一种垂直沟道可调谐高通量声流控分选芯片及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种垂直沟道可调谐高通量声流控分选芯片及其制备方法。其器件由带有驻波谐振腔的玻璃片、压电陶瓷片及PDMS(聚二甲基硅氧烷)薄膜组成。驻波谐振腔是由玻璃底片、玻璃垫片I、玻璃隔片I、玻璃垫片II、PDMS薄膜和玻璃顶片从下到上依次叠层封装构成，谐振腔包括两个腔室组成，设置有进样口、出样口。谐振腔的高度为微米级别，宽度为厘米级别，以实现大通量的流体流动。压电陶瓷片粘在谐振腔底部并在两极引出两根导线。压电陶瓷在外加电信号的驱动下，在沟道在垂直方向上产生驻波场，从垂直方向分选不同粒子。本发明专利技术制备过程简单，沟道高度可调，成本低廉，可操控性强，方便适用于细胞等生物样本的大通量的聚集、分离和操控。

【技术实现步骤摘要】
一种垂直沟道可调谐高通量声流控分选芯片及其制备方法
本专利技术属于微全分析领域，特别涉及一种基于体声波垂直沟道可调谐高通量声流控分选芯片及其制备方法。
技术介绍
微流控芯片技术起源于20世纪90年代，最初应用于分析化学领域，它以微通道为结构特征，以生命科学为主要研究对象，通过微机电加工工艺(MEMS)，将整个实验室的功能包括样片预处理、反应、分离、检测等集成在微芯片上，使分析速度得到极大提高，具有集成度高，试剂消耗少，制作成本低，分析效率高等特点，具有极为广泛的适用性和应用前景，是当前微全分析系统研究的重点。对于粒径小于声波波长的流体中的粒子，超声驻波能对其进行有效的免接触式的操控。并且由于声学检测和操作方法对活体生物样本的无损性，使其成为在微流系统中研究的新热点。目前，在微流控系统中，器件采用水平方向的分选方式，导致分选通量比较低(<1mL/分钟)，而且制备复杂，一般通过湿法腐蚀的方法，在硅片等硬质材料上刻蚀出微网络结构，用脉冲激光器在硅片上钻孔，再通过阳极键合的方式将玻璃键合到刻蚀由微结构的硅片上形成声波芯片，而且要用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种垂直沟道可调谐高通量声流控分选芯片，其特征在于：/n包括驻波谐振腔和压电陶瓷片；/n其中：/n(1)所述驻波谐振腔由玻璃片和PDMS薄膜堆叠封装形成，包括上下两个腔室；/n(2)所述谐振腔的上下腔室均独立设置有进样口和出样口；/n(3)所述谐振腔底部设置有压电陶瓷片，并通过两极引出两根信号输入导线。/n

【技术特征摘要】
1.一种垂直沟道可调谐高通量声流控分选芯片，其特征在于：
包括驻波谐振腔和压电陶瓷片；
其中：
(1)所述驻波谐振腔由玻璃片和PDMS薄膜堆叠封装形成，包括上下两个腔室；
(2)所述谐振腔的上下腔室均独立设置有进样口和出样口；
(3)所述谐振腔底部设置有压电陶瓷片，并通过两极引出两根信号输入导线。


2.根据权利要求1所述的垂直沟道可调谐高通量声流控分选芯片，其特征在于：
所述驻波谐振腔由五块尺寸相同的玻璃片和一层PDMS薄膜堆叠封装形成；
从下到上依次为底片(11)、垫片I(10)、隔片I(9)、垫片II(8)、PDMS薄膜(7)、顶片(6)；
其中，
垫片I(10)中间镂空为六棱形；
隔片(9)中间镂空为正方形；
垫片II(8)中间镂空为六棱形；
并且，镂空面积大小：垫片I>垫片II>隔片I；
PDMS薄膜(7)、顶片(6)和底片(11)均为开孔片体；
谐振腔一端开有两个进样口，另一端开有两个出样口；
进样口I、出样口I依次经顶片(6)、PDMS薄膜(7)、垫片II(8)、隔片I(9)穿出连通到下腔室；
进样口II、出样口II依次经顶片(6)、PDMS薄膜(7)穿出连通到上腔室。


3.根据权利要求1所述的垂直沟道可调谐高通量声流控分选芯片，其特征在于：所述玻璃片之间通过紫外固化胶粘接；PDMS薄膜和玻璃片之间通过等离子键合工艺键合。


4.根据权利要求2所述的垂直沟道可调谐高通量声流控分选芯片，其特征在于：
所述上腔室高度为垫片II(8)的厚度；
所述下腔室高度为垫片I(10)的厚度；
所述垫片I(10)与隔片I(9)厚度之和为PDMS薄膜(7)厚度与垫片II(8)厚度之和的1/2；
通过调整PDMS薄膜(7)厚度以实现分选和富集：分选时，调整PDMS厚度使得上腔室高度大于等于下腔室高度1/2；富集时上腔室高度小于下腔室高...

【专利技术属性】
技术研发人员：国世上，桂进争，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42