一种微流控芯片及其制作工艺制造技术

技术编号:14247731 阅读:69 留言:0更新日期:2016-12-22 04:39
本发明专利技术设计了一种微流控芯片,芯片是由两块基板以及将两块基板层式黏附在一起的双面粘性薄膜组成,所述双面粘性薄膜黏附于两层基板之间,双面粘性薄膜上刻有微流控通道,其中一块基板上刻有凸肋组,所述凸肋组位于微流控通道内,所述凸肋组由多个肋状凸起组成,所述肋状凸起从微流控通道的一侧延伸至微流控通道的另一侧,所述肋状凸起的高度小于双面粘性薄膜的厚度,本发明专利技术微流控芯片的结构简单,取材成本低,加工方便,在基板上刻有凸肋组,以弥补双面粘性薄膜由于厚度太厚而导致的通道高度太高的缺点,在使用时,凸肋组可以很好的截流捕获小分子生物或微生物,本发明专利技术还设计了微流控芯片的制作工艺。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及微流控芯片
,尤其是一种微流控芯片及其制作工艺
技术介绍
微流控芯片技术是把生物、化学、医学分析过程的样品制备、反应、分离、检测等基本操作单元集成到一块微米尺度的芯片上,自动完成分析全过程。由于它在生物、化学、医学等领域的巨大潜力,已经发展成为一个生物、化学、医学、流体、电子、材料、机械等学科交叉的崭新研究领域。微流控芯片是通过微细加工技术将微管道、微泵、微阀、微储液器、微电极、微检测元件、窗口和连接器等功能模块像集成电路一样,把它们集成在芯片材料上。芯片的制作材料已从硅片发展到玻璃、石英、有机聚合物等。因此,有机聚合物材料的加工技术也在不断发展。在传统的光刻和蚀刻的基础上发展了模糊法、热压法、激光烧蚀法和软光刻等新方法。传统的微流控芯片是以聚二甲基硅氧烷(PDMS)为材料,设计并加工出了不同规格的PDMS-PDMS微流体芯片和PDMS-玻璃微流体芯片。但是这种技术的实现需要以上所述的光刻机来实现基础装置,光刻的过程中会产生光源的辐射,而且还需使用光刻胶、显影液等化学试剂,操作工艺繁琐复杂,并且对实验员的身体有一定的危害,这种实验室还需要特别设置。
技术实现思路
为解决以上技术问题,本专利技术设计了一种微流控芯片以及该微流控芯片的加工工艺,实现了低成本高效率的制作微流控芯片。本专利技术是采用如下方案实现的:一种微流控芯片,由两块基板以及将两块基板层式黏附在一起的双面粘性薄膜组成,所述双面粘性薄膜黏附于两层基板之间,双面粘性薄膜上刻有微流控通道,其中一块基板上刻有凸肋组,所述凸肋组位于微流控通道内,所述凸肋组由多个肋状凸起组成,所述肋状凸起从微流控通道的一侧延伸至微流控通道的另一侧,所述肋状凸起的高度小于双面粘性薄膜的厚度。优选地,所述肋状凸起的高度小于所述双粘性薄膜的厚度。更优选地,所述双粘性薄膜的厚度为40~50μm,所述肋状凸起的高度为20~30μm。优选地,所述肋状凸起沿与基板平行的方向具有至少一个弯折。更优选地,所述凸肋组中不同的所述肋状凸起的弯折方向相同。更优选地,所述凸肋组设置为多组,相邻的凸肋组的弯折相互错开。优选地,所述基板由环烯烃共聚材料或有机玻璃制成。一种加工以上任一所述的微流控芯片的加工工艺,步骤包括,使用纳米压印机对其中一块环烯烃共聚材料板进行压印,在环烯烃共聚材料板上挤出预设形状的凸肋组。优选地,微流控芯片的加工工艺的具体方法为,具体方法为,将一个基板放入纳米压印机中压印出预设图形的凸肋组,设置好压印温度、气压、时间,纳米压印机在基板上挤出预设形状的凸肋组;在双面粘性薄膜切割出预设的微流控通道;将压印有凸肋组的基板和无凸肋组的基板以及双面粘性薄膜进行等离子清洗60s;然后将压印有凸肋组的基板与双面粘性薄膜与无凸肋组的基板,依次自下而上粘贴在一起。本专利技术中,微流控芯片采用的是两块基板和将两块基板黏附在一起的双面粘性薄膜组成,其中微流控通道刻在双面粘性薄膜上,其结构简单,取材成本低,加工方便,在基板上刻有凸肋组,以弥补双面粘性薄膜由于厚度太厚而导致的通道高度太高的缺点,在使用时,凸肋组可以很好的截流捕获小分子生物或微生物。本专利技术还设计了微流控芯片的制作方法,是将需要刻凸肋组的基板使用纳米压印机压印,在操作上简单易行,能够批量制作,而且成本低,适合生物医学研究使用。附图说明图1,本专利技术微流控芯片分解示意图图2本专利技术微流控芯片内微流控通道的俯视图图3本专利技术凸肋组示意图图4本专利技术凸肋及弯折结构示意图图5本专利技术凸肋的″几″字形结构示意图图6本专利技术微流控芯片的侧视图具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术,并不用于限定本专利技术。实施例1,如图1,为一个微流控芯片,分为三层,三层分别为基板1,基板2,双面粘性薄膜3。其中基板1和基板2可以是环烯烃共聚物材料COP材料或COC材料,也可以是有机玻璃材料PMMA,这些材料均有背景荧光低,电泳效率高,监测重现性好的特点,而且成本低廉,双面粘性薄膜可以采用DAS材料,成本低廉。双面粘性薄膜3将基板1和基板2粘结在一起,形成一个整体。在双面粘性薄膜的内部,刻有微流控芯片需要的微流控通道31,如图2,其中微流控通道31的高度即为双粘性薄膜3的厚度。基板1上刻有通道入口11和出口12,通道31将通道入口11和出口12连通起来,并形成一个与外界连通的通道。基板2上具有凸肋组21,凸肋组由多个肋状凸起,即凸肋211组成。其中,如图3和图4,形成凸肋组21的凸肋211从微流控通道的一侧延伸至微流控通道的另一侧,在微流控通道形成一个连续的阻隔,当流体通过时,能将一部分小分子物质通过凸肋形成的阻隔截留,而其他流体则通过凸肋顶端与基板1之间的缝隙通过,从而达到捕获目标物质的作用。凸肋211的形状为沿与基板平行的方向具有至少一个弯折,如图3和图4,弯折的部分可以汇集捕捉的生物。弯折的角度可以是60°~120°中的任意角度。其中多个凸肋组中,相邻的凸肋组21的弯折可以相互错开,尽最大可能的捕捉目标物质。凸肋的形状也可以是图5的″几″形。如图6,基板2上的凸肋组21未与基板1抵接,凸肋组21中凸肋211的高度低于微流控通道31的高度。本专利技术中,专利技术人制得的微流控芯片中,其中双粘性薄膜的厚度为45μm,凸肋的高度为30μm,凸肋顶端距离基板1的距离为15μm。实施例2,本实施例是制作微流控芯片的工艺,工艺中重点在凸肋组的形成。本实施例中所采用的基板是环烯烃共聚物或有机玻璃,其原材料COP、COP或PMMA均有易于热压的特点。本实施例采用如下四步骤进行:步骤一,取一块COP板,放入纳米压印机中,在纳米压印机设置预设图案,使用压印机对COP板压印,然后设置压印温度100~110℃,气压为0.1mpa,压印时间为2~3min,COP板在压印机的挤压下,压印好后,冷却放气,COP板上则被挤出了预设形状的凸肋组。步骤二,双面粘性薄膜的处理方法为,在双面粘性薄膜上切割出预设形状的孔,其孔即为成型后的微流控通道。步骤三,将压印有凸肋组的基板、无凸肋的基板、双面粘性薄膜进行等离子清洗60~120s,然后取出。步骤四,将等离子清洗后的有凸肋组的基板、无凸肋的基板、双面粘性薄膜粘结在一起,形成一个中间具有通道,四周密闭的微流控芯片,其中有凸肋组的基板中,凸肋位于微流控通道内。以上所述,仅为本专利技术较佳的具体实施方式,但本专利技术的保护范围并不局限于此,任何熟悉本
的技术人员在本专利技术揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本专利技术的保护范围之内。因此,本专利技术的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。本文档来自技高网
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一种微流控芯片及其制作工艺

【技术保护点】
一种微流控芯片,其特征在于:由两块基板以及将两块基板层式黏附在一起的双面粘性薄膜组成,所述双面粘性薄膜黏附于两层基板之间,双面粘性薄膜上刻有微流控通道,其中一块基板上刻有凸肋组,所述凸肋组位于微流控通道内,所述凸肋组由多个平行的肋状凸起组成,所述肋状凸起从微流控通道的一侧延伸至微流控通道的另一侧,所述肋状凸起的高度小于双面粘性薄膜的厚度。

【技术特征摘要】
1.一种微流控芯片,其特征在于:由两块基板以及将两块基板层式黏附在一起的双面粘性薄膜组成,所述双面粘性薄膜黏附于两层基板之间,双面粘性薄膜上刻有微流控通道,其中一块基板上刻有凸肋组,所述凸肋组位于微流控通道内,所述凸肋组由多个平行的肋状凸起组成,所述肋状凸起从微流控通道的一侧延伸至微流控通道的另一侧,所述肋状凸起的高度小于双面粘性薄膜的厚度。2.根据权利要求1所述的微流控芯片,其特征在于:所述肋状凸起沿与基板平行的方向具有至少一个弯折。3.根据权利要求2所述的微流控芯片,其特征在于:所述凸肋组中不同的所述肋状凸起的弯折方向相同。4.根据权利要求3所述的微流控芯片,其特征在于:所述凸肋组设置为多组,相邻的凸肋组的弯折相互错开。5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员:高菊逸徐小平
申请(专利权)人:香港大学深圳医院
类型:发明
国别省市:广东;44

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