[发明专利]极板、微流控芯片及极板的制备方法

说明书

本公开提供了一种极板、微流控芯片及极板的制备方法，其中，该极板包括：依次层叠设置的基板、电极和表面接触层，以及贯穿所述基板、所述电极和所述表面接触层的进液孔；所述表面接触层包括超疏水区和亲水区，所述进液孔开设在所述亲水区内；该微流控芯片包括由如上所述的极板形成的第一极板和设置在靠近所述第一极板的所述表面接触层一侧的第二极板，所述第一极板与所述第二极板相对设置并在其之间形成液体通道。由于进液孔开设在亲水区，液滴与位于亲水区内孔段的孔壁的接触角较小，液滴自身的表面张力朝向液滴注入方向，液滴更加容易注入到液体通道内。

技术领域

本公开涉及微流控芯片技术领域，具体而言，涉及一种极板、应用该极板的微流控芯片及该极板的制备方法。

背景技术

微流控是指受生物体结构和功能原理的启发,设计和开发具有仿生结构功能的微纳通道的流体器件.它是一门新兴的交叉学科,涉及材料学、化学、物理化学、界面科学、流体力学、生物技术及微纳米加工技术等众多学科领域,将为突破微流控技术瓶颈、推动其实际应用提供全新的设计思路。

数字微流控是通过改变液滴与绝缘基板之间电压，来改变液滴在基板上的润湿性，即改变接触角，使液滴发生形变、位移的现象。所谓润湿是指固体表面的一种流体被另一种流体所取代的过程。液体在固体表面能铺展，固液接触面有扩大的趋势，即液体对固体表面的附着力大于其内聚力，就是润湿。液体在固体表面不能铺展，接触面有收缩成球形的趋势，就是不润湿，不润湿就是液体对固体表面的附着力小于其内聚力。

数字微流控技术可将生物、化学、医学分析过程的样品制备、反应、分离、检测等基本操作单元集成到一块微米尺度的芯片上，并自动完成分析全过程。由于其可以降低成本，且具有检测时间短、灵敏度高等优点，已经在生物、化学、医学等领域展现巨大前景。但是，现有的微流控芯片的上极板在靠近液体通道的一侧设有超疏水层，进液孔贯穿上极板，液滴与位于超疏水层内的孔段接触时，接触角较大，液滴自身的表面张力形成与注入方向相反的作用力，液滴不容易注入到液体通道内。

发明内容

鉴于现有技术存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种便于液滴注入的极板、应用该极板的微流控芯片及该极板的制备方法。

根据本公开的第一方案，提供了一种极板，其包括：依次层叠设置的基板、电极和表面接触层，以及贯穿所述基板、所述电极和所述表面接触层的进液孔；其中，所述表面接触层包括超疏水区和亲水区，所述进液孔开设在所述亲水区内。

在一些实施例中，所述亲水区和所述超疏水区之间设有过渡区，液滴与所述过渡区的最大接触角大于液滴与所述亲水区的最大接触角且小于液滴与所述超疏水区的最大接触角。

在一些实施例中，所述过渡区由所述亲水区至所述超疏水区方向上，液滴与所述过渡区的最大接触角逐渐增大。

在一些实施例中，所述过渡区包括交错布置的亲水区块和超疏水区块。

在一些实施例中，所述过渡区由所述亲水区至所述超疏水区方向上，单位区域内所述亲水区块与所述超疏水区块的面积比逐渐缩小。

在一些实施例中，所述亲水区块和所述超疏水区块均为绕所述亲水区布置的环形区块，且所述亲水区块和所述超疏水区块自所述亲水区至所述超疏水区依次间隔布置。

在一些实施例中，所述过渡区包括绕所述亲水区布置的环形超疏水带和嵌设在所述环形超疏水带内的多个亲水区块。

在一些实施例中，所述过渡区由所述亲水区至所述超疏水区方向上，单位区域内所述亲水区块与所述超疏水带的面积比逐渐缩小。

在一些实施例中，所述过渡区由所述亲水区至所述超疏水区方向上，所述亲水区块的面积逐渐缩小。

在一些实施例中，所述亲水区块的形状为三角形、圆形或菱形。

在一些实施例中，所述亲水区采用树脂材质；或