一种紧凑型芯片式PCR加热芯片制造技术

本实用新型专利技术涉及一种紧凑型芯片式PCR加热芯片，包括三个加热片，三个加热片的上表面放置有键合在一起的上层PDMS与下层PDMS，所述上层PDMS内部开设有微通道，所述上层PDMS上开设有与微通道的两端连通的通孔，所述下层PDMS内设有三列微观加热结构，左右两侧的微型加热结构的长度是中间列微型加热结构的一半。构的长度是中间列微型加热结构的一半。构的长度是中间列微型加热结构的一半。

【技术实现步骤摘要】
一种紧凑型芯片式PCR加热芯片


[0001]本技术涉及微流控
，尤其涉及一种紧凑型芯片式PCR加热芯片。

技术介绍

[0002]PCR：聚合酶链式反应，即DNA片段的扩增。该反应主要由三个环节构成，首先变性，反应温度为95度左右，然后是延伸，反应温度为70度左右，最后是退火，反应温度为60度左右。这三部分的反应时间比值大约为1:2:1，但是目前PCR的加热装置均采用间接加热方式，即：试剂存储于离心管或芯片式流道中，加热板对离心管或芯片进行加热。该方法在对试剂加热的过程中，需要保持对离心管或芯片的加热状态，温度响应的速度还有进一步提升的空间。

技术实现思路

[0003]本技术所要解决的技术问题是克服现有技术中存在的不足，提供一种紧凑型芯片式PCR加热芯片。
[0004]本技术是通过以下技术方案予以实现：
[0005]一种紧凑型芯片式PCR加热芯片，包括三个加热片，三个加热片的上表面放置有键合在一起的上层PDMS与下层PDMS，所述上层PDMS内部开设有微通道，所述上层PDMS上开设有与微通道的两端连通的通孔，所述下层PDMS内设有三列微观加热结构，左右两侧的微型加热结构的长度是中间列微型加热结构的一半。
[0006]进一步的，三列微观加热结构包括两列开设在下层PDMS上表面的第一加热槽与一列位于位于两列第一加热槽中间的第二加热槽，所述下层PDMS下表面开设有分部与第一加热槽与第二加热槽连通的注入孔，第一加热槽与第二加热槽内通过注入孔注入融化状态的低熔点金属，冷却凝固的低熔点金属的上方与上层PDMS抵接，注入孔内冷却凝固的低熔点金属形成引脚与加热片抵接，第一加热槽的长度是第二加热槽的一半。
[0007]本技术的有益效果是：
[0008]1、借助于PDMS良好的隔热效果，实现了在平面结构内实现了多周期分段式的加热；同时设计了高导热率的金属微观加热结构直接加热微流体，传热更加迅速；
[0009]2、平面式芯片，结构更加紧凑，不需要双层流道键合，集成度高；
[0010]3、微观加热结构成本低，易加工；
附图说明
[0011]图1是本技术的立体视结构示意图。
[0012]图2是本技术中下层PDMS的俯视视结构示意图。
[0013]图3是图2的剖视图。
[0014]图中：1、上层PDMS；2、第一加热槽；3、微管道；4、第二加热槽；5、加热片；6、下层PDMS；7、注入孔。
具体实施方式
[0015]为了使本
的技术人员更好地理解本技术的技术方案，下面结合附图和最佳实施例对本技术作进一步的详细说明。
[0016]如图所示，本技术包括三个加热片5，三个加热片5的上表面放置有键合在一起的上层PDMS1与下层PDMS6，所述上层PDMS1内部开设有微通道，所述上层PDMS1上开设有与微通道的两端连通的通孔，所述下层PDMS6内设有三列微观加热结构，左右两侧的微型加热结构的长度是中间列微型加热结构的一半。
[0017]进一步的，三列微观加热结构包括两列开设在下层PDMS6上表面的第一加热槽2与一列位于位于两列第一加热槽2中间的第二加热槽4，所述下层PDMS6下表面开设有分部与第一加热槽2与第二加热槽4连通的注入孔7，第一加热槽2与第二加热槽4内通过注入孔7注入融化状态的低熔点金属，冷却凝固的低熔点金属的上方与上层PDMS1抵接，注入孔7内冷却凝固的低熔点金属形成引脚与加热片5抵接，第一加热槽2的长度是第二加热槽4的一半，低熔点金属采用焊锡丝。
[0018]这样首先使温控器控制各自加热片5的加热温度，即PCR反应的3个温度值，在温度调节好后，加热片5会通过注入孔7内由冷却凝固的低熔点金属形成的引脚来将加热片5的温度传导到加热槽内的低熔点金属，在通过加热槽内的低熔点金属对上层PDMS1内流过微通道的液体进行加热，从而实现了微观加热结构直接加热微流体，并且因为左右两列的加热槽的长度是中间列加热槽的一半，这样即保证了每个周期内的PCR三个环节的反应时间为1:2:1。
[0019]这样借助于PDMS良好的隔热效果，实现了在平面结构内实现了多周期分段式的加热，同时设计了高导热率的金属微观加热结构即位于加热槽内的凝固低熔点金属直接加热微流体，传热更加迅速，且整体为平面式芯片，结构更加紧凑，不需要双层流道键合，集成度高，微观加热结构成本低，易加工。
[0020]以上所述仅是本技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本技术的保护范围。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种紧凑型芯片式PCR加热芯片，其特征在于：包括三个加热片，三个加热片的上表面放置有键合在一起的上层PDMS与下层PDMS，所述上层PDMS内部开设有微通道，所述上层PDMS上开设有与微通道的两端连通的通孔，所述下层PDMS内设有三列微观加热结构，左右两侧的微型加热结构的长度是中间列微型加热结构的一半。2.根据权利要求1所述的一种紧凑型芯片式PCR加热芯片，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：李军委，李姗姗，佟君宇，孟冀豫，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：新型
国别省市：