[发明专利]一种微流控芯片及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及生物检测、环境监测、临床检测技术领域，尤其涉及一种微流控芯片及其制备方法。 

背景技术

现有技术中用于生物检测的方法很多，例如免疫印迹法和酶联免疫法(ELISA法)等免疫分析方法。但这些免疫分析方法需要比较长的分析时间，液体处理过程也比较麻烦，通量比较小(每次只能检测一个项目)，而且需要比较多的生物活性试剂，而微流控分析芯片则可以有效地克服这些缺点。 

微流控免疫分析方法是近些年新发展起来的一项技术，该方法以分析化学为主，结合生物化学、物理化学、免疫学等相关学科的成果，在微小结构中操控流体，被称为微型实验室。应用到免疫分析中，对临床疾病诊断具有重要实用价值。例如，在分析样本量非常少的样品时，微流控技术表现出极强的优势，通常需要样品量为几毫升的实验在采用微流控技术后，仅需要几微升的样品量，大大节省了样本和试剂的消耗量，具有广泛的应用前景和重要的应用价值。 

发明内容

为了解决现有技术中生物检测过程中样本用量大，操作步骤复杂的缺陷，本发明提供一种能够同时对多种不同的样品进行检测的微流控芯片及其制备方法，本发明提供的微流控芯片能够同时检测多个样本中的多种不同的物质，本发明提供的检测方法操作简单，试剂用量少，节省时间，高效准确。 

为了解决上述技术问题，本发明采用下述技术方案： 

本发明提供一种微流控芯片，所述微流控芯片自下而上依次包括基底层、功能层和微流控管道层；所述功能层固定于所述基底层的上表面，所述功能层由至少两条平行的功能条带组成，所述功能条带为能与特定物质起反应的材料形成的条状带；所述微流控管道层覆盖在所述功能条带上，所述微流控管道层的下表面设置有至少两条管道，所述管道与所述的至少一条功能条带相连通，每个管道的两端设置有与大气相通的通孔。所述通孔也称为进样孔，与大气相通的一端的开口位于微流控管道层的上表面；为了便于将待测样品加入到管道内，所述进样孔分散设置，相邻的进样孔之间有一定的间隔。上述的特定物质指待测样品。 

上述微流控管道层的每个管道与全部功能条带相垂直并在交叉点相连通。 

上述微流控芯片的基底层的材料应利于吸附固定所述能与特定物质起反应的材料。例如抗体或抗原，并且不会影响所吸附的抗体和抗原的特异性反应。所述微流控管道层和基底层的材料可选用聚二甲基硅氧烷，玻璃薄片、陶瓷、高分子材料等常用的固相载体。所述高分子材料选自聚苯乙烯、聚碳酸酯等。 

上述微流控芯片的基底层为聚二甲基硅氧烷(PDMS)薄膜。 

上述微流控芯片的基底层和微流控管道层的材料均为聚二甲基硅氧烷(PDMS)。 

上述微流控芯片的基底层的材料为聚二甲基硅氧烷(PDMS)薄膜，微流控管道层的材料为陶瓷。 

上述微流控芯片的基底层和微流控管道层的材料可以相同，也可以不同。还可以对基底层材料进行活化处理，使其以共价键交联生物分子，从而提高包被效率和包被物的稳定性。微流控管道层的管道用封闭剂进行表面处理，降低管道的内表面对生物分子的吸附性，进而使得样本中的待检物质可以更 少量的被管道吸附，从而提高检测灵敏度。 

上述基底层厚度为0.5-2mm，微流控管道层的底部分布长方体管道，长方体管道宽0.01-2mm，高0.01-2mm，长10-50mm，管道之间间隔1-2mm，管道两端为进样孔，进样孔直径1-2mm，垂直距离(或称高度)1-4mm；上述管道的横截面也可以是半圆形，直径为0.01-2mm，优选的，半圆形的直径为0.5-0.7mm。微流控管道层的长、宽、高与长方体管道的尽寸和进样孔的高度相适应，通常，微流控管道层的长15-60mm、宽0.1-20mm、高1-4mm。 

上述微流控管道层通过机械加工，精密机加工，模塑工艺，刻蚀，纳米压印和/或复模法制备。 

上述能与特定物质起反应的材料选自生物材料、人工合成的高分子材料、受体或药物分子的结合靶物质。所述生物材料包括抗体、抗原、DNA、RNA、肽链、蛋白质或其组合。 

进一步的，上述功能条带选自包被抗体条带、包被抗原条带、或其组合。 

上述基底层和微流控管道层紧密贴合在一起。上述基底层和微流控管道层利用离子氧化其相邻的表面，进而通过化学键紧密贴合在一起。还可以通过粘结剂，如环氧树脂将微流控管道层和基底层粘结在一起。