激光扫略制备电热自循环微流控系统的方法及微流控系统技术方案

本发明专利技术公开了一种激光扫略制备电热自循环微流控系统的方法及微流控系统，首先利用飞秒激光或纳秒激光对ITO玻璃基体进行切割，实现图案化，得到表面含有叉指状非对称结构的电热流泵电极的电极基底层，其次制备流道层和盖板层，所述流道层中分布有由流道串联的换液入口区、缓冲区以及生理模型区，最后将电极基底层、流道层和盖板层键合在一起，构成微流控系统，其中所述电热流泵电极位于所述换液入口区和缓冲区之间。本发明专利技术首次将激光刻蚀用于电热自循环微流控系统的制备，其电极制作过程简单方便，精度高，能够显著提高相同面积上电热流泵电极的排布数量，提高泵送效率。

Laser scanning method for preparing electrothermal self circulation microfluidic system and microfluidic system

The invention discloses a method for preparing an electrothermal self-circulating microfluidic control system by laser scanning and a microfluidic control system. Firstly, the ITO glass substrate is cut by femtosecond laser or nanosecond laser, and the patterning is realized. The electrode substrate layer with an interdigital asymmetric structure on the surface is obtained, and then the runner layer is prepared. A microfluidic control system is formed by bonding the electrode base layer, the runner layer and the cover layer together, in which the electrothermal pump electrode is located between the fluid exchange inlet region and the buffer region. Laser etching is used for the first time in the preparation of an electrothermal self-circulating microfluidic control system. The electrode fabrication process is simple and convenient, and the precision is high. The number of electrodes arranged on the same area of the electrothermal flow pump can be significantly increased, and the pumping efficiency can be improved.

【技术实现步骤摘要】
激光扫略制备电热自循环微流控系统的方法及微流控系统
本申请属于微流控系统
，尤其涉及一种激光扫略制备电热自循环微流控系统的方法及微流控系统。
技术介绍
微流控系统的驱动方式种类繁多，大体上可以分为机械式驱动，其中包含气动驱动、压电驱动、离心驱动等；另一种类型是非机械驱动方式，主要包含电渗驱动、热气驱动、重力驱动、电热流驱动等。目前市面上比较多见的是气动驱动方式，这种方式主要是通过气路调控达到对液体层的控制，但它需要外接庞大的外接气瓶持续的对芯片提供动力源，难以实现微小空间上的高度集成。而压电驱动方式虽然可以实现微小空间上的高度集成，但这种方式所提供的动力输出却是脉动式的，不利于流体泵送的连续稳定，可能会对细胞形成机械损伤。相对而言第二种类型的非机械驱动方式更加适合微流控芯片集成化的应用。电渗驱动及电热流驱动是微泵比较前言的一个领域，它可以连续泵送液体，不会产生强烈的脉冲波动，而且不需要特别庞大的外接设备，输入低压高频信号就可以实现动力源的输入。但是传统的电极制作需要在电极表面通过蒸镀沉积金属铂或者金，无形地增加了制造成本，而且制作工艺相对复杂，不容易实现。中国专利CNCN105本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光扫略制备电热自循环微流控系统的方法，包括如下步骤：步骤一，利用飞秒激光或纳秒激光对ITO玻璃进行激光刻蚀，按照设计好的路径除去ITO表面的导电层，从而得到表面带电热流泵电极的电极基底层，所述电热流泵电极为叉指状非对称结构；步骤二，利用PDMS或PMMA材料制作流道层和盖板层，其中所述流道层为环形，在环形流道上至少分布有三个膨大区，分别作为换液入口区、缓冲区以及生理模型区；步骤三，将步骤一制得的电极基底层和步骤二制得的流道层和盖板层键合在一起，使得电热流泵电极暴露在换液入口区和缓冲区之间的流道中，在换液入口区和生理模型区上打上孔，并用盖片盖住，从而制得电热自循环微流控系统。

【技术特征摘要】
1.一种激光扫略制备电热自循环微流控系统的方法，包括如下步骤：步骤一，利用飞秒激光或纳秒激光对ITO玻璃进行激光刻蚀，按照设计好的路径除去ITO表面的导电层，从而得到表面带电热流泵电极的电极基底层，所述电热流泵电极为叉指状非对称结构；步骤二，利用PDMS或PMMA材料制作流道层和盖板层，其中所述流道层为环形，在环形流道上至少分布有三个膨大区，分别作为换液入口区、缓冲区以及生理模型区；步骤三，将步骤一制得的电极基底层和步骤二制得的流道层和盖板层键合在一起，使得电热流泵电极暴露在换液入口区和缓冲区之间的流道中，在换液入口区和生理模型区上打上孔，并用盖片盖住，从而制得电热自循环微流控系统。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述激光刻蚀循环扫略的次数为1~10次，电流强度为2~6A，扫描速度设置为100~300μm/s。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述激光刻蚀的精度为0.1~10μm。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述激光刻蚀在保护气体流动下进行；进一步地，将ITO玻璃放入透光密封罩内，透光密封罩内安装有一块快速降温板，所述ITO玻璃放在所述快速降温板上，在透光密封罩的一侧设置有进气口和出气口，所述保护气体从进气口进入，从出气口流出，从而快速带走激光刻蚀产生的热量。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：还包括制备与生理模型区对应的孔相配套的培...

【专利技术属性】
技术研发人员：弥胜利，李伟，李柏翰，夏圣悦，蒲海涛，胡迎炳，徐圆圆，
申请(专利权)人：清华大学深圳研究生院，
类型：发明
国别省市：广东,44