多級微球篩選芯片的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種新型微球篩選用芯片，從使用上講，是一種在材料、醫(yī)學(xué)、生物工程等領(lǐng)域使用的多級微球篩選芯片。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，隨著生物工程、醫(yī)學(xué)靶向藥物治療的發(fā)展，越來越多地應(yīng)用了微粒材料，同時在材料科學(xué)發(fā)展中，納微級別的微粒材料的研宄與應(yīng)用也日益廣泛。目前，微粒材料的尺寸篩選，大多還用的是過濾或干微粒篩分方法，該方法對于用使用液體制備出的微球，篩選不是很方便，特別是對于微米級粒徑容易使過濾失效，或過濾時間很長；如把微球烘干再采用篩分方法，同樣存在上述問題，而且還增加了因超標(biāo)微粒的烘干制作成本。微流控芯片是近些年發(fā)展起來的新技術(shù)，對于微米液滴微粒，具有速度快，篩選尺寸分散度低的特點。
[0003]因此，需要一種更加專業(yè)的一種微流控微球篩選芯片，用于溶液中微米級微粒的篩選。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型的技術(shù)方案為:一種多級微球篩選芯片，其主要由篩選單元組成，其特征在于:第一級篩選單元包括在芯片體一端上的一個進樣孔，進樣孔連接長度為10mm~15mm的進樣主通道，保證進樣液體的管道壓力。進樣主通道末端分叉，分出3條進樣分支通道，每條進樣分支通道連通一條20mm~30mm長的微球篩選通道，這樣設(shè)計保證篩選的進行。微球篩選通道的末端連通1mm長的出樣通道和出樣通道底端的出樣孔，這同樣為了保證篩選的充分進行，所需的管道長度。在每條微球篩選通道的兩側(cè)各相連有一條微球運輸通道，3條微球篩選通道共6條微球運輸通道均平行于出樣通道，為了管道排布和樣品流向一致。6條微球運輸通道在超過出樣通道底端的出樣孔后共同進入一個橢圓形的收集池，便于儲存微球和后續(xù)加壓流動。在收集池的另一端有一條收集池排出通道連接著收集池出樣口垂直截止閥。出口和截止閥的設(shè)計便于篩選的樣品可以從任意一級導(dǎo)出，同時便于樣品的流速、流向的調(diào)控。以上組成了第一級篩選單元。
[0005]第一級篩選單元的收集池出樣口垂直截止閥與下一級篩選單元的進樣口垂直截止閥通過連接通道連通，下一級的篩選單元的收集池出樣口垂直截止閥再與下下一級的篩選單元的進樣口垂直截止閥通過連接通道連通，以此類推；期間進出口都設(shè)計有截止閥，作用也是便于使用過程中的加壓或負壓，調(diào)控樣品的流速、流向。
[0006]中間每一級篩選單元除了進樣口垂直截止閥不同于第一級篩選單元的進樣孔、收集池的出口不同于最后一級的篩選單元的微球運輸出孔之外，其余均與第一級篩選單元結(jié)構(gòu)相同；最后一級的篩選單元的進出口是進樣口垂直截止閥和微球運輸出孔，其余結(jié)構(gòu)也與第一級篩選單元相同。所有通道的深度與進樣分支通道的寬度相等。這樣設(shè)計便于微流控芯片的批量加工生產(chǎn)。上述技術(shù)方案中，所述收集池出樣口垂直截止閥和進樣口垂直截止閥都是三通的，設(shè)計是為了便于篩選的調(diào)控操作，和各級間越級的組合操作的便利。
[0007]上述技術(shù)方案中，所述微球篩選通道，沿著其微球篩選腔的兩個側(cè)壁上對稱交叉分布擋墻和另一側(cè)擋墻，擋墻和另一側(cè)擋墻向著出樣方向與微球篩選腔壁的開口夾角為60° -80°，高度與微球篩選通道的深度相等。設(shè)計目的是在一定流速下，通過微流控芯片的微球篩選通道的層流流體，能夠在擋墻后面產(chǎn)生湍流，將微球匯集到每一個擋墻和另一側(cè)擋墻的開口底部，通過微球收集微管篩選。擋墻和另一側(cè)擋墻交叉間隔分布，且長度均超過微球篩選通道的管道中心線，將微球篩選腔分割，俯視看微球篩選腔呈蛇形，其目的也是為了增加湍流的形成，流體將會在微球篩選腔左右蛇形流過。在微球篩選腔的每一個擋墻和另一側(cè)擋墻的開口底部有微球收集微管，微球收集微管與微球篩選通道兩側(cè)的微球運輸通道相連通，此設(shè)計完成微球的篩選，原理與錯流過濾類似。
[0008]上述技術(shù)方案中，所述篩選單元的微球收集微管的寬度在5μπι~500 μπι之間，每一級篩選單元的3條微球篩選通道的微球收集微管的寬度尺寸一致，各級篩選單元的微球收集微管的寬度尺寸由大到小逐級遞減，或除第一級篩選單元外各級篩選單元的微球收集微管的寬度尺寸一致。篩選單元的微球收集微管的寬度有2~8個規(guī)格，例如:第一級500 μπκ第二級300 μπκ第三級100 μπκ第四級80 μπκ第五級50 μπκ第六級30 μπκ第七級20 μπκ第八級10 μπι ;或者第一級80 μπκ第二級50 μπκ第三級30 μπκ第四級20 μπκ第五級10 μπκ第六級5 μπι ;或者第一級10 μπκ第二級至第八級均為5 μπι。此設(shè)計便于篩選操作，以及各級篩選單元間越級的組合篩選，粒徑區(qū)段篩選的便利。所述各級篩選單元的微球篩選通道的寬度是進樣主通道的寬度的2倍，進樣分支通道的寬度是進樣主通道的寬度的4/5，進樣主通道與出樣通道的寬度相同，微球運輸通道的寬度是微球收集微管寬度的2-4倍。設(shè)計是為了滿足各管道流體的流動壓差，同時篩選單元的模塊化設(shè)計，便于芯片的模板制作和芯片的批量生產(chǎn)。
[0009]本實用新型技術(shù)特點是制作方便，專業(yè)性更強。
[0010]與現(xiàn)有的常規(guī)過濾或篩分法篩選微球相比，本實用新型有下列有益效果:(1)專業(yè)性更強，可以直接與自動加液器連用，篩選的粒徑一致性更好；(2) —片芯片可并排多組多級篩選單元，同時篩選，或者同事篩選不同的樣本，提高了篩選工作效率；(3)制作方便簡單，使用成本低廉，可批量大規(guī)模生產(chǎn)使用。
【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型的一種三級篩選單元的微球篩選芯片示意圖。
[0012]圖2為本實用新型的微球篩選通道的放大示意圖。
[0013]圖3為本實用新型的一種八級篩選單元的微球篩選芯片示意圖，從上到下依次為第一級至第八級。
[0014]圖中:1.芯片體；2.進樣孔；3.進樣主通道；4.進樣分支通道；5.微球篩選通道；
6.微球運輸通道；7.出樣通道；8.出樣孔；9.收集池；10.收集池排出通道；11.收集池出樣口垂直截止閥；12.連接通道；13.進樣口垂直截止閥；14.微球運輸出孔；15.微球篩選腔；16.微球收集微管；17.擋墻；18.另一側(cè)擋墻。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖和實施例進一步對本實用新型加以說明。
[0016]實施例一
[0017]參照圖1、圖2，一個有三級篩選單元的一種微球篩選芯片，進樣主通道3長10mm、寬1.0Omm,深1.0Omm ;篩選單元的微球篩選通道5的長20mm、寬是2.50mm,深0.80mm ;擋墻17和另一側(cè)擋墻18高度與微球篩選通道5的深度相等為0.80mm ;進樣分支通道4的寬度是0.80mm,深0.80mm ；出樣通道7長10_、寬1.0Omm,深0.80mm ;連接通道12寬度1.0Omm,深 0.80mm。
[0018]第一級篩選單元的微球收集微管16的寬度是500 μ m，微球運輸通道6的寬度是1.0Omm ;擋墻17和另一側(cè)擋墻18與微球篩選腔15壁的開口夾角為80°。
[0019]第二級篩選單元的微球收集微管16的寬度是100 μ m，微球運輸通道6的寬度是0.20mm ;擋墻17和另一側(cè)擋墻18與微球篩選腔15壁的開口夾角為75°。
[0020]第三級篩選單元的微球收集微管16的寬度是50 μ m，微球運輸通道6的寬度是0.15mm。擋墻17和另一側(cè)擋墻18與微球篩選腔15壁的開口夾角為65°。
[0021]實施例二
[0022]參照圖2、圖3，一個有八級篩選單元的一種微球篩選芯片，進樣主通道3長15mm、寬1.0Omm ;篩選單元的微球篩選通道5的長30_、寬是2.0Omm ;進樣分支通道4的寬度是
0.80mm,出