一种磁性三维鱼骨结构的微流控芯片及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种磁性三维鱼骨结构的微流控芯片及其应用，该芯片包括基片、盖片和封装片，基片的一表面上开设有沿其长度方向的流体沟道，盖片的两端分别设有注入口和排出口，封装片位于基片和盖片之间，封装片的一表面与盖片密封连接，封装片的另一表面与基片上设有流体沟道的表面密封连接，封装片上沿封装有沿着注入口到排出口的方向分布的磁性三维鱼骨型结构，磁性三维鱼骨型结构与流体沟道正相对，注入口和排出口分别贯穿封装片，且注入口和排出口分别与流体沟道连通。该微流控芯片结构简单，易于制作，使用方便，该芯片能显著提高化学反应速率，实现生化目标物的高灵敏检测。实现生化目标物的高灵敏检测。

【技术实现步骤摘要】
一种磁性三维鱼骨结构的微流控芯片及其应用


[0001]本专利技术涉及微流控芯片
，具体涉及一种磁性三维鱼骨结构的微流控芯片及其应用，该微流控芯片可实现靶向磁性载体的规律性堆叠，从而保证了各种蛋白质、核酸、病原菌等生化目标物的高效、快速、高灵敏的检测。

技术介绍

[0002]微流控技术以其尺寸小、耗样量低、灵敏度高等特点在液体活检中独具优势，实现了多种标志物的快速高灵敏检测。但是，微流控芯片本身的层流特性决定了其内部粒子之间的传质较差。鱼骨结构具有横向诱导涡流、增强流体循环流动等优势，进而在一定程度上增强流体与鱼骨结构间的表面相互作用，提高化学反应速率，因此广泛应用于生物医学工程中，尤其是细胞捕获、分选以及检测等方面。
[0003]但是，目前制备鱼骨结构的方法主要为软光刻法，在光刻后的具有鱼骨图案硅片模板上浇筑PDMS，经固化后制成鱼骨结构。通过此方法制备的鱼骨结构多为整体柱形鱼骨结构，这种传统鱼骨结构的液固界面的流动停滞和水动力阻力仍会限制颗粒向固体表面的对流，从而降低目标物和鱼骨结构表面的结合。基于此，为了消除这一影响，需要对此类鱼脊骨结构的微流控芯片进行改进，以进一步提高生物化学反应效率。

技术实现思路

[0004]基于上述现有技术，本专利技术提供了一种磁性三维鱼骨结构的微流控芯片及其应用，该微流控芯片结构简单，易于制作，使用方便，该芯片能显著提高化学反应速率，实现生化目标物的高灵敏检测。
[0005]实现本专利技术上述目的所采用的技术方案为：
[0006]一种磁性三维鱼骨结构的微流控芯片，包括基片、盖片和封装片，基片的一表面上开设有沿其长度方向的流体沟道，盖片的两端分别设有注入口和排出口，封装片位于基片和盖片之间，封装片的一表面与盖片密封连接，封装片的另一表面与基片上设有流体沟道的表面密封连接，封装片上沿封装有沿着注入口到排出口的方向分布的磁性三维鱼骨型结构，磁性三维鱼骨型结构与流体沟道正相对，注入口和排出口分别贯穿封装片，且注入口和排出口分别与流体沟道连通。
[0007]所述的磁性三维鱼骨型结构包括第一鱼骨软磁阵列和第二鱼骨软磁阵列，第一鱼骨软磁阵列和第二鱼骨软磁阵列呈中心对称分布。
[0008]所述的第一鱼骨软磁阵列包括多个沿着注入口到排出口的方向等间距排列的第一鱼骨软磁单元，第二鱼骨软磁阵列包括多个沿着排出口到注入口的方向等间距排列的第二鱼骨软磁单元，第一鱼骨软磁阵列中位于最内侧的第一鱼骨软磁单元靠近第二鱼骨软磁阵列中位于最内侧的第二鱼骨软磁单元。
[0009]所述的第一鱼骨单元包括第一软磁条阵列A和第一软磁条阵列B，第一软磁条阵列A和第一软磁条阵列B的结构相互对称，第一软磁条阵列A由多个沿着注入口到排出口的方
向等间距排列的第一软磁条A构成，第一软磁条A呈对勾形，第一软磁条阵列B由多个沿着注入口到排出口的方向等间距排列的第一软磁条B构成，第一软磁条B呈对勾形，第一软磁条阵列A中位于最内侧的第一软磁条A靠近第一软磁条阵列B中位于最外侧的第一软磁条B，所有的第一软磁条A和第一软磁条B的夹角朝向注入口；
[0010]所述的第二鱼骨单元包括第二软磁条阵列A和第二软磁条阵列B，第二软磁条阵列A和第二软磁条阵列B的结构相互对称，第二软磁条阵列A由多个沿着排出口到注入口的方向等间距排列的第二软磁条A构成，第二软磁条A呈对勾形，第二软磁条阵列B由多个沿着排出口到注入口的方向等间距排列的第二软磁条B构成，第二软磁条B呈对勾形，第二软磁条阵列A中位于最内侧的第二软磁条A靠近第二软磁条阵列B中位于最外侧的第二软磁条B，所有的第二软磁条A和第二软磁条B的夹角朝向排出口；
[0011]各第一软磁条A与对应的第二软磁条A呈中心对称分布，各第一软磁条B与对应的第二软磁条B呈中心对称分布。
[0012]所述的第一软磁条A由第一软磁长段A和第一软磁短段A构成，第一软磁长段A的一端与第一软磁短段A的一端连接，第一软磁条B由第一软磁长段B和第一软磁短段B构成，第一软磁长段B的一端与第一软磁短段B的一端连接，第二软磁条A由第二软磁长段A和第二软磁短段A构成，第二软磁长段A的一端与第二软磁短段A的一端连接，第二软磁条B由第二软磁长段B和第二软磁短段B构成，第二软磁长段B的一端与第二软磁短段B的一端连接；
[0013]第一鱼骨单元中，第一软磁条阵列A两侧分别与第一软磁条阵列B的两侧对齐，位于最内侧的第一软磁条A的第一软磁短段A靠近位于最外侧的第一软磁条B的第一软磁长段B；
[0014]第二鱼骨单元中，第二软磁条阵列A两侧分别与第二软磁条阵列B的两侧对齐，位于最内侧的第二软磁条A的第二软磁短段A靠近位于最外侧的第二软磁条B的第二软磁长段B。
[0015]所述的第一软磁长段A与第一软磁短段A的长度之比、第一软磁长段B与第一软磁短段B的长度之比、第二软磁长段A与第二软磁短段A的长度之比和第二软磁长段B与第二软磁短段B的长度之比均为2:1。
[0016]所述的第一软磁条A、第一软磁条B、第二软磁条A和第二软磁条B的结构相同，第一软磁条A、第一软磁条B、第二软磁条A和第二软磁条B均由镍块排列构成。
[0017]所述的一软磁条A、第一软磁条B、第二软磁条A和第二软磁条B均由方形镍块和球形镍块交替排列构成，且方形镍块和球形镍块呈锯齿状分布。
[0018]所述的流体沟道呈方形条状，磁性三维鱼骨型结构的宽度大于流体沟道的宽度。
[0019]一种磁性三维鱼骨结构的微流控芯片在生化物质检测中的应用。
[0020]与现有技术相比，本专利技术的有益效果和优点在于：
[0021]1、该微流控芯片的磁性三维鱼骨型结构与其他常规鱼骨结构相比，当修饰有特殊标志物的磁珠通过该微流控芯片时，磁珠被规律性固定和堆叠，磁珠分布形成三维靶向鱼骨结构，具有更大的结合表面体积比以及探针密度，可以增强目标物与鱼骨结构表面的靶向物质的有效碰撞，进而提高化学反应速率。
[0022]2、该磁性三维鱼骨型结构是在外部磁场的调控下靶向捕获目标物，因此，可利用磁场将目标物从微流控芯片中释放，以用于后续的进一步反应，实现了微流控芯片的多次
循环利用，且可更换修饰有不同特殊标志物的磁珠进行不同细胞的捕获分离。
[0023]3、该磁性三维鱼骨型结构可以根据应用的场景不同，调整软磁条的排布方式，以实现不同分布方式的鱼骨结构。
[0024]4、该微流控芯片结构简单，使用方便，易于制作，制作成本低。
附图说明
[0025]图1为磁性三维鱼骨结构的微流控芯片的结构示意图。
[0026]图2为图1的主视图。
[0027]图3为图1的俯视图。
[0028]图4为第一鱼骨单元的结构示意图。
[0029]其中，1
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盖片、2
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封装片、3
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基片、4
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注入口、5
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排出口、6
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第一软磁条A、7
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磁性三维鱼骨结构的微流控芯片，包括基片和盖片，基片的一表面上开设有沿其长度方向的流体沟道，盖片的两端分别设有注入口和排出口，其特征在于：还包括封装片，封装片位于基片和盖片之间，封装片的一表面与盖片密封连接，封装片的另一表面与基片上设有流体沟道的表面密封连接，封装片上沿封装有沿着注入口到排出口的方向分布的磁性三维鱼骨型结构，磁性三维鱼骨型结构与流体沟道正相对，注入口和排出口分别贯穿封装片，且注入口和排出口分别与流体沟道连通。2.根据权利要求1所述的磁性三维鱼骨结构的微流控芯片，其特征在于：所述的磁性三维鱼骨型结构包括第一鱼骨软磁阵列和第二鱼骨软磁阵列，第一鱼骨软磁阵列和第二鱼骨软磁阵列呈中心对称分布。3.根据权利要求2所述的磁性三维鱼骨结构的微流控芯片，其特征在于：所述的第一鱼骨软磁阵列包括多个沿着注入口到排出口的方向等间距排列的第一鱼骨软磁单元，第二鱼骨软磁阵列包括多个沿着排出口到注入口的方向等间距排列的第二鱼骨软磁单元，第一鱼骨软磁阵列中位于最内侧的第一鱼骨软磁单元靠近第二鱼骨软磁阵列中位于最内侧的第二鱼骨软磁单元。4.根据权利要求3所述的磁性三维鱼骨结构的微流控芯片，其特征在于：所述的第一鱼骨单元包括第一软磁条阵列A和第一软磁条阵列B，第一软磁条阵列A和第一软磁条阵列B的结构相互对称，第一软磁条阵列A由多个沿着注入口到排出口的方向等间距排列的第一软磁条A构成，第一软磁条A呈对勾形，第一软磁条阵列B由多个沿着注入口到排出口的方向等间距排列的第一软磁条B构成，第一软磁条B呈对勾形，第一软磁条阵列A中位于最内侧的第一软磁条A靠近第一软磁条阵列B中位于最外侧的第一软磁条B，所有的第一软磁条A和第一软磁条B的夹角朝向注入口；所述的第二鱼骨单元包括第二软磁条阵列A和第二软磁条阵列B，第二软磁条阵列A和第二软磁条阵列B的结构相互对称，第二软磁条阵列A由多个沿着排出口到注入口的方向等间距排列的第二软磁条A构成，第二软磁条A呈对勾形，第二软磁条阵列B由多个沿着排出口到注入口的方向等间距排列的第二软磁条B构成，第二软磁条B呈对勾形，第二软磁条阵列A中位于最内侧的第二软磁条A靠近第二软磁条阵列B中位于最外侧的第...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤曼，袁鑫玥，刘侃，
申请(专利权)人：武汉纺织大学，
类型：发明
国别省市：