微球分离筛选芯片及其制备方法技术

一种微球分离筛选芯片，包括：一衬底，该衬底的中心开有一储液池；一流体通道，该流体通道为螺旋状，其制备在衬底的上面，该流体通道具有一进液口及多个出液口，该进液口与储液池连通，出液口设在螺旋状的流体通道末端；过滤柱阵列，该过滤柱阵列制备在流体通道内，该过滤柱阵列是沿流体通道有序纵向排列成列；一盖片，该盖片位于衬底上，其包括一注液口和多个液体出口，该注液口与储液池连通，该液体出口与流体通道的出液口连通，所述盖片的材料为石英片或PDMS。本发明专利技术能够实现目标粒径范围微球的高精度分离，同时兼具可靠性高、成本低廉等特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于微球筛选领域，特别涉及一种，其可用于对微小颗粒进行快速精确分离筛选的芯片及具体制备方法。
技术介绍
一定尺度范围微小颗粒的准确分离筛选对于许多领域具有重要意义，例如生物医学、环境分析，微纳加工等。传统的分离方法主要是利用膜分离法，这种方法受限于膜的孔径大小及均一程度，当颗粒尺寸小于几十微米时，膜分离法的应用则受到了很大限制。随着芯片实验室(lab on a chip)及微机电系统(MEMS)技术在近些年的迅猛发展，芯片上实现微小颗粒的准确分离筛选对于弥补传统分离方法的分离精度差等不足之处 具有重要意义。同时芯片分离系统与传统仪器相比具有体积小，重量轻，成本低，功耗小等诸多优点。目前，利用惯性微流原理已经实现了在芯片上血浆、微球等在一定精度范围的分离，主要是利用微球或细胞在微通道内的惯性聚焦流动实现分离目的。在弯形微流通道内单一利用惯性微流原理进行分离对于血液中血浆与细胞的简单系统的分离尚可有效，但是对于粒径分布范围较宽的微球分离很难达到目标粒径微球的高精度分离筛选。综上所述，在芯片上实现微球的高精度筛选分离，对于诸多领域均有重要意义，同时也是一项具有挑战性的工作。
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种，其能够实现目标粒径范围微球的高精度分离，同时兼具可靠性高、成本低廉等特点。本专利技术提供一种微球分离筛选芯片，包括一衬底，该衬底的中心开有一储液池；一流体通道，该流体通道为螺旋状，其制备在衬底的上面，该流体通道具有一进液口及多个出液口，该进液口与储液池连通，出液口设在螺旋状的流体通道末端；过滤柱阵列，该过滤柱阵列制备在流体通道内，该过滤柱阵列是沿流体通道有序纵向排列成列； 一盖片,该盖片位于衬底上，其包括一注液口和多个液体出口，该注液口与储液池连通，该液体出口与流体通道的出液口连通，所述盖片的材料为石英片或PDMS。其中所述螺旋状的流体通道的圈数大于，流体通道的宽度为50-500微米，深度为30-200 微米。其中所述流体通道内排列成列的过滤柱阵列的列数为1-2列，过滤柱阵列中每个过滤柱的横截面为圆形、六边形或八边形，所述每个过滤柱的高度与流体通道的深度相同。其中所述流体通道内的过滤柱之间的间距为1-100微米。其中所述衬底的材料为硅片、石英片或PDMS。本专利技术还提供一种微球分离筛选芯片的制备方法，包括如下步骤步骤I :在处理好的衬底的正面制备图形；步骤2 :刻蚀，在衬底上形成储液池、流体通道、过滤柱阵列、进液口及多个出液Π ；步骤3 :制备一盖片，在该盖片上形成注液口和液体出口 ；步骤4:将盖片盖合于具有储液池、流体通道、过滤柱阵列、进液口及多个出液口的衬底上，使注液口与储液池连通，液体出口与流体通道的出液口连通，完成制备。其中所述螺旋状的流体通道的圈数大于，流体通道的宽度为50-500微米，深度为30-200 微米。其中所述流体通道内排列成列的过滤柱阵列的列数为1-2列，过滤柱阵列中每个·过滤柱的横截面为圆形、六边形或八边形，所述每个过滤柱的高度与流体通道的深度相同。其中所述流体通道内的过滤柱之间的间距为1-100微米。其中所述衬底的材料为硅片、石英片或PDMS。附图说明为进一步说明本专利技术的具体
技术实现思路
，以下结合实施例及附图详细说明如后，其中图I是本专利技术的结构示意图；图2是图I的剖视图；图3是图2的局部放大图；图4是本专利技术的工艺流程图。具体实施例方式请参阅图I、图2和图3所示，本专利技术提供一种微球分离筛选芯片，包括一衬底1，该衬底I的中心开有一储液池2，所述衬底I的材料为硅片、石英片或PDMS ；一流体通道3，该流体通道3为螺旋状，其制备在衬底I的上面，该流体通道3具有一进液口 31及多个出液口 32，该进液口 31与储液池2连通，出液口 32设在螺旋状的流体通道3末端，所述螺旋状的流体通道3的圈数大于3，流体通道3的宽度为50-500微米，深度为30-200微米；过滤柱阵列4，该过滤柱阵列4制备在流体通道3内，该过滤柱阵列4是沿流体通道3有序纵向排列成列，所述流体通道3内排列成列的过滤柱阵列4的列数为1-2列，过滤柱阵列4中每个过滤柱的横截面为圆形、六边形或八边形，所述每个过滤柱的高度与流体通道3的深度相同，所述流体通道3内的过滤柱之间的间距为1-100微米，所述流体通道3上的多个出液口 32的数量与过滤柱阵列4的列数有关，当过滤柱阵列4的列数为1-2列时，出液口 32的数量为2-3，也就是说，流体通道3上的多个出液口 32的数量是过滤柱阵列4的列数加I ;—盖片5,该盖片5位于衬底I上,其包括一注液口 51和多个液体出口 52,该注液口 51与储液池2连通，该液体出口 52与流体通道3的出液口 32连通，所述盖片5的材料为硅片、石英片或PDMS。请参阅图4，并结合参阅图I-图3所示，本专利技术提供一种微球分离筛选芯片的制备方法，包括如下步骤步骤I :在处理好的衬底I的正面制备图形，所述衬底I的材料为硅片、石英片或PDMS ；步骤2 :刻蚀，在衬底I上形成储液池2、流体通道3、过滤柱阵列4、进液口 31及多个出液口 32，所述螺旋状的流体通道3的圈数大于3，流体通道3的宽度为50-500微米，深度为30-200微米，所述流体通道3内排列成列的过滤柱阵列4的列数为1-2列，过滤柱阵列4中每个过滤柱的横截面为圆形、六边形或八边形，所述每个过滤柱的高度与流体通道3的深度相同，所述流体通道3内的过滤柱之间的间距为1-100微米，所述流体通道3上的多个出液口 32的数量与过滤柱阵列4的列数有关，当过滤柱阵列4的列数为1-2列时，出液口 32的数量为2-3，也就是说，流体通道3上的多个出液口 32的数量是过滤柱阵列4的列数加I ; 步骤3 :制备一盖片5，在该盖片5上形成注液口 51和液体出口 52 ；步骤4 :将盖片5盖合于具有储液池2、流体通道3、过滤柱阵列4、进液口 31及多个出液口 32的衬底I上，使注液口 51与储液池2连通，液体出口 52与出液口 32连通，完成制备；以上所述，仅是本专利技术的实施例，并非对本专利技术作任何形式上的限制，凡是依据本专利技术技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，仍属于本专利技术技术方案范围内，因此本专利技术的保护范围当以权利要求书为准。权利要求1.一种微球分离筛选芯片，包括 一衬底，该衬底的中心开有一储液池； 一流体通道，该流体通道为螺旋状，其制备在衬底的上面，该流体通道具有一进液口及多个出液口，该进液口与储液池连通，出液口设在螺旋状的流体通道末端； 过滤柱阵列，该过滤柱阵列制备在流体通道内，该过滤柱阵列是沿流体通道有序纵向排列成列； 一盖片，该盖片位于衬底上，其包括一注液口和多个液体出口，该注液口与储液池连通，该液体出口与流体通道的出液口连通，所述盖片的材料为石英片或PDMS。2.如权利要求I所述的微球分离筛选芯片，其中所述螺旋状的流体通道的圈数大于，流体通道的宽度为50-500微米，深度为30-200微米。3.如权利要求2所述的微球分离筛选芯片，其中所述流体通道内排列成列的过滤柱阵列的列数为1-2列，过滤柱阵列中每个过滤柱的横截面为圆形、六边形或八边形，所述每个过滤柱的高度与流体通道的深度相同。4.如权利要求3所述的微球分离筛选芯片，其中所述流体通本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微球分离筛选芯片，包括：一衬底，该衬底的中心开有一储液池；一流体通道，该流体通道为螺旋状，其制备在衬底的上面，该流体通道具有一进液口及多个出液口，该进液口与储液池连通，出液口设在螺旋状的流体通道末端；过滤柱阵列，该过滤柱阵列制备在流体通道内，该过滤柱阵列是沿流体通道有序纵向排列成列；一盖片，该盖片位于衬底上，其包括一注液口和多个液体出口，该注液口与储液池连通，该液体出口与流体通道的出液口连通，所述盖片的材料为石英片或PDMS。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：魏清泉，俞育德，周晓光，李运涛，韩伟静，孙英男，
申请(专利权)人：中国科学院半导体研究所，
类型：发明
国别省市：