一種微流控芯片的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種微流控芯片，屬于微流控芯片領(lǐng)域以及生物檢測領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]微流控芯片是以微機電加工技術(shù)為基礎(chǔ)，由微管路在芯片上形成網(wǎng)絡(luò)，以可控微流體貫穿整個系統(tǒng)并完成各種生物和化學(xué)過程的一種技術(shù)。在微流控芯片技術(shù)發(fā)展早期，芯片毛細管電泳是其主流技術(shù)，所用芯片結(jié)構(gòu)簡單，功能單一；近年來，微流控芯片開始向功能化、集成化方向飛速發(fā)展，諸如核酸擴增反應(yīng)、免疫反應(yīng)、細胞裂解等重要的生物和化學(xué)過程成為新的熱點，而為了研宄這些復(fù)雜的生物化學(xué)反應(yīng)，通常需要在芯片上制作大量、均一的微池，這些微池共同構(gòu)成了微反應(yīng)器陣列。
[0003]構(gòu)建微反應(yīng)器陣列需要分配試劑以形成大量、均一的微池。當前的試劑分配方式多種多樣，如真空負壓式(CN101590389A)、離心式(US6627159, US20050199500A1, US2004120856A1, US6919058B2, US20030166265A1, W09533986A1),以及 CN102886280A 和CN104226385A 等。
[0004]真空負壓式利用了 PDMS等硅橡膠的吸氣特性，試劑被吸入各個微池。此方法缺陷是PDMS無法注塑生產(chǎn)，很難批量制造，且成本高昂。離心式是利用離心力將主通道內(nèi)的試劑分配進入各個微池，此方法的缺陷是離心通常需要離心機，設(shè)備沉重，無法便攜。
[0005]總之，這些芯片或者無法批量生產(chǎn)，或者需要專業(yè)配套設(shè)備，均不適合實際使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實用新型提供的一種微流控芯片，無需設(shè)備輔助，只需用戶簡單操作，試劑即可分配形成多個均一的微池，非常適合實際使用。
[0007]本實用新型的一個目的是提供一種新型微流控芯片。
[0008]本實用新型提供的微流控芯片，包括底片和蓋片，芯片位于底片上，所述底片和所述蓋片封接為一體，所述芯片包括至少I個微池，所述微池與至少I個進樣通道連通，且所述微池與至少I個排氣孔連通，所述排氣孔的內(nèi)部或表面有疏水透氣介質(zhì)。
[0009]上述微流控芯片中，所述疏水透氣介質(zhì)的材質(zhì)是聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚丙烯(PP)或其他化合物。
[0010]上述微流控芯片中，所述疏水透氣介質(zhì)的樣式是膜、柱狀塞、涂層。當疏水透氣介質(zhì)為膜時，位于排氣孔的上表面或下表面，可通過膠粘等方式固定；當疏水透氣介質(zhì)為柱狀塞時，位于排氣孔的內(nèi)部，可通過物理鑲嵌、膠粘等方式固定；當疏水透氣介質(zhì)為涂層時，位于排氣孔的內(nèi)壁。
[0011]在所述膜或柱狀塞上有透氣孔，所述孔的孔徑為lnm-lmm。所述孔可以是材料本身就具有的，也可以是通過激光打孔、重離子打孔獲得。
[0012]所述涂層可以是硅烷化試劑，如六甲基二硅烷胺、甲基三乙氧基硅烷，也可以是其他化合物，如四氟化碳；涂層的形成方式可以是涂覆、等離子處理、化學(xué)氣相沉積、溶膠凝膠法。所述涂層的厚度為0.1nm-1O μπι。
[0013]上述微流控芯片中，所述進樣通道的作用是阻止各微池之間的擴散污染，即避免微池內(nèi)的分子或細胞擴散至相鄰微池。在某些情況下，進樣通道也可以取消。
[0014]上述微流控芯片中，在某些情況下，所述排氣孔與所述微池都在同一底片或蓋片上，且所述排氣孔為通孔。排氣孔和微池在同一側(cè)的優(yōu)點是可以一次注塑成型，且底片和蓋片封接時不會產(chǎn)生誤差。另外，假如排氣孔和微池不是在同一底片或蓋片上，疏水透氣膜在底片和蓋片之間，則各微池之間很容易連通，這是因為疏水透氣膜通常有一定厚度，芯片封接后，試劑會沿著疏水透氣膜的邊緣流動，導(dǎo)致各微池之間的連通。
[0015]上述微流控芯片中，在某些情況下，每個所述進樣通道與主通道連通。這樣試劑可以通過所述主通道進入各個進樣通道，進而進入各微池。
[0016]上述微流控芯片中，每個所述微池與所述排氣孔直接連通或者通過連接通道連通，連接通道的作用是在某些情況下形成毛細管閥以阻擋液體，或者使得排氣孔遠離微池以方便光學(xué)檢測。
[0017]上述底片和蓋片緊密貼合；上述微池、進樣通道、排氣孔、主通道、進樣通道等結(jié)構(gòu)可以設(shè)置在底片上也可以設(shè)置在蓋片上；只要設(shè)置在底片和蓋片相接觸的表面中的任一一面即可；在上下表面各設(shè)置一部分也可以。
[0018]上述微流控芯片中，每個所述微池的間距相等或不等；每個所述微池的大小相等或不等；在芯片的制備中，可以根據(jù)需要來設(shè)計微池的大小和間距。
[0019]上述微流控芯片中，所述底片和蓋片的材料為高分子化合物、金屬、玻璃、石英、硅、陶瓷、高分子化合物、橡膠和硅鋁酸鹽化合物；其中，高分子化合物為聚碳酸酯、聚丙烯或聚乙烯醇。
[0020]上述微流控芯片在使用中，試劑在正壓或負壓作用下進入所述微池，微池內(nèi)的空氣從排氣孔排出，試劑被排氣孔內(nèi)部或表面的疏水透氣介質(zhì)阻擋，直至試劑充滿微池。這種芯片的優(yōu)點是:
[0021](I)可靠。因為有疏水透氣介質(zhì)的阻擋作用，試劑不會濺出。在實際操作中，濺出的試劑會極大影響進樣口的封閉，使得反應(yīng)無法正常進行。
[0022](2)適合批量生產(chǎn)。此芯片的底片和蓋片優(yōu)選為高分子化合物，可以通過注塑來批量制造；此芯片使用的疏水透氣介質(zhì)如聚四氟乙烯膜、聚丙烯中空纖維、等離子處理機均為常見材料和設(shè)備，價格便宜，可以通過切割等方式批量制造。
[0023](3)用戶操作方便。用戶使用普通移液器就可加樣，不用離心機等設(shè)備。
【附圖說明】
[0024]圖1為實施例1中的微流控芯片示意圖。
[0025]圖2為實施例2中的微流控芯片示意圖。
[0026]圖3為實施例3中的微流控芯片示意圖。
[0027]圖4為實施例3中的封接后微流控芯片示意圖。
[0028]其中，附圖標記說明如下:
[0029]101微池；102進樣通道；103排氣孔；104疏水透氣介質(zhì)；201主通道；301連接通道。
【具體實施方式】
[0030]下述實施例中所使用的實驗方法如無特殊說明，均為常規(guī)方法。
[0031 ] 下述實施例中所用的材料、試劑等，如無特殊說明，均可從商業(yè)途徑得到。
[0032]下述實施例中，芯片制作技術(shù)和使用方法均為微流控芯片領(lǐng)域和生物檢測領(lǐng)域的常規(guī)技術(shù)和方法。
[0033]下面結(jié)合具體實施例和附圖對本實用新型作進一步詳細說明，但是本實用新型的內(nèi)容不局限于實施例。
[0034]實施例1。
[0035]本實施例的微流控芯片包括底片和蓋片兩層，底片是厚度為0.1mm的PMMA膜，是