方法，所述微流控芯片装置的结构如图1所示。
[0025]如图1所示的，所述微流控芯片装置10包括微流控系统11和夹具12。所述微流控系统11由结构层111和底板112组成，而所述夹具12由通过螺栓123连接的夹具上层121和下层122组成。所述螺栓123的个数并不限于本实施例，当然，为了密封需求，所述螺栓123的个数可以是至少4个。
[0026]特别地，如图1所示，所述夹具下层122上具有一凹槽124，使所述微流控系统11可以恰好收纳于所述凹槽124内，由于所述微流控系统11的上侧面和下侧面均为平面，因此所述微流控系统11可以非常好且密封地夹设于所述夹具上层121和下层122之间。然后，在使外部管道20与所述微流控系统11的出入端密封流体连接后，使外部管道20穿过所述夹具上层上的穿孔125，这样，所述外部管道20不会妨碍螺栓123紧固密封所述微流控芯片装置10。
[0027]上述微流控芯片装置10的具体制备方法如下。
[0028](1)模具打印
使用3D打印技术制得微流控系统的模具，可以根据实际需要使用3D打印机自带的建模软件设计为微流控系统的模具尺寸。作为一个实施例，请参见图2，所述微流控系统的尺寸可以是:空腔尺寸为6*6*1.5 (mm)、微流道尺寸为10mm* (200*200 ( μ m))。所述模具材料为硅橡胶。使用硅橡胶材料的原因是打印出的模具可以很牢固地粘附在基底上，保证浇筑完成后，固化的微流控系统材料可以与模具很好地脱离；
(2)微流控系统的结构层的成型
首先准备微流控系统的材料一二甲基硅氧烷预聚物溶液，所述二甲基硅氧烷预聚物溶液的制备方法为:将二甲基硅氧烷预聚物与固化剂按10: 1的质量比混合均匀，置于真空干燥器中，使用真空泵进行脱泡处理，获得透明均一性好的二甲基硅氧烷预聚物溶液。
[0029]然后，将步骤(1)获得的模具放置在芯片浇筑盒内，并倒入上述二甲基硅氧烷预聚物溶液，在真空干燥器中进行二次真空，把模具空隙中多余的气泡完全去除干净。
[0030]再在80°C下固化14?20小时后脱模，获得微流控系统11的结构层111 ;
(3)微流控芯片装置的制作
将步骤(2)获得的微流控系统11的结构层111与一实现准备好的平板微流控系统的底板112相结合，形成微流控系统11。然后将所述微流控系统11夹设于夹具12的上层121和下层122之间，并使用螺栓123紧固连接，获得微流控芯片装置10。
[0031 ] 在本实施例中，所述微流控系统11的结构层111的厚度为3mm，所述微流控系统11的底板112厚度为1mm。当然，为了实际需要，可以适当调节结构层111及底板112的厚度。
[0032]当然，为了实际需要，也可以应用本发明的制备方法制备出其他结构的微流控芯片装置。所述微流控系统的结构并不限于本发明上述记载的实施例的范围，可以根据实际需要而特别建造。
[0033]为了验证本发明的微流控芯片装置的微流控结构，申请人还对图1和图2中的微流控系统11的结构进行了扫描，并获得了如图3A和图3B所示的电镜图片。使用该方法制备的微流控系统并在实际使用过程中获得了如图4所示的水油两相液滴图。由图3A、图3B和图4可以看出，本发明的微流控芯片装置具有非常好的微流控结构。
[0034]本发明的微流控芯片装置及其制备方法，利用3D打印技术结合特殊设置的芯片夹具，提出了一种高效快速又低成本的微流控芯片装置。本发明的微流控芯片装置既具有非常好的微流控结构，又能灵活拆卸，便于样品取出和清洗内部流道，克服了传统制造方法中因不可逆地密封而产生微流控系统内部样品无法取出或无法重复使用的技术问题。
[0035]本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已公开的实施例并未限制本发明的范围。相反地，包含于权利要求书的精神及范围的修改及均等设置均包括于本发明的范围内。
【主权项】
1.一种微流控芯片装置，其特征在于，所述微流控芯片装置包括微流控系统和芯片夹具；所述微流控系统由结构层和底板组成，所述芯片夹具由通过螺栓连接的夹具上层和下层组成；其中， 所述夹具下层具有一凹槽，所述凹槽用于收纳所述微流控系统，使所述微流控系统夹设于所述夹具上层和夹具下层之间，并通过所述螺栓紧固密封。2.如权利要求1所述的微流控夹具装置，其特征在于，在所述夹具上层上设置有两个穿孔，使外部管道穿过所述穿孔与所述微流控系统的系统出入端流体连接。3.如权利要求1所述的微流控芯片系统装置，其特征在于，所述微流控系统的材料为聚二甲基硅氧烷。4.如权利要求1所述的微流控芯片装置，其特征在于，所述夹具的材料为聚甲基丙烯酸甲酯。5.一种如权利要求1所述的微流控芯片装置的制备方法，其特征在于，所述制备方法是先以3D打印技术制得三维微流通道的模具，然后在模具上浇筑微流控系统的材料，待固化后脱模，获得微流控系统的结构层；将微流控系统的结构层与底板相结合，并夹设于一夹具的上层和下层之间，再通过螺栓紧固密封后，即获得微流控芯片装置。6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述微流控系统的模具的材料为硅橡胶。7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法具体包括以下步骤: (1)模具打印 使用3D打印技术制得微流控系统的模具，所述模具材料为硅橡胶； (2)微流控系统的结构层的成型 在步骤(1)获得的模具上浇筑聚二甲基硅氧烷预聚物溶液，以70?90°C固化12?20小时后脱模，获得微流控系统的结构层； (3)微流控芯片装置的制作 将步骤(2)获得的微流控系统的结构层与一微流控系统的底板相结合，形成微流控系统；将所述微流控系统夹设于一夹具的上层和下层之间，并使用螺栓紧固连接所述夹具上层和下层后，即获得微流控芯片装置。8.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述聚二甲基硅氧烷预聚物溶液由聚二甲基硅氧烷预聚物与固化剂按(10?15):1的质量比混合而成。
【专利摘要】本发明提供一种微流控芯片装置及其制备方法，所述微流控芯片装置包括微流控系统和芯片夹具。本发明的微流控芯片装置及其制备方法，利用3D打印技术结合软刻蚀法及特殊设置的芯片夹具，提出了一种高效快速又低成本的微流控芯片装置。本发明的微流控芯片装置既具有非常好的微流控结构，又能灵活拆卸，便于使用和清洗，克服了传统制造方法中因不可逆地密封而产生的样品取出不方便及无法重复使用的技术问题。
【IPC分类】G01N35/00
【公开号】CN105277724
【申请号】CN201410306300
【发明人】张洪波, 赵瑞军, 杨可, 章文俊
【申请人】华东理工大学
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2014年7月1日