一种微流控芯片制造技术

本发明专利技术实施例公开了一种微流控芯片。该微流控芯片包括相对设置的第一基板和第二基板，第一基板和第二基板之间形成微流控通道，微流控通道用于容纳至少一个液滴；位于第一基板一侧的多个驱动电极和多个感应电极，驱动电极呈阵列排布；感应电极包括至少一个第一支电极和至少一个第二支电极，第一支电极沿第一方向延伸，第二支电极沿第二方向延伸；相邻的驱动电极加载不同的驱动电压信号，以驱动液滴移动；感应电极加载探测信号，根据液滴流过时感应电极和某一电极形成的电容变化确定液滴的位置。本发明专利技术实施例提供的微流控芯片在驱动液滴运动的同时可以获取液滴的位置，解决现有技术中由于不能检测液滴位置导致设备的可靠性低的问题。问题。问题。

【技术实现步骤摘要】
一种微流控芯片


[0001]本专利技术实施例涉及微控制
，尤其涉及一种微流控芯片。

技术介绍

[0002]微流控(Microfluidics)技术指的是使用微管道(尺寸为数十到数百微米)处理或操纵微小流体(体积为纳升到阿升)的一种技术。微流控芯片是微流控技术实现的主要平台。微流控芯片具有并行采集和处理样品、集成化高、高通量、分析速度快、功耗低、物耗少，污染小等特点。微流控芯片技术可以应用于生物基因工程、疾病诊断和药物研究、细胞分析、环境监测与保护、卫生检疫、司法鉴定等领域。
[0003]在原材料、工艺或环境问题导致驱动单元表面不平整或有杂质时，会影响液滴运动状态。由于驱动时序已事先确定，如无液滴位置反馈机制，将影响后续进程。且实验人员将难以得知，降低实验效率甚至造成实验失败。尤其在液滴移动路径比较复杂的实验中，液滴位置的实时反馈将更加重要。
[0004]现有的微流控技术中，通常难以实时反馈液滴的位置。某些文献中提到可以利用光学检测的方法获取液滴位置，但这种方法通常要搭配外部激光设备，结构繁琐、不易现场即时诊断，且成本较高。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例提供一种微流控芯片，该微流控芯片在驱动液体运动的同时可以获取液滴的位置，解决现有技术中由于不能检测液滴位置导致设备的可靠性低的问题。
[0006]本专利技术实施例提供了一种微流控芯片，包括相对设置的第一基板和第二基板，所述第一基板和所述第二基板之间形成微流控通道，所述微流控通道用于容纳至少一个液滴；
[0007]位于所述第一基板一侧的多个驱动电极和多个感应电极，所述驱动电极呈阵列排布，所述感应电极在所述第一基板所在平面的投影与相邻的所述驱动电极的缝隙在所述第一基板所在平面的投影至少部分交叠；
[0008]所述感应电极包括至少一个第一支电极和至少一个第二支电极，所述第一支电极沿第一方向延伸，所述第二支电极沿第二方向延伸，所述第一方向与所述驱动电极所成阵列的行方向平行，所述第二方向与所述驱动电极所成阵列的列方向平行；
[0009]相邻的所述驱动电极加载不同的驱动电压信号，以驱动所述液滴移动；
[0010]所述感应电极加载探测信号，根据所述液滴流过时所述感应电极和某一电极形成的电容变化确定所述液滴的位置。
[0011]本专利技术实施例提供的微流控芯片，包括相对设置的第一基板和第二基板，通过在第一基板和第二基板之间形成微流控通道，微流控通道用于容纳至少一个液滴；通过在第一基板一侧的多个阵列排布的驱动电极，相邻的驱动电极加载不同的驱动电压信号，以驱动液滴移动；通过在第一基板一侧多个感应电极，感应电极加载探测信号，根据液滴流过时
感应电极和某一电极形成的电容变化确定液滴的位置；其中感应电极在第一基板所在平面的投影与相邻的驱动电极的缝隙在第一基板所在平面的投影至少部分交叠；感应电极包括至少一个第一支电极和至少一个第二支电极，第一支电极沿第一方向延伸，第二支电极沿第二方向延伸，第一方向与驱动电极所成阵列的行方向平行，第二方向与驱动电极所成阵列的列方向平行；从而实现在驱动液滴运动的同时可以获取液滴的位置，解决现有技术中由于不能检测液滴位置导致设备的可靠性低的问题。
附图说明
[0012]图1为相关技术中一种微流控芯片的结构示意图；
[0013]图2为相关技术中另一种微流控芯片的结构示意图；
[0014]图3为本专利技术实施例提供的一种微流控芯片的结构示意图；
[0015]图4为沿图3中剖线AA＇的一种剖面结构示意图；
[0016]图5为沿图3中剖线AA＇的另一种剖面结构示意图；
[0017]图6为本专利技术实施例提供的另一种微流控芯片的结构示意图；
[0018]图7为本专利技术实施例提供的又一种微流控芯片的结构示意图；
[0019]图8为本专利技术实施例提供的又一种微流控芯片的结构示意图；
[0020]图9为本专利技术实施例提供的又一种微流控芯片的结构示意图；
[0021]图10为本专利技术实施例提供的又一种微流控芯片的结构示意图；
[0022]图11为本专利技术实施例提供的又一种微流控芯片的结构示意图；
[0023]图12为本专利技术实施例提供的又一种微流控芯片的结构示意图；
[0024]图13为本专利技术实施例提供的又一种微流控芯片的结构示意图；
[0025]图14为本专利技术实施例提供的一种微流控芯片的电路结构示意图；
[0026]图15为本专利技术实施例提供的一种微流控芯片的剖面结构示意图；
[0027]图16为本专利技术实施例提供的另一种微流控芯片的剖面结构示意图；
[0028]图17为本专利技术实施例提供的又一种微流控芯片的结构示意图；
[0029]图18为沿图17中剖线BB＇的一种剖面结构示意图。
具体实施方式
[0030]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。
[0031]在本专利技术实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本专利技术。需要注意的是，本专利技术实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本专利技术实施例的限定。此外在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件被形成在另一个元件“上”或“下”时，其不仅能够直接形成在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接形成在另一元件“上”或者“下”。术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0032]微流控芯片的研究始于20世纪90年代初，是实现片上实验室(Lab
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chip)的一种潜在技术，能够把生物、化学、医学分析过程的样品制备、反应、分离、检测等基本操作单元集成到一块微米尺度的芯片上，由微通道形成网络，以可控流体贯穿整个系统，用以取代常规生物或化学实验室的各种功能，自动完成分析的全过程。由于在集成化、自动化、便携化和高效化等方面展现出了巨大潜力，微流控芯片技术已成为当前研究热点和世界前沿科技之一。在过去的二十年，在实验室研究和工业应用中数字微流控芯片呈现出蓬勃发展的趋势，尤其是基于微液滴操控的数字微流控芯片更是取得了很大的进展，目前被操控的液滴的体积可以达到微升甚至纳升级别，这样，在微尺度下，就可以对微升和纳升级别的液滴进行更精确的混合，液滴内部的化学反应也更加充分。另外，可以对液滴内部不同的生化反应过程进行监控，微液滴可以包含细胞和生物分子，比如蛋白质、DNA，这样就实现了更高通量的监控。在许多驱动微液滴的方法中，传统的方法是在微管道中实现微液滴的生成和控制，但微管道的制造工艺非常复杂，并本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微流控芯片，其特征在于，包括相对设置的第一基板和第二基板，所述第一基板和所述第二基板之间形成微流控通道，所述微流控通道用于容纳至少一个液滴；位于所述第一基板一侧的多个驱动电极和多个感应电极，所述驱动电极呈阵列排布，所述感应电极在所述第一基板所在平面的投影与相邻的所述驱动电极的缝隙在所述第一基板所在平面的投影至少部分交叠；所述感应电极包括至少一个第一支电极和至少一个第二支电极，所述第一支电极沿第一方向延伸，所述第二支电极沿第二方向延伸，所述第一方向与所述驱动电极所成阵列的行方向平行，所述第二方向与所述驱动电极所成阵列的列方向平行；相邻的所述驱动电极加载不同的驱动电压信号，以驱动所述液滴移动；所述感应电极加载探测信号，根据所述液滴流过时所述感应电极和某一电极形成的电容变化确定所述液滴的位置。2.根据权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述感应电极包括一个第一支电极和一个第二支电极，所述第一支电极和所述第二支电极连接呈折线形状，所述第一支电极和所述第二支电极与分别与对应的所述驱动电极相邻的两个边缘平行。3.根据权利要求2所述的微流控芯片，其特征在于，所述感应电极与所述驱动电极一一对应。4.根据权利要求2所述的微流控芯片，其特征在于，所述感应电极的数量小于所述驱动电极的数量。5.根据权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，每个所述感应电极围绕一个对应的所述驱动电极，且所述感应电极相对于所述驱动电极所成阵列隔行和/或隔列排列。6.根据权利要求5所述的微流控芯片，其特征在于，所述感应电极包括一个第一支电极和两个第二支电极；每个所述感应电极围绕所述驱动电极所成阵列中奇数列或偶数列的某一驱动电极。7.根据权利要求5所述的微流控芯片，其特征在于，所述感应电极包括一个第二支电极和两个第一支电极；每个所述感应电极围绕所述驱动电极所成阵列中奇数行或偶数行的某一驱动电极。8.根据权利要求5所述的微流控芯片，其特征在于，所述感应电极包括一个第一支电极和两个第二支电极或者所述感应电极包括一个第二支电极和两个第一支电极；沿所述第一方向，所述感应电极围绕相邻两个所述驱动电极中的一个驱动电极设置；沿所述第二方向，所述感应电极围绕相邻两个所述驱动电极中的一个驱动电极设置。9.根据权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，每个所述感应电极包括两个第一支电极和两个第二支电极，两个所述第一支电极和两个所述第二支电极连接成围绕所述驱...

【专利技术属性】
技术研发人员：林柏全，席克瑞，粟平，王林志，周一安，秦锋，欧阳珺婷，
申请(专利权)人：上海天马微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：