[发明专利]一种易替换的疏水介电薄膜和一种微流控芯片

说明书

本发明公开了一种易替换的疏水介电薄膜和一种微流控芯片，所述易替换的疏水介电薄膜，包括疏水介电薄膜和贴在所述疏水介电薄膜上的框架。本发明提供的疏水介电薄膜表面平整，将其铺设在涂覆有绝缘液体的驱动电极上制备得到的微流控芯片能够解决现有技术中直接采用在驱动电极上镀疏水介电薄膜的方式存在的缺陷，容易更换并且降低了成本，在需要时只要更换液滴下面的疏水介电薄膜即可，不需要将下面驱动电极一起丢弃，在微流控芯片领域具有较好的应用前景。

技术领域

本发明涉及微流控芯片领域，尤其是涉及一种易替换的疏水介电薄膜和一种微流控芯片。

背景技术

基因组学和蛋白质组学是当今生物医学领域两大极为重要的研究领域。DNA/RNA测序是基因组学的重要组成部分，测序前文库构建工程浩大、费用昂贵，且非常耗时，一个训练有素的操作员需要执行近60个步骤才能准备好样品，一个样品需要工作超过12.5小时，也就是1.5个工作日(8小时/工作日)，准备4个样品则需要6天时间。如果4个样品平行进行，准备32个样品，需要12天时间，同时还需要规避污染或犯错的风险，文库构建的质量直接决定着测序实验的成败；而在以大规模检测蛋白质的结构和功能为主要目标的蛋白质组学研究中，要探明蛋白质的结构，首要任务就是开展大规模质谱检测和获取高质量的蛋白质结晶，因此涉及到大量样品预处理和最优结晶条件筛选。上述工作本质上都是一个样本处理问题,其中的目标样本稀缺，昂贵，体量极小，处理过程繁杂，有的还包含一定的化学反应。一段时间以来，学术界和产业界一直在寻求理想的基因组学和蛋白质组学通用的大规模，高效的样本处理技术。

微流控芯片技术被认为解决上述大量样本前处理的一个重要的潜在平台。微流控芯片的基本特征和最大优势是多种单元技术在微小可控平台上灵活组合和规模集成。液滴微流控技术是微流控芯片领域的一个重要分支，具有精准操控，形状可调，并行操作等优势。随着研究不断深入，数字液滴微流控技术逐渐显现出有别于现有其他技术的巨大潜力。

数字液滴微流控技术特点是灵活、易用和通用性强，对于从事生物医学研究的终端用户来说，将是一个革命性的工具。其潜在的应用包括但不限于：基因和蛋白质组学样品前处理、单细胞研究、临床诊断的即时检测、毒素和病菌的侦测和识别、环境监控、新药品筛选和精细化工合成等等。

现有技术通常是采用在电极上直接镀疏水介电薄膜方式，存在如下问题：1.疏水介电薄膜与驱动电极板直接相连，容易被击穿；2.由于驱动电极板表面凹凸不平容易造成上方的疏水介电薄膜表面平整度不够；3.当疏水介电薄膜破损或者需要更换疏水介电薄膜时，只能将连接的驱动电极一起丢弃，造成驱动电极板不必要的浪费。本申请欲开发一种疏水介电薄膜，用于数字微流控芯片，目的是改善现有芯片表面问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种易替换的疏水介电薄膜和一种微流控芯片。

本发明所采取的技术方案是：

本发明提供一种易替换的疏水介电薄膜，包括疏水介电薄膜和贴在所述疏水介电薄膜上的框架。

优选地，所述框架的材料选自铝、亚克力中的任一种。为了起到支撑疏水介电薄膜和节约成本的目的，框架材料一般选用不易变形且易加工的材料。

优选地，所述疏水介电薄膜包括介电层和疏水层。本发明的疏水介电薄膜可以是传统的介电层和疏水层组成的两层结构如在介电层聚对二甲苯(Parylene-C)上面涂覆疏水性材料特氟龙(teflon)，也可以是能够替代传统两层结构的同时具有疏水性和介电性的一层结构如CYTOP(perfluoro(1-butenyl vinyl ether)polymer)。本发明适用于所有的疏水材料包括CYTOP、PDMS以及各种商业超疏水涂料，如neverwet(R)，Fluoropel(Cytonix)，Ultra-Ever Dry等。

本发明还提供一种微流控芯片，包括驱动电极、涂覆在所述驱动电极上的绝缘液体层和设置在所述绝缘液体层上的上述的疏水介电薄膜。