基于液-液层流界面分子扩散层内物质相互作用的化学笔制造技术

本发明专利技术公开了一种对样品表面进行微纳米级别化学修饰的装置。其包括化学笔对准装置及样品操控台；通过调整所述化学笔的结构及工作方式，化学笔在特定液体液面下形成丰富多样的层流图案，处在不同液流中的反应物仅能在微小的分子扩散区内相互接触并发生反应。将分子扩散区覆盖在待处理样品表面的特定位置，即可对样品表面微小区域进行化学修饰。通过精细调控电控载物台及XYZ位置控制平台移动样品或化学笔，可以实现样品不同位置的微纳米级别分辨率的修饰，从而画出所需图案。本发明专利技术利用层流间微小扩散区内的化学反应对于样品进行高精度处理，能够在样品表面画出微纳米分辨的修饰图案，从而为微纳流控芯片制造等领域的发展提供有力技术支撑。

Chemical pen based on material interaction in molecular diffusion layer of liquid-liquid laminar flow interface

【技术实现步骤摘要】
基于液-液层流界面分子扩散层内物质相互作用的化学笔
本专利技术属于芯片领域，具体涉及样品精细修饰领域，特别是涉及一种基于液-液层流界面分子扩散层内物质相互作用的化学笔。
技术介绍
微流控芯片中的多股同相(如水相)的液流在汇聚时通常会形成层流，处在不同液流中的分子只能通过扩散作用进行相互混合。这种扩散主要取决于分子在溶液中的扩散系数及扩散时间，当扩散时间较短时，分子扩散层的厚度通常能被控制在微米尺度。处于形成层流的两股液流中的分子只能在扩散层中进行化学反应，具有较高的空间选择性，可以通过沉淀反应形成微米线等独特的结构。当反应物所处液流并不直接接触时，反应物分子只能经过一定距离的扩散后才能接触并发生反应，此时的分子扩散反应区可以控制在纳米尺度。然而目前这种层流间分子扩散层内的化学反应通常仅仅局限于芯片内，这极大地的限制了它的应用。如若能发展微流控探针，使层流形成于开放环境中，使分子扩散层能够与外部样品相接触，形成扩散层内的多组分高空间选择性的反应，将对于样品的高精度修饰有着极为重要的意义，能够应用于微纳流控芯片图案的制造等重要领域。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种对样品表面进行微纳米级别化学修饰的装置，其特征在于：所述装置包括化学笔对准装置、样品操控台和流动注射泵；/n所述化学笔对准装置包括化学笔和XYZ位置控制平台；所述化学笔固定于所述XYZ位置控制平台上，以便于其在三维方向上的运动；/n所述样品操控台包括电控载物台、敞口容器和显微镜物镜；/n所述敞口容器放置于所述电控载物台上；/n所述电控载物台下方配备有用于观察定位的所述显微镜物镜；/n所述化学笔对准装置悬于所述样品操控台上方；/n所述化学笔由所述流动注射泵驱动；/n所述流动注射泵能够驱动所述化学笔内流体的运动；/n启动所述流动注射泵，所述化学笔出口处能够形成稳定的层流分布。/n

【技术特征摘要】
1.一种对样品表面进行微纳米级别化学修饰的装置，其特征在于：所述装置包括化学笔对准装置、样品操控台和流动注射泵；
所述化学笔对准装置包括化学笔和XYZ位置控制平台；所述化学笔固定于所述XYZ位置控制平台上，以便于其在三维方向上的运动；
所述样品操控台包括电控载物台、敞口容器和显微镜物镜；
所述敞口容器放置于所述电控载物台上；
所述电控载物台下方配备有用于观察定位的所述显微镜物镜；
所述化学笔对准装置悬于所述样品操控台上方；
所述化学笔由所述流动注射泵驱动；
所述流动注射泵能够驱动所述化学笔内流体的运动；
启动所述流动注射泵，所述化学笔出口处能够形成稳定的层流分布。


2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述化学笔为微流控探针；具体为开放式微流控探针。


3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于：构成所述化学笔的材质选自玻璃和PDMS中至少一种。


4.根据权利要求1-3任一所述的装置，其特征在于：所述化学笔的出口形成的层流为反应物层流；具体为直接接触式或间接接触式反应物层流。


5.根据权利要求1-4任一所述的装置，其特征在于：所述化学笔的出口能够排列形成图案；所述图案具体为三角三通道型、正方四通道型和正方五通道型中至少一种。

【专利技术属性】
技术研发人员：林金明，张强，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11