[发明专利]一种红外微流控芯片液体池以及制备方法以及一种活细胞的FTIR分析方法

权利要求书

1.一种红外微流控芯片液体池，其特征在于，包括：基片，使用光刻胶采用紫外光刻工艺形成于基片上的光刻微图形，以及覆盖于基片上将光刻微图形封闭的盖片；该基片和盖片所使用的红外材料为抛光的氟化钙晶片，该红外微流控芯片液体池包括至少一个样品室，作为活细胞的培养区域和红外测量区域，所述红外微流控芯片液体池可保证活细胞的48小时及以上的存活时间；

在基片上形成的光刻微图形选自以下三种中的任意一种：

图形一包括：居中布置的一个大样品室，分别位于样品室两侧的进液孔、出液孔，将进液孔与样品室连接的进液流道，将样品室与出液孔连接的出液流道，以及背景采集室，样品室与进液流道和出液流道之间还设有多条缓冲流道；

图形二包括：居中布置的一个大样品室，分别位于样品室两侧的第一进液孔、第一出液孔，围绕样品室布置的两个缓冲室，分别位于缓冲室两侧的第二进液孔、第二出液孔，以及四个背景采集室，第一进液孔和第一出液孔通过微流道与样品室相连，第二进液孔和第二出液孔通过微流道与缓冲室相连，缓冲室与样品室之间由直径4~8μm，间隔4μm的柱体分隔；

图形三包括：居中布置的一个大样品室，分别位于样品室两侧的第一进液孔、第一出液孔，围绕样品室布置的两个缓冲室，分别位于缓冲室两侧的第二进液孔、第二出液孔，以及四个背景采集室和第三进液孔，第一进液孔和第一出液孔通过微流道与样品室相连，第二进液孔和第二出液孔通过微流道与缓冲室相连，缓冲室与样品室之间由直径4~8μm，间隔4μm的柱体分隔，第三进液孔通过微流道与其中一个缓冲室相连，用于补充添加物；

所述红外微流控芯片液体池的制备方法包括以下步骤：

S1：提供一种既可以透过可见光，同时又可以透射或反射红外光的红外材料，超声清洗，氮气吹干，所得材料作为基片和盖片；

S2：采用紫外光刻工艺在基片上形成光刻微图形，包括：使用光刻胶在基片上进行均匀旋转涂覆，配合光刻掩膜版，在一定温度下曝光一段时间，使用显影液进行显影，从而在基片上形成光刻微图形，其中，光刻掩膜版根据所设计的微流控芯片图形制作；

S3：采用热压键合或可逆键合，将盖片与基片在光刻微图形处进行封接，形成具有至少一个样品室的红外微流控芯片液体池，该红外微流控芯片液体池可为活细胞提供长时间稳定、且精确可控的生存环境，用于活细胞的傅里叶变换红外谱学和红外显微与成像研究；

当使用的光刻胶为负胶SU-8时，显影液为TOK显影液；紫外光刻工艺包括：在115~125℃条件下，烘烤基片4~6分钟，然后，取在常温下放置0.8~1.2小时的光刻胶负胶，在如下参数下进行匀胶、光刻和显影：500rpm转速下动态滴胶5s；5000rpm转速下匀胶30s；前烘95℃下4分钟；硬接触hard模式曝光4秒；后烘95℃下4分钟；使用显影液进行显影1分钟；

热压键合的工艺包括：0-10分钟，温度从25℃线性升温至65℃；从10分钟开始，在65℃下维持20分钟；30-45分钟，线性降温至25℃，45-55分钟维持温度在25℃；0-7分钟，压力从0bar线性升至15bar；7-20分钟，维持在15bar压力下；21-50分钟，压力维持在50bar下；50-55分钟，压力线性降低至0bar；

当使用的光刻胶为正胶ARP3200时，显影液为ARP专用显影液；紫外光刻工艺包括：取在常温下放置0.4~0.6小时的光刻胶正胶，在如下参数下进行匀胶、光刻和显影： 以500r/(min•s)的加速度到达500rpm转速下，动态滴胶15s；以3000r/(min•s) 的加速度到达4000rpm转速下，匀胶60s；前烘95℃下2分钟；Low vac模式曝光7秒；显影液与水的比例为3:2，显影2分钟；

热压键合的工艺包括：0-15分钟，温度从25℃线性升温至75℃；15-35分钟，在75℃下维持20分钟；35-50分钟，线性降温至25℃；0-15分钟，压力从0bar线性升至15bar；15-40分钟，维持在15bar压力下；40-50分钟，压力线性降低至0bar。

2.一种活细胞的傅里叶变换红外分析方法，其特征在于，提供一种根据权利要求1所述的红外微流控芯片液体池，使用图形一~图形三的微流控芯片液体池时，将液体池的进液孔和出液孔分别与进样装置和出样装置相连；样品进入样品室后，持续地进行营养液的注入和流出，保证了活细胞的48小时及以上的存活时间，以实现活细胞的傅里叶变换红外谱学和红外显微与成像研究。

3.根据权利要求2所述的活细胞的傅里叶变换红外分析方法，其特征在于，在进行红外光谱分析时，为去除营养液和水对活细胞红外光谱的影响，使用如下校正公式计算得出活细胞的红外光谱：活细胞红外光谱=细胞的原始红外光谱—营养液的光谱×系数，其中，所述系数的选择依据如下：以将2100cm^-1处的水的组合频区域变平为基线作为基准。