一种分选微藻细胞的微流控芯片制造技术

本实用新型专利技术公开一种分选微藻细胞的微流控芯片。所述芯片包括流道层和基底层；所述流道层和所述基底层通过等离子清洗机处理键合在一起；所述流道层包括入口、第一扩张通道、第一收缩通道、第二扩张通道、第一出口和第二出口；所述第一扩张通道包裹第一确定性侧向位移微柱结构，所述第二扩张通道包裹第二确定性侧向位移微柱结构；本实用新型专利技术不需要依赖专业操作人员，分选效率高，省时省力。省时省力。省时省力。

【技术实现步骤摘要】
一种分选微藻细胞的微流控芯片


[0001]本技术涉及微生物
，具体而言，涉及一种分选微藻细胞的微流控芯片。

技术介绍

[0002]自然界中的微藻种类繁多，每种微藻都有其独特的应用价值。进行新藻品种开发及获得优秀藻株的必要前提的一方面是要从自然界中分选出优质藻类；另一方面，在下游加工和培养之前对微藻与细菌、杂质等污染物间的分离也是确保藻株质量的重要环节。因此，微藻分选技术在微藻采集和培养过程中意义巨大。
[0003]现有传统的微藻分选方法有微吸管分选法、水滴分选法、平板涂布法、抗生素分选法、稀释分选法，以及溶剂萃取、重量测定法等。这些方法分选效率低，而且操作难度大，仅适合于分选尺寸较大的藻类；并且都需要人工在显微镜下完成，劳动强度大，耗时耗力，对操作人员专业技术要求较高。

技术实现思路

[0004]本技术提供一种分选微藻细胞的微流控芯片，用以克服现有技术中存在的至少一个技术问题。
[0005]根据本技术提供一种分选微藻细胞的微流控芯片，所述芯片包括流道层和基底层；所述流道层和所述基底层通过等离子清洗机处理键合在一起；所述流道层包括入口、第一扩张通道、第一收缩通道、第二扩张通道、第一出口和第二出口；所述第一扩张通道的首端与所述入口相连通，所述第一收缩通道的首端与所述第一收缩通道的末端相连通，所述第二扩张通道的首端与所述第二扩张通道的末端相连通，所述第二扩张通道的末端与所述第一出口以及所述第二出口相连通；所述第一扩张通道包裹第一确定性侧向位移微柱结构，所述第二扩张通道包裹第二确定性侧向位移微柱结构。
[0006]可选的，所述流道层还包括第二收缩通道、第三扩张通道、第三收缩通道、第四扩张通道、第四收缩通道、第五扩张通道；所述第一扩张通道的首端与所述入口相连通，所述第一收缩通道的首端与所述第一扩张通道的末端相连通，所述第二扩张通道的首端与所述第一收缩通道的末端相连通，第二收缩通道的首端与所述第二扩张通道的末端相连通，所述第三扩张通道的首端与所述第二收缩通道的末端相连通，所述第三收缩通道的首端与所述第三扩张通道的末端相连通，所述第四扩张通道的首端与所述第三收缩通道的末端相连通，所述第四收缩通道的首端与所述第四扩张通道的末端相连通，所述第五扩张通道的首端与所述第四收缩通道末端相连通，所述第五扩张通道的末端与所述第一出口以及所述第二出口相连通。
[0007]可选的，所述第三扩张通道包裹所述第三确定性侧向位移微柱结构，所述第四扩张通道包裹所述第四确定性侧向位移微柱结构，所述第五扩张通道包裹所述第五确定性侧向位移微柱结构。
[0008]可选的，所述第五扩张通道为梯形结构，所述第五扩张通道高度为300μm，所述第五扩张通道的顶部长度为400μm，底部长度为800μm。
[0009]可选的，所述第一扩张通道、所述第二扩张通道、所述第三扩张通道和第四扩张通道的高度为300μm，长度为300μm。
[0010]可选的，所述第一收缩通道、所述第二收缩通道、所述第三收缩通道和所述第四收缩通道的高度为50μm，长度为300μm。
[0011]可选的，所述第一确定性侧向位移微柱结构、所述第二确定性侧向位移微柱结构、所述第三确定性侧向位移微柱结构、所述第四确定性侧向位移微柱结构和所述第五确定性侧向位移微柱结构由多个微柱组成，所述微柱的柱间水平距离为40μm
‑
80μm，所述微柱的柱间竖直方向距离为30μm
‑
45μm，所述微柱的偏转角与水平方向呈15
°‑
35
°
。
[0012]本技术的创新点包括：
[0013]1、本技术通过扩张通道与收缩通道作为流道主体，扩张通道包裹所述确定性侧向位移微柱结构，在扩张通道与收缩通道中，微藻细胞由于惯性迁移效应、收缩扩张诱导产生的截面二次流以及协同的所述确定性侧向位移微柱结构会使微藻细胞在迁移过程中更快速地聚焦成一条粒子束，从而有利于不同微藻细胞的有效分选；整个过程不需要依赖专业操作人员，分选效率高，省时省力，是本技术实施例的创新点之一。
[0014]2、本技术通过扩张通道与收缩通道的阵列排布，以及所述扩张通道与确定性侧向位移微柱结构相结合可以减少微藻细胞迁移时间，实现高速汇聚，不会产生堵塞的问题，并且能够有效地提高惯性微流体操控精度，可在用于实现两种以上不同尺寸微微藻细胞的惯性分离，且分离精度可以达到5μm；是本技术实施例的创新点之一。
[0015]3、本技术结构简单，不需要依赖人工在显微镜下完成分选，对操作人员专业技术要求低，分选成本低；是本技术实施例的创新点之一。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1为本技术的分选微藻细胞的微流控芯片的部分三维结构示意图；
[0018]图2为流道层I的部分二维结构示意图；
[0019]图3为流道层I的部分二维结构尺寸图；
[0020]图4为流道层I的速度流线图；
[0021]图5为流道层I的速度梯度图；
[0022]图6为流道层I的压力梯度图；
[0023]图中：I
‑
流道层、II
‑
基底层、1
‑
入口、2
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第一扩张通道、3
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第一收缩通道、4
‑
第二扩张通道、5
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第二收缩通道、6
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第三扩张通道、7
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第三收缩通道、8
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第四扩张通道、9
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第四收缩通道、10
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第五扩张通道、11
‑
第一确定性侧向位移微柱结构、12
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第二确定性侧向位移微柱结构、13
‑
第三确定性侧向位移微柱结构、14
‑
第四确定性侧向位移微柱结构、15
‑
第五确定性侧向位移微柱结构、16
‑
第一出口和17
‑
第二出口；H1和L分别为3
‑
所述第一收缩通道、5
‑
所述第二收缩通道、所述7
‑
第三收缩通道和9
‑
所述第四收缩通道的高度和长度；X和D分别为2
‑
第一扩张通道4
‑
第二扩张通道、6
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第三扩张通道、和8
‑
第四扩张通道的长度和高度；H2和H3分别为16
‑
第一出口和17
‑
第二出口的高度；X1和X2分别为10
‑
第五扩张通道的上部分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分选微藻细胞的微流控芯片，其特征在于，所述芯片包括流道层和基底层；所述流道层和所述基底层通过等离子清洗机处理键合在一起；所述流道层包括入口、第一扩张通道、第一收缩通道、第二扩张通道、第一出口和第二出口；所述第一扩张通道的首端与所述入口相连通，所述第一收缩通道的首端与所述第一收缩通道的末端相连通，所述第二扩张通道的首端与所述第二扩张通道的末端相连通，所述第二扩张通道的末端与所述第一出口以及所述第二出口相连通；所述第一扩张通道包裹第一确定性侧向位移微柱结构，所述第二扩张通道包裹第二确定性侧向位移微柱结构。2.根据权利要求1所述芯片，其特征在于，所述流道层还包括第二收缩通道、第三扩张通道、第三收缩通道、第四扩张通道、第四收缩通道、第五扩张通道；所述第一扩张通道的首端与所述入口相连通，所述第一收缩通道的首端与所述第一扩张通道的末端相连通，所述第二扩张通道的首端与所述第一收缩通道的末端相连通，第二收缩通道的首端与所述第二扩张通道的末端相连通，所述第三扩张通道的首端与所述第二收缩通道的末端相连通，所述第三收缩通道的首端与所述第三扩张通道的末端相连通，所述第四扩张通道的首端与所述第三收缩通道的末端相连通，所述第四收缩通道的首端与所述第四扩张通道的末端相连通，所述第五扩张通道的首端与所述第四收缩通道末端相连通，所述第五扩张通道的末端与所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴之豪，史留勇，周腾，
申请(专利权)人：海南大学，
类型：新型
国别省市：