一种定量分流的多指标检测微流控芯片的制作方法_2

文档序号:10217525阅读:来源:国知局
r>[0027]本实施例中,平行反应腔个数为4、6、8个(图1、2、3、4、5所示),在实际中根据反应情况,反应腔个数优选4-12个之间,同时反应腔中预先固定多指标检测用试剂,根据不同反应设置相应的反应腔大小和形状,通常分流支路采用T型流体通道。
[0028]本实施例中优选反应腔形状为圆形,各反应腔容量大小一致,直径在6-12_之间,高度0.5mm ο
[0029]本实施例中装置的进样口1横截面为圆形,孔径为4mm,在实际中根据不同的加样装置或加样量设为不同的形状和大小。
[0030]本实施例中四个平行反应腔6及两个缓冲池8连通的各段弧状液体缓冲通道7均从平行反应腔6及缓冲池8的上沿接入与接出,
[0031]本实施例中用来进行样品分流的各级分流支路5的宽度大于弧状的液体缓冲通道7,分流支路5的宽度为300um,深度为lOOum,液体缓冲通道的宽度为200um,深度为lOOum,在其他实施例中,分流支路和缓冲通道宽度、深度根据不同需求适当改变。液体缓冲通道呈弧状,其弧度和长度根据反应腔内样品量大小进行调整。
[0032]本实施例中的各分流支路5中的缓冲池8呈串行连接,设有两个缓冲池,横截面均为圆形,高度均为0.5mm,靠前的第一个缓冲池的直径为4_,第二个缓冲池的直径为2mm (仅限于本实施例,其他实施例根据需求自行变化,仍在本实用新型保护范围之内)。
[0033]本实用新型微流控芯片结构中的平行反应腔及缓冲池连通的各段液体缓冲通道均从平行反应腔及缓冲池的上沿接入与接出,分流支路的宽度大于液体缓冲通道宽度,在样品流动过程中产生尺寸效应进而产生负压。
[0034]本分流装置选用PDMS、PMMA、PC等高分子聚合材料中的任何一种作为芯片装置的材料,微加工设置相应的进样口 1、反应腔6、缓冲通道7、缓冲池8及出气口 3后表面处理实现芯片的表面亲水性改性,键合实现密闭封接。
[0035]实施例二:微流控芯片制备方法
[0036]步骤一:用计算机辅助设计软件设计分流装置芯片的微通道与微结构,将绘制的芯片构道图利用高分辨率打印机将图形打印在SU-8胶上作为掩模,采用标准光刻工艺制作模具,获得具分流装置上层盖片及下层基片微通道和微结构的SU-8阳模。
[0037]步骤二:将PDMS预聚体及固化剂按质量比10:1混匀,在真空干燥箱中抽气,倾倒在步骤一得到的模具表面,80°C烘烤lh后取出,冷却后缓慢将PDMS与模具剥离,用专门的打孔工具在相应位置钻出样品进样口和出气口。
[0038]步骤三:将切割成合适大小后的上层盖片和下层基片放入等离子清洗机真空轰击lmin,迅速将两层PDMS对准贴合,进行不可逆封合,得到分流装置芯片。
[0039]实施例三:微流控芯片工作流程
[0040]从样品进样口1注入需要进行分流的样品溶液,样品溶液流经各级分流支路5后从各平行反应腔6的一端的上沿流入,当样品充满反应腔时,样品经反应腔另一端上沿接出的弧状液体缓冲通道7缓慢流入大小逐渐减小的缓冲池8中;与平行反应腔6及缓冲池8连通的各段弧状液体缓冲通道7均从反应腔6及缓冲池8的上沿接入与接出,使得反应腔6内的样品在未充满的情况下不会流出。样品流动过程中,从体积较大的平行反应腔6经液体通道流入体积较小的缓冲池8中,宽度小于分流支路5的弧状的液体缓冲通道7及串行连接的大小依次减小的缓冲池8在样品流动时产生尺寸效应,在通道内形成负压,减缓了样品流入该样品腔的速度,使得样品持续进样分流过程中,在保证该样品腔内充满样品的情况下使样品分流至其他的平行反应腔内,解决由各通道间样品流动速度不同引起的样品分流不均匀的问题;各分流支路中的样品流动均遵循此规律,分流结束后,各平行反应腔内的的样品量相同。
【主权项】
1.一种定量分流的多指标检测微流控芯片,包括下层基片(4)和上层盖片(2),键合形成片状芯片,其特征在于盖片(2)上设有进样口(1),基片(4)上设有多级分流支路(5)和反应腔,大小相同的反应腔(6)的一端连通对应的各分流支路(5),另一端通过液体缓冲通道(7)与缓冲池(8)连通,缓冲池(8)之间串连,缓冲池(8)的大小随液体流动方向依次减小,液体缓冲通道(7)末端与盖片(2)上的出气口(3)相连通。2.根据权利要求1所述的微流控芯片,其特征在于所述的反应腔(6)优选为4-12个,反应腔(6)中预先固定多指标检测试剂,根据不同反应设置相应的反应腔大小和形状。3.根据权利要求1所述的微流控芯片,其特征在于所述的进样口(1)可根据不同的加样装置或加样量设为不同的形状和大小。4.根据权利要求1所述的微流控芯片,其特征在于所述的分流支路(5)的优选级数为2-4级、每级流道分支数优选为4-12个。5.根据权利要求1所述的微流控芯片,其特征在于所述的液体缓冲通道(7)呈弧状,其弧度和长度根据反应腔内样品量大小进行调整。6.根据权利要求1所述的微流控芯片,其特征在于所述的缓冲池(8)沿液体流动方向依次减小,缓冲池(8)数量和大小根据样品总量和分流装置空间调整变化。7.根据权利要求1所述的微流控芯片,其特征在于所述的反应腔(6)及缓冲池(8)连通的各段液体缓冲通道(7)均从反应腔(6)及缓冲池(8)的上沿接入与接出,分流支路的宽度大于液体缓冲通道(7)宽度,在样品流动过程中产生尺寸效应进而产生负压。8.根据权利要求1所述的微流控芯片,其特征在于所述的基片(4)和盖片(2)的材料选择聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、中的任意一种,所述的基片(4)和盖片(2)微加工设置相应的进样口、反应腔、缓冲通道、缓冲池及出气口后经表面处理实现芯片的表面亲水性改性,后键合实现密闭封接。
【专利摘要】本实用新型公开一种定量分流的多指标检测微流控芯片,涉及微流控芯片医疗检验领域。多指标微流控芯片包括基片和盖片,二者键合形成片状芯片,盖片上设进样口,基片上设多级分流支路,分流支路与相应的平行反应腔一端连通,反应腔大小相同,另一端通过液体缓冲通道与多个缓冲池连通,缓冲池间串连,缓冲池大小随液体流动方向依次减小,液体缓冲通道末端与上层盖片上的出气口连通。加样时,通过逐渐减小的缓冲池负压作用,精准控制各平行反应腔中的样品量,减小各指标中参与反应的样品量间的误差。芯片结构简单,可根据平行反应腔的需求灵活添加,实现多指标检测反应同时保证反应腔样品量相同,反应精确度大幅提高,结果准确可靠。
【IPC分类】B01L3/00
【公开号】CN205127986
【申请号】CN201520748100
【发明人】许行尚, 苏恩本, 罗雅赛, 任红霞, 金晶
【申请人】基蛋生物科技股份有限公司
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2015年9月24日
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