本发明专利技术公开了一种基于紫外光刻技术的布基微流控芯片制备方法，该方法包括如下步骤：1.配制PVC光刻胶；2.布片预处理；3.设计掩膜；4.将PVC光刻胶均匀涂于布片上，经过前烘后，把布片放置于载片平台，掩膜对准，进行紫外曝光；后烘，再将涂胶布片放到丁酮中显影，再放到丙酮中漂洗，用纯净水冲洗后，用SDS溶液洗涤，再用纯净水冲洗；烘干，得到布基微流控芯片。相比于图案蜡模法、纺织法加工，本制备方法能够在布基微流控芯片上加工出高分辨率的疏水区和亲水区，芯片上亲水通道宽度低至500微米，疏水坝宽度低至100微米，高通量、精度高、加工检测效率高。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于分析检测领域，具体涉及一种布基微流控芯片，特别涉及。
技术介绍
20 世纪 90 年代初，微型全分析系统(Micro total analysis systems, μ-TAS)的概念被首次提出，并在此后的二十多年中得到了快速发展，成为当今最前沿的技术之一。μ -TAS的目的是把分析设备微型化、集成化，也就是把传统实验室的功能集成到方寸大小的芯片上，实现分析设备微型化、便携化，从而打破科学分析长期依赖传统实验室分析的格局，使得分析设备能够走进千家万户。μ -TAS具有试样量少、检测速度快、通量高、成本低等特点，使得它比传统分析系统更具优势，因此受到了世界各国科研人员极大关注，在大批科研工作者的努力下，此领域获得了前所未有的发展，并取得了巨大成就。 微流控芯片是μ -TAS发展中最能体现将分析实验室的功能转移到芯片上的部件。微流控芯片分析是以芯片为操作平台，完成整个分析实验室的功能，包括采样、稀释、力口样、混合、分离、检测等。 目前，许多科研工作者使用硅、玻璃、高分子聚合物等材料为基材制备微流控芯片。硅具有散热好、强度大、纯度高和耐腐蚀等特点，并得益于成熟的微电子工艺，硅材料首次被用于微流控芯片的制作，在微泵、微阀、微模具等器件的精确制造中得到广泛应用。玻璃具有强度高、散热好、透光性强、绝缘性好等优点，使得其能够制造微通道网络，一般很适合样品分析。高分子聚合物材料具有易于加工成型和批量生产等优点，也常被用于微流控芯片的制造。 上述硅、玻璃、高分子聚合物等材料在制造上有各自的优点，并都能制造出功能强大的微流控芯片。然而，由于它们成本高、操作复杂等因素而不易被广泛接受使用。 为了适应市场需求，科研工作者开始寻找一些成本低、生物兼容性好、易处理的材料作为微流控芯片的基材。纸具备了这些特性，使其迅速地引起科研工作者的极大关注，纸基微流控芯片得到了前所未有的发展，并取得了巨大成就。 近年来，科研工作者已经开始尝试采用布作为基材来制备微流控芯片。布材料具备了纸材料几乎所有的优点，而其自身的柔韧性、编织多样性，使其在一些特定的应用环境中具有极大的应用潜力。然而，到目前为止，布基微流控芯片的制备方法主要有图案蜡模法和纺织法。但是，这两种方法的缺点是制造精度低、复杂程度高、难于高通量检测等。
技术实现思路
为了克服现有的布基微流控芯片制备方法的缺陷，本专利技术的首要目的在于提供，该方法采用自配的PVC光刻胶，其工艺简单、成本低。 本专利技术的另一目的在于提供由上述方法制得的布基微流控芯片，该芯片易于加工、通量高、微流体通道分辨率高。 本专利技术的再一目的在于提供上述的布基微流控芯片在分析检测中的应用，上述的布基微流控芯片能够实现对尿样中葡萄糖的高通量检测。 本专利技术的目的通过下述技术方案实现: ，包括如下步骤: (I)配制聚乙烯醇肉桂酸酯(PVC)光刻胶 将5-50% PVC溶解于49.0-94.9%环己酮中，搅匀，然后加入0.1-1.0% 5_硝基苊，搅匀，得到聚乙烯醇肉桂酸酯光刻胶(PVC光刻胶)，转移到棕色瓶中，避光放置待用；所述的百分比是各原料占光刻胶原料总质量的百分比； 优选地，PVC的用量占15%，环己酮的用量占84.7%，5-硝基苊的用量占0.3%，所述的百分比是各原料占光刻胶原料总质量的百分比； PVC光刻胶的成分比例要根据不同布基材的特性而确定。不同的布基材制造微流控芯片所需的光刻胶性能有所不同，所以应配制相应的PVC光刻胶。影响光刻胶性能的主要参数有固含量、感光度、粘度、固化温度、针孔率、分辨率等，因此不同的PVC光刻胶配制会直接影响布基微流控芯片品质。本专利技术所采用的布基材是纯棉布片，因此在PVC光刻胶中加入5-硝基苊以提高其感光度?无5-硝基苊的光刻胶感光波长为380nm，有5-硝基苊的光刻胶感光波长范围为260~470nm。另外，为了在纯棉布基材上制造高分辨率微流控芯片，相应增加了 PVC光刻胶的粘度和固含量。 (2)布片预处理 将纯棉布片在20% NaOH溶液中浸泡5min,取出后用纯净水清洗,然后将布片绷紧以施加张力；绷紧后的纯棉布片用足量(能起清洁作用即可)十二烷基硫酸钠(SDS)洗涤、清水冲洗，使得布片表面干净清洁；接着，用1%冰乙酸溶液中和布片上残留的少量NaOH，最后用清水洗净，烘干； (3)掩膜的设计 通过Adobe Illustrator CS4软件来设计布基微流控芯片的掩膜图案；用专业激光打印机打印掩膜图案的Al文件，得到曝光掩膜； 所述的掩膜图案决定了芯片中亲水区域的分布，更同时决定了芯片的检测方法和检测效率； 本专利技术提供了以下几种优选的掩膜图案: A、掩膜图案的基本单位是一个几何图形；这种掩膜图案决定了芯片上进样区和检测区是同个区域，如本专利技术说明书附图图3、图4a所示； B、掩膜图案的基本单位是两个几何图形，其间由线条连接；这种掩膜图案决定了芯片上进样区和检测区是不同区域，其间由微通道连通，如本专利技术说明书附图图2、图4b所示； C、掩膜图案的基本单位是一个复杂流路，该复杂流路由多个小的几何图形通过线条与一个大的几何图形连接，这些小的几何图形之间不连接；这种掩膜图案决定了芯片上是一个进样区连通若干个检测区，这有利于提高检测效率，如本专利技术说明书附图图5、图6所示； D、掩膜图案的基本单位是A、B或C中的两种以上； 所述的几何图形可以是圆形、三角形、矩形或星形中的一种以上； 掩膜设计必须有对准标记，在大规模集成上没有对准标记会导致难以对准或对准不精确，这也许会直接使得芯片制备失败。另外，丝毫错位可能导致布基微流控芯片中多个功能单元错位，直接导致功能失效或报错。这在医学诊断应用上常表现为误诊、错诊。 (4)布基微流控芯片紫外光刻加工(如图1所示) 预处理的布片悬空绷紧，将PVC光刻胶均匀涂于布片上；涂胶布片在80°C烘烤20min，完成前烘；待冷却后，把布片放置于载片平台，掩膜对准，在400W紫外曝光系统下曝光3min ;曝光后将涂I父布片在95 C供烤2min,完成后供；冷却后，将涂I父布片放到丁丽中，摇晃浸泡3min，完成显影；然后，将其放到丙酮中摇晃浸泡lmin，完成漂洗；此后，用纯净水冲洗，再用3% SDS溶液洗涤，再次用纯净水冲洗，保证微流控芯片干净清结；最后，把布片在65°C烘烤15min，接着取出布片在室温下冷却，得到布基微流控芯片。 [0031 ] 由上述方法制得的布基微流控芯片可以应用在分析检测中，尤其可以应用在尿样中葡萄糖的高通量检测中。 本专利技术相对于现有技术具有如下的优点及效果: 1、本专利技术的方法中，布片预处理是极其重要的一部分，直接影响微流控芯片制造能否成功。布片预处理一方面是为了保证基材表面清洁，另一方面是为了使PVC光刻胶更好地固化到布基材上，提高布基材对光刻胶的吸附能力，从而使得布基微流控芯片的分辨率提高，性能更稳定，具备一定的分析检测能力，达到微流控芯片的基本要求。在纯棉布基材的预处理过程中，NaOH浸泡处理能使得纯棉的棉纤维螺旋结构遭受破坏，横截面增加，纵向收缩，表面天然疏水蜡质去除，毛细润湿性得到改善，从而导致棉布纤维吸附能力增强，为PVC光刻胶本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于紫外光刻技术的布基微流控芯片制备方法，其特征在于包括如下步骤：(1)配制聚乙烯醇肉桂酸酯光刻胶将5‑50％PVC溶解于49.0‑94.9％环己酮中，搅匀，然后加入0.1‑1.0％5‑硝基苊，搅匀，得到PVC光刻胶，转移到棕色瓶中，避光放置待用；所述的百分比是各原料占光刻胶原料总质量的百分比；(2)布片预处理将纯棉布片在20％NaOH溶液中浸泡5min，取出后用纯净水清洗，然后将布片绷紧以施加张力；绷紧后的纯棉布片用十二烷基硫酸钠洗涤、清水冲洗；接着，用1％冰乙酸溶液中和布片上残留的少量NaOH，最后用清水洗净，烘干；(3)掩膜的设计通过Adobe Illustrator CS4软件来设计布基微流控芯片的掩膜图案，掩膜设计有对准标记；用激光打印机打印掩膜图案的AI文件，得到曝光掩膜；(4)布基微流控芯片紫外光刻加工预处理的布片悬空绷紧，将PVC光刻胶均匀涂于布片上；涂胶布片在80℃烘烤20min，完成前烘；待冷却后，把布片放置于载片平台，掩膜对准，进行紫外曝光；曝光后将涂胶布片在95℃烘烤2min，完成后烘；冷却后，将涂胶布片放到丁酮中摇晃浸泡完成显影；然后，将其放到丙酮中摇晃浸泡完成漂洗；此后，用纯净水冲洗，再用3％SDS溶液洗涤，再次用纯净水冲洗；最后，把布片烘干、冷却，得到布基微流控芯片。...
【技术特征摘要】
1.一种基于紫外光刻技术的布基微流控芯片制备方法，其特征在于包括如下步骤: (1)配制聚乙烯醇肉桂酸酯光刻胶 将5-50% PVC溶解于49.0-94.9%环己酮中，搅匀，然后加入0.1-1.0% 5-硝基苊，搅匀，得到PVC光刻胶，转移到棕色瓶中，避光放置待用；所述的百分比是各原料占光刻胶原料总质量的百分比； (2)布片预处理 将纯棉布片在20% NaOH溶液中浸泡5min，取出后用纯净水清洗，然后将布片绷紧以施加张力；绷紧后的纯棉布片用十二烷基硫酸钠洗涤、清水冲洗；接着，用1%冰乙酸溶液中和布片上残留的少量NaOH，最后用清水洗净，烘干； (3)掩膜的设计 通过Adobe Illustrator CS4软件来设计布基微流控芯片的掩膜图案，掩膜设计有对准标记；用激光打印机打印掩膜图案的Al文件，得到曝光掩膜； (4)布基微流控芯片紫外光刻加工 预处理的布片悬空绷紧，将PVC光刻胶均匀涂于布片上；涂胶布片在80°C烘烤20min，完成前烘；待冷却后，把布片放置于载片平台，掩膜对准，进行紫外曝光；曝光后将涂胶布片在95°C烘烤2min，完成后烘；冷却后，将涂胶布片放到丁酮中摇晃浸泡完成显影；然后，将其放到丙酮中摇晃浸泡完成漂洗；此后，用纯净水冲洗，再用3%...
【专利技术属性】
技术研发人员：章春笋，吴培京，
申请(专利权)人：华南师范大学，
类型：发明
国别省市：广东;44
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