[发明专利]一种具有滤光特性的微流控芯片

说明书

技术领域

本发明涉及微流控芯片领域，特别是涉及一种具有滤光特性的微流控芯片。

背景技术

光学检测是微流控芯片领域使用最广泛的检测方法，例如荧光检测、吸光度检测等等，在化学分析、生物分析、医学检测等领域具有十分广泛且重要的应用。但是，目前的微流控光学检测往往需要具备高精度的光学系统，主要包括各种类型的光学透镜，并且配备高精度的光电传感器进行检测。如果能够将一些光学器件例如滤光片等器件集成到微流控芯片上，则将大大降低检测仪器的光路设计、体积及成本。特别地，如果可以将滤光器件作为微流控芯片的材料直接加工制备成微流控芯片整体中的一部分，不论是在使用层面上，还是在生产层面上而言，具有重要的实际意义。

发明内容

本发明提出一种具有滤光特性的微流控芯片，直接使用具有滤光特性的高分子聚合物材料进行微流控芯片的加工，从而制备一种新型的、具有滤光特性的微流控芯片，特别适合于微流控芯片的光学检测系统。

为了实现上述目标，本发明提出一种具有滤光特性的微流控芯片，其特征在于该微流控芯片是由盖片层、流体通道层和基底层键合而成。所述的盖片层、流体通道层和基底层中至少有一层是由具有滤光特性的高分子聚合物材料加工而成。

本发明提供一种具有滤光特性的微流控芯片，其特征在于，所述的具有滤光特性的高分子聚合物材料包括聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)等，材料内部掺杂具有滤光特性的色素或染料。

本发明提供一种具有滤光特性的微流控芯片，其特征在于，所述的滤光特性包括截止型，带通型，完全遮光型。

本发明提供一种具有滤光特性的微流控芯片，其特征在于，所述的掺杂方法包括将色素或染料的固体粉末或溶液，加入到液相高分子聚合物材料中，固化成型而成。所述的固化成型可以是高温融化状态下的聚合物固化而成，也可以是将溶解有聚合物的溶液中的溶剂挥发后固化而成，也可以是促使聚合物的单体溶液发生聚合反应后固化而成。

本发明提供一种具有滤光特性的微流控芯片，其特征在于，所述的微流体通道层加工有微通道等结构，使用现有的微加工方法加工而成，包括湿法刻蚀、干法刻蚀、激光刻蚀、车床加工、模具热压、模具注塑等。

本发明提供一种具有滤光特性的微流控芯片，其特征在于，所述的键合可以是热压键合、表面活化处理辅助键合、溶剂辅助键合、激光焊接键合、超声波焊接键合、双面胶粘贴键合中的一种或几种的组合。

使用本发明提供的微流控芯片，可以大大简化微流控光学检测系统的器件组成，并且具有滤光特性的高分子聚合物材料材料成本和加工成本十分低廉，可用于批量化生产，因此特别适合于一次性使用的微流控芯片的生产和推广。

附图说明

图1.本发明提供的一种具有滤光特性的微流控芯片。其中，A为具有滤光特性的盖片层；B为具有滤光特性的流体通道层；C为具有滤光特性的基底层；D为微流体通道。

图2.本发明提供的一种盖片具有滤光特性的微流控芯片。其中，A为具有滤光特性的盖片层，B为加工有微流体通道的透明基底层；C为微通道。

具体实施方案

下面的实施例将结合说明书附图对本发明予以进一步的说明。

实施例1一种具有滤光特性的PDMS微流控芯片及其制备方法

一种具有滤光特性的PDMS微流控芯片，结构如图１所示，盖片层A、流体通道层B和基底层C均由PDMS构成。其制备过程如下：首先，将红墨水和PDMS预聚体(含90％单体、10％引发剂)按1∶10的体积比充分混合，搅拌均匀，真空除尽气泡；将混合液使用匀胶机旋涂在三个光滑平整的聚四氟乙烯基片上，厚度为100～500微米；将该基片置于90℃烘箱中加热1h后，取出，将薄膜从基片剥离，获得三张具有滤光特性的PDMS基片；使用CO₂激光雕刻设备分别切割获得盖片层、流体通道层和基底层，并进一步在盖片层上加工镂空的通孔作为流体进样口，在流体通道层加工镂空的流体通道；最后使用氧等离子体对三个基片进行表面轰击活化处理，将三层对准后贴合，实现整体具有滤光特性的PDMS微流控芯片。

实施例2一种盖片层具有滤光特性的PDMS微流控芯片及其制备方法