[发明专利]液滴微流控芯片及其制备方法

说明书

本发明提供了一种液滴微流控芯片，包括芯片基底，以及与芯片基底依次压合封接的芯片通道层、液滴储存层、芯片粘接层和芯片盖片；所述芯片通道层、液滴储存层、芯片粘接层上还均对应设有液滴通道，所述液滴通道的相对两端分别设有液滴入口和液滴出口；所述芯片通道层上还设有液滴生成组件、液滴检测/分选组件，所述液滴生成组件管道连接于所述液滴通道的液滴入口，所述液滴检测/分选组件管道连接于所述液滴通道的液滴出口。该芯片上集成有液滴的生成、储存、反应、分选多功能，具有较高集成度和较小的面积，可在高筛选效率与自动化水平下完成液滴高通量分选实验。本发明还提供了该芯片的制备方法，适用于大规模、简单地制备得到该芯片。

技术领域

本发明涉及液滴微流控芯片技术领域，尤其涉及一种液滴微流控芯片及其制备方法。

背景技术

液滴微流控芯片是微流控芯片领域快速发展起来的一种全新的操控微小体积液体的技术。在微流道的作用下，互不相容的液体能形成一系列微液滴，每个相互隔离、互不干扰的液滴可以作为一个微反应器，完成相关生化反应和检测。因此，液滴微流控技术具有液滴体积微小、样品消耗少、操控灵活(液滴生成、融合、分裂、标记、分选等)、液滴内传质迅速、检测/分选频率高等特点，尤其是应用于高通量筛选时，可极大改善筛选的规模、速度和成本，显著提升高通量筛选技术的实用性。

目前，用于高通量分选的液滴微流控芯片，大多功能单一，导致实验流程复杂、分选重复性偏低；也有一些集成多种功能单元的微流控芯片，但其结构通常较复杂，加工难度高、成本高。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种液滴微流控芯片及其制备方法，采用快速加工及双面胶粘接键合工艺在同一芯片集成有液滴生成单元、液滴储存与反应单元、液滴检测与分选单元，可在同一芯片上、同一流程内完成常规液滴高通量分选实验，提高筛选效率与自动化水平，该芯片的制备方法简便、快速、成本低廉，适合批量化生产。

第一方面，本发明提供了一种液滴微流控芯片，包括芯片基底，以及与芯片基底依次压合封接的芯片通道层、液滴储存层、芯片粘接层和芯片盖片；

所述芯片通道层、液滴储存层、芯片粘接层上的对应位置还均设有液滴通道，每个所述液滴通道的相对两端分别设有液滴入口和液滴出口；所述芯片通道层上还设有液滴生成组件、液滴检测/分选组件，所述液滴生成组件管道连接于所述液滴通道的液滴入口，所述液滴检测/分选组件管道连接于所述液滴通道的液滴出口；

所述芯片基底用于所述芯片通道层中各通道的封闭，所述芯片粘接层用于粘接所述液滴储存层和芯片盖片，所述液滴储存层上的液滴通道用于液滴的储存/反应；其中，所述液滴储存层的厚度大于所述芯片粘接层以及所述芯片通道层的厚度；所述芯片粘接层和所述芯片通道层的材质为双面胶。

所述“对应位置设有”是指，当把所述液滴微流控芯片的各层层叠对准后，相同的部件(如液滴通道、油相入口、水相试剂入口等)的投影在竖直方面是完全重合的。所述芯片通道层上的液滴通道、所述液滴储存层上的液滴通道、所述芯片粘接层上的上的液滴通道是独立存在，互不干扰的。

本申请中，所述芯片粘接层和液滴储存层的结构基本相同(均含有液滴通道)，但两者的材质、厚度有所不同。

其中，所述芯片粘接层的材质为压敏型或紫外光固化型双面胶。具体地，压敏型双面胶可以列举PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)双面胶等，紫外光固化型双面胶可以列举环氧丙烯酸酯类双面胶等。

优选地，所述芯片粘接层的厚度为0.05-0.2mm。芯片粘接层主要用于粘接芯片盖片和液滴储存层。可以采用激光雕刻法或刀片雕刻法加工出具有液滴通道的芯片粘接层，其中，在芯片粘接层的厚度方向上，液滴通道贯通所述芯片粘接层。

其中，所述液滴储存层的材质为硬质高分子聚合物(PMMA，PC，COC，PS等)。