，其特征在于:所述上片芯片(I)的一片基底硬质片上面的光刻胶上面密闭粘贴开有通孔的一片基底硬质片，密封的基底硬质片在上面贴附一层光刻胶，固定开孔上的通气管(17);基底硬质片包括硅片、玻璃片、金属片、塑料复合片。
3.根据权利要求1所述的三基片微球筛选芯片，其特征在于:所述筛选通道(5)的单条通道有7对个以上90°直角拐弯，拐角长6mm，宽2mm。
4.根据权利要求1所述的三基片微球筛选芯片，其特征在于:所述下片芯片(14)A收集单元(8)、B收集单元(13)、C收集单元(12)分别对应的上片芯片(I)的两条筛选通道(5)的3段通道的筛选微通口(7)的尺寸，在每段内是一致统一的，在3段之间的筛选微通口(7)尺寸不同，由小到大排列；筛选微通口(7)的宽度在每个三基片芯片有3个规格，尺寸是5 μηι~300 μπι之间；每个三基片芯片的通道深度保持一致。
【专利摘要】本实用新型提供了一种三基片微球筛选芯片，其主要由包含三片基底硬质片，三层光刻胶的上下两片芯片组成，其特征在于：在上片芯片有两条Z字形、对称90°直角拐弯的筛选通道，每条筛选通道的每一个向通道内的直角处都加工有一个筛选微通口。在下片芯片上有呈矩形的A收集单元、B收集单元、C收集单元3个收集单元，分别对应着上片芯片的两条筛选通道的3段通道和3段内的筛选微通口。本实用新型有益效果是可以直接与自动加液器连用，在液态情况下筛选，操作简单，效率高，制作方便简单，节约使用成本。
【IPC分类】B01L3-00
【公开号】CN204503115
【申请号】CN201520037800
【发明人】徐文峰, 廖晓玲, 许杰, 刘雪
【申请人】重庆科技学院
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2015年1月20日