[发明专利]数字微流控基板及其制作方法、数字微流控芯片及方法

说明书

本发明公开了一种数字微流控基板及其制作方法、数字微流控芯片及方法，属于微流控技术领域。该数字微流控基板包括衬底基板、设置在衬底基板上的液滴控制单元和温度检测单元，所述液滴控制单元包括依次设置在所述衬底基板上的电极层、介质层和疏水层，所述电极层包括多个控制电极，所述温度检测单元包括多个温度传感器，所述多个温度传感器和所述多个控制电极一一对应设置，且对应的温度传感器和控制电极在垂直于衬底基板的方向上重叠设置。

技术领域

本发明涉及微流控技术领域，特别涉及一种数字微流控基板及其制作方法、数字微流控芯片及方法。

背景技术

数字微流控是一种以独立液滴为操控单元的流体控制技术。该技术能够通过精确操控液滴移动，实现液滴的融合、分离等操作，完成各种生物化学反应。常见的数字微流控芯片通过在控制电极上施加电压，从而驱动液体朝指定方向移动。

对于一些对温度变化敏感或要求控温的生物化学反应，需要对生物化学反应的温度进行监测。目前，通过将现有的温度传感器(例如热电偶等)直接粘贴固定在数字微流控芯片的外表面，从而实现对数字微流控芯片上的生物化学反应的环境温度监测。由于普通的温度传感器的体积较大，因此只能检测数字微流控芯片上较大区域的温度，不利于精确监测液滴在数字微流控基板上移动过程中的温度。

发明内容

为克服相关技术中存在采用热电偶等温度传感器检测数字微流控芯片的温度时精确度较低的问题，本发明提供了一种数字微流控基板及其制作方法、数字微流控芯片及方法。所述技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种数字微流控基板，包括衬底基板、设置在衬底基板上的液滴控制单元和温度检测单元，所述液滴控制单元包括依次设置在所述衬底基板上的电极层、介质层和疏水层，所述电极层包括多个控制电极，所述温度检测单元包括多个温度传感器，所述多个温度传感器和所述多个控制电极一一对应设置，且对应的温度传感器和控制电极在垂直于衬底基板的方向上重叠设置。

在本发明实施例的一种实施方式中，所述液滴控制单元和所述温度检测单元设置在所述衬底基板的同一侧。

在本发明实施例的另一种实施方式中，所述每个温度传感器均包括地电极和设置在地电极上的PN结，所述PN结设置在所属的温度传感器对应的控制电极和所属的温度传感器的地电极之间。

在本发明实施例的另一种实施方式中，所述温度传感器在所述衬底基板上的正投影区域位于对应的所述控制电极在所述衬底基板上的正投影区域内，且所述温度传感器在所述衬底基板上的正投影区域的面积小于所述控制电极在所述衬底基板上的正投影区域的面积。

可选地，所述多个控制电极可以呈矩阵布置、呈直线型布置、呈十字形布置或呈井字形布置。

可选地，所述控制电极为矩形电极、多边形电极或不规则形状的电极。

在本发明实施例的又一种实施方式中，相邻的所述控制电极之间的间距为50μm～200μm。

在本发明实施例的又一种实施方式中，所述数字微流控基板还包括多个控制引脚和多个温度引脚，每个所述控制引脚通过控制引线与对应的所述控制电极连接，每个所述温度引脚通过温度引线与对应的所述温度传感器连接，所述控制引脚和所述温度引脚设置在所述衬底基板的不同侧。

在本发明实施例的又一种实施方式中，所述控制引线与所述控制电极不同层设置，所述控制引线与所述控制电极通过过孔连接。

第二方面，本发明实施例还提供了一种数字微流控芯片，包括平行间隔设置的上基板和下基板，且所述上基板和所述下基板密封连接，所述下基板为前述第一方面提供的数字微流控基板，所述上基板包括衬底基板和依次设置在衬底基板上的参比电极、介质层和疏水层，所述上基板上设有试剂孔。