[发明专利]一种控制微流控芯片内部亲水化修饰效果的方法

说明书

一种控制微流控芯片内部亲水化修饰效果的方法，属于微流控芯片亲水化控制技术领域，本发明基于两个硼酸基团修饰的聚集诱导发光分子和含有羟基的聚乙烯醇(PVA)的特异性、选择性识别作用，对经过亲水化处理的微流控芯片内部进行荧光可视化成像标记，并通过荧光显微镜或激光共聚焦显微镜对其内部荧光强度及分布情况进行测量分析控制条件。本方法实现了对微流控芯片中微孔道的原位可视化控制，可解决传统测量中无法对芯片内部实施原位检测的难题，是一种安全、无损、快速有效的可视化识别方法，可广泛应用于材料中对亲水化处理效果的快速筛查。

技术领域

本发明属于微流控芯片亲水化技术领域，具体涉及一种对弹性PDMS芯片中亲水化修饰后的进行特定识别染色及荧光成像控制的方法。

背景技术

微流控芯片因其能够在微米尺度环境中同时实现样品制备、分离、检测而受到关注。由于其准确度高、灵敏性好、反应物用量少等优点而广泛应用于化学、生物以及环境领域，其中聚二甲基硅氧烷(PDMS)由于其光学透明度好、制备简单、弹性优良等特点成为微流控芯片的主要制作材料。为了发挥PDMS微流控芯片在样品反应体系中的重要作用，对其表面亲水化处理具有重要的意义。

常用的亲水化处理方法包括聚合物吸附、酸处理、等离子体或紫外光照等。由于微流控芯片的孔道在微米级别，目前对亲水化效果的评价大多基于对外界材料表面的模拟处理，很难实现对微流控芯片孔道内部的直接表征。而孔道内部与外部表面的受力、结构均有所差别，外部的模拟测试难以代表孔道内部亲水化修饰效果的真实水平。因此，迫切需要一种原位、无损的特异性识别方法，实现对微流控孔道内部亲水化效果的真实、有效控制。

本发明的方法是基于具有两个硼酸基团的聚集诱导发光分子(DB-TPE)对聚合物聚乙烯醇(PVA)上羟基的选择性键合识别，对经过PVA修饰后的微流控芯片内部亲水化处理效果进行可视化评价，并可拓展于其他亲水化处理后表面羟基含量的监测。本方法安全、快速、有效，可用于对微流控芯片中微孔道亲水化的原位检测及可视化控制方法，为微流控芯片在后续吸附剂反应中的效果奠定基础。

发明内容

基于上述微流控芯片中亲水性的重要作用，为了克服现有技术问题，本发明提供了一种原位的亲水化效果可视化控制方法。

本发明的技术方案为：配制DB-TPE溶液，调节溶液pH为～10保证其电离。将质量分数为3％的聚乙烯醇(PVA)取不同量加入到DB-TPE溶液中，充分震荡后得到荧光性能增强的复合材料。通过对照试验和红外表征验证PVA与DB-TPE以共价键形式形成特异性、稳定结合。基于此，用PVA修饰PDMS构筑的微流控芯片孔道内部，洗涤后用DB-TPE进行染色，染色后再次用去离子水清洗多余的DB-TPE。通过激光扫描共聚焦显微镜对微流控芯片孔道内部的荧光分布情况进行定性、定量的分析，实现对孔道内部亲水化程度的可视化筛选。另外，此方法同样适用于其他亲水化处理方式的可视化评价中，具有操作的便捷性和可靠性。

本方法能够原位地对芯片内部孔道的亲水性进行可视化，有效解决了传统方法在微观区域的限制，其快速、无损的成像方法，对芯片修饰及后续应用具有重要意义。

PDMS微流控芯片内部孔道亲水化控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)制备具有硼酸修饰的荧光物质的碱性溶液；

(2)PDMS微流控芯片的制备

优选：设计并光刻金属基模板，作为微流控芯片的模具；以体积比1:10将固化剂和PDMS进行混合，将混合物倒入模具槽中，抽真空30min排出气泡；将此模具放置于80℃的烘箱中进行固化；最后将固化后的PDMS从模具上剥离备用；

(3)PDMS微流控芯片的亲水化处理

将制备好的PDMS芯片用去离子水超声清洗5-20min；将配置好的亲水化处理试剂溶液注入PDMS微流控孔道中，保留不同时间段后将溶液吸出；用去离子水润洗孔道3-4次后备用；