一种微流控芯片的加工方法技术

本发明专利技术公开一种微流控芯片的加工方法，包括如下步骤：提供一块模块化的芯片主板，在芯片主板厚度方向的一面上设有分别对应一组试剂油储液槽、一组样本储液槽和一组液滴收集槽的安装位，在芯片主板厚度方向的另一面上设有芯片通道；按照安装位的形状和尺寸分别加工相匹配的试剂油储液槽、样本储液槽和液滴收集槽；将加工好的试剂油储液槽、样本储液槽和液滴收集槽分别装配固定到各自对应的安装位，形成芯片主体；提供芯片盖板；将芯片盖板装配固定到芯片主体的设有芯片通道的一面上，以将芯片通道密封，完成微流控芯片的加工。解决现有技术中储液槽和芯片主板一体注塑成型容易产生应力不均匀引起的注塑变形，导致良品率低的问题，利于推广使用。利于推广使用。利于推广使用。

【技术实现步骤摘要】
一种微流控芯片的加工方法


[0001]本专利技术属于数字微流控
，具体涉及一种微流控芯片的加工方法。

技术介绍

[0002]在过去的几十年中，微流控系统发展迅速，用以处理和操纵体积在皮升至微升的流体。尽管20世纪70年代引入了微机电系统，但直到20世纪90年代，微流控系统才受到重视。芯片实验室设备和集成微流控系统被视为微机械系统的生化模拟物，因为过去必须在常规实验室手动实施的多个反应过程都可以通过两者实现自动化操作。例如，这种装置可以从复杂混合物中提取和纯化某些成分，分离目标成分，然后检测它们。因此，微流控系统在生化分析、临床诊断、环境监测和食品安全分析等领域具有巨大的潜力。微流控系统用于操控离散液滴，具有单独处理每个液滴的能力，可有效避免交叉污染，大大减少试剂和样品消耗，缩短生化反应时间，实现精确定量控制。
[0003]微流控芯片是DPCR(数字PCR)用于生成和检测液滴的载体。注塑成型工艺是指将熔融的原料通过加压、注入、冷却、脱离等操作制作一定形状的半成品件的工艺过程。微流控芯片的芯片结构主要包括含有芯片通道的芯片主体和密封芯片通道用的芯片盖板，和相关的设备配合，用于生成和检测液滴样本，芯片主体通常包括芯片主板和储液槽，芯片主板上设有芯片流道，芯片流道和储液槽对应连通。现有量产的微流控芯片基本都采用注塑成型工艺，采用一体成型的方案，将芯片的油槽，样本槽，液滴收集槽和微液滴通道一体成型。也就是说，现有的芯片主体加工中，将芯片主板和储液槽之间采用注塑工艺一体成型。但现有的一体成型的加工工艺存在以下缺点：1.由于芯片通道尺寸宽度基本都是微米级别，甚至纳米级别，对芯片的加工精度要求非常高，而储液槽的结构很容易产生应力不均匀而引起注塑变形，导致良品率低；2.提高模具的复杂程度，增加模具成本；3.延长注塑保压时间，降低生产效率；4. 芯片变形导致平面度不好，直接影响到芯片盖板和芯片主体的密封；5.芯片主板由于使用中需要检测和收集液滴荧光信号，需要选用高透明度的塑料材质，价格较高，而对于储液槽却没有这个要求，但一体注塑成型时储液槽材质与芯片主板材质一致，使得芯片成本较高。因此，有必要对现有的微流控芯片的加工工艺进行改进。

技术实现思路

[0004]针对上述存在的技术问题至少之一，本专利技术目的是提供一种微流控芯片的加工方法，微流控芯片的芯片主体的储液槽和芯片主板之间采用分体设计和加工，解决现有技术中一体注塑成型，容易产生应力不均匀引起注塑变形的问题。
[0005]本专利技术的技术方案是：本专利技术的目的在于提供一种微流控芯片的加工方法，所述的微流控芯片包括芯片主体和芯片盖板，所述芯片主体包括分体设计的芯片主板和若干储液槽，所述芯片主体上设有芯片通道，若干所述储液槽包括一组试剂油储液槽、一组样本储液槽和一组液滴收集槽，对应的所述试剂油储液槽、样本储液槽和液滴收集槽之间通过芯片通道连通；所述的加
工方法包括如下步骤：提供一块模块化的所述芯片主板，在所述芯片主板厚度方向的一面上设有分别对应所述一组试剂油储液槽、一组样本储液槽和一组液滴收集槽的安装位，在所述芯片主板厚度方向的另一面上设有所述芯片通道；按照安装位的形状和尺寸分别加工相匹配的试剂油储液槽、样本储液槽和液滴收集槽；将加工好的试剂油储液槽、样本储液槽和液滴收集槽分别装配固定到各自对应的安装位，形成所述芯片主体；提供所述的芯片盖板；将所述芯片盖板装配固定到所述芯片主体的设有所述芯片通道的一面上，以将所述芯片通道密封，完成所述微流控芯片的加工。
[0006]优选的，所述试剂油储液槽与所述样本储液槽和/或所述液滴收集槽的尺寸一致；或所述芯片主板上的试剂油储液槽的安装位与所述样本储液槽的安装位和/或所述液滴收集槽的安装位的尺寸一致。
[0007]优选的，所述试剂油储液槽、所述样本储液槽及所述液滴收集槽为筒状。
[0008]优选的，所述芯片主板厚度方向的两个面分别实施为第一面和第二面，所述安装位为形成在所述第一面上的朝向所述第二面凹陷的凹槽，所述凹槽的底面的中间位置开设有贯通所述第二面并与对应的所述芯片通道连通的通孔；所述试剂油储液槽、所述样本储液槽及所述液滴收集槽在装配固定时适于嵌入各自对应的安装位。
[0009]优选的，所述凹槽的槽底面的外沿一圈形成有凸环或凹环。
[0010]优选的，由第一面至第二面的方向上，所述凸环的壁厚逐渐增大或所述凹环的径向宽度逐渐减小。
[0011]优选的，令所述芯片主板上的任一所述试剂油储液槽的安装位上的通孔为第一通孔，样本储液槽的安装位上的通孔为第二通孔，液滴收集槽的安装位上的通孔为第三通孔；所述芯片主板上的一组第一通孔的圆心或一组第二通孔的圆心或一组第三通孔的圆心分别处于同一直线上。
[0012]优选的，所述第一通孔与对应的第二通孔及对应的第三通孔的圆心处于同一直线上，令该直线为第一直线；任一所述芯片通道包括围绕中间的安装位在第二面上的投影的外围的方形通道及连接在方形通道两端的与所述第一直线共线的第一直通道及第二直通道，所述第一直通道连通第一通孔和所述方形通道的朝向所述第一通孔一端的一条边，所述第二直通道连通所述第二通孔和第三通道并贯通所述方形通道的朝向所述第三通孔一端的一条边。
[0013]优选的，所述储液槽与所述芯片主板上各自对应的安装位之间的装配固定采用胶水粘贴、超声波焊接、热压和激光焊接中的一种。
[0014]优选的，所述试剂油储液槽、样本储液槽及液滴收集槽由POM或ABS材料加工而成。
[0015]与现有技术相比，本专利技术的优点是：本专利技术的微流控芯片的加工方法，通过将芯片主体的芯片主板和储液槽分体设计
并组装，解决现有技术中储液槽和芯片主板一体注塑成型容易产生应力不均匀引起的注塑变形，导致良品率低的问题，同时分体设计还可以降低模具的复杂程度，只需针对平板状的芯片主板开发模具即可，无需考虑储液槽部分，缩短了开发周期，降低了模具开发成本。由于芯片主板加工时无需考虑储液槽，为一平板，减少了芯片变形，提高了产品的加工精度和质量，有利于后续芯片盖板和芯片主体的密封。整体成本相比现有技术一体成型工艺大大降低，利于推广使用。
附图说明
[0016]下面结合附图及实施例对本专利技术作进一步描述：图1为本专利技术实施例的微流控芯片的芯片主板的第一面朝上的结构示意图；图2为本专利技术实施例的微流控芯片的芯片主板的第二面朝上的结构示意图；图3为本专利技术实施例的微流控芯片的芯片主体的芯片主板和储液槽未组装时的结构示意图；图4为本专利技术实施例的微流控芯片的芯片主体与芯片盖板未组装时的结构示意图；图5为本专利技术实施例的微流控芯片的芯片主体与芯片盖板组装后的结构示意图；图6为本专利技术实施例的微流控芯片的爆炸结构示意图。
[0017]其中：1、芯片主体；11、芯片主板；111、第一面；112、第二面；113、安装位；1131、第一安装位；1132、第二安装位；1133、第三安装位；114、芯片通道；1141、方形通道；1142、第一直通道；1143、第二直通道；115、通孔；1151、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微流控芯片的加工方法，其特征在于，所述的微流控芯片包括芯片主体和芯片盖板，所述芯片主体包括分体设计的芯片主板和若干储液槽，所述芯片主体上设有芯片通道，若干所述储液槽包括一组试剂油储液槽、一组样本储液槽和一组液滴收集槽，对应的所述试剂油储液槽、样本储液槽和液滴收集槽之间通过芯片通道连通；所述的加工方法包括如下步骤：提供一块模块化的所述芯片主板，在所述芯片主板厚度方向的一面上设有分别对应所述一组试剂油储液槽、一组样本储液槽和一组液滴收集槽的安装位，在所述芯片主板厚度方向的另一面上设有所述芯片通道；按照安装位的形状和尺寸分别加工相匹配的试剂油储液槽、样本储液槽和液滴收集槽；将加工好的试剂油储液槽、样本储液槽和液滴收集槽分别装配固定到各自对应的安装位，形成所述芯片主体；提供所述的芯片盖板；将所述芯片盖板装配固定到所述芯片主体的设有所述芯片通道的一面上，以将所述芯片通道密封，完成所述微流控芯片的加工。2.根据权利要求1所述的微流控芯片的加工方法，其特征在于，所述试剂油储液槽与所述样本储液槽和/或所述液滴收集槽的尺寸一致；或所述芯片主板上的试剂油储液槽的安装位与所述样本储液槽的安装位和/或所述液滴收集槽的安装位的尺寸一致。3.根据权利要求1或2所述的微流控芯片的加工方法，其特征在于，所述试剂油储液槽、所述样本储液槽及所述液滴收集槽为筒状。4.根据权利要求1所述的微流控芯片的加工方法，其特征在于，所述芯片主板厚度方向的两个面分别实施为第一面和第二面，所述安装位为形成在所述第一面上的朝向所述第二面凹陷的凹槽，所述凹槽的底面的中间位置开设有贯通所述第二面并与对应的所述芯片通道连...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈谦，刘泓，赵俊岭，张路，归哲明，
申请(专利权)人：苏州索真生物技术有限公司，
类型：发明
国别省市：