[发明专利]一种用于离心式微流控芯片的试剂隔离结构及制作方法

说明书

一种用于离心式微流控芯片的试剂隔离结构及制作方法，试剂隔离结构中的腔室a与毛细阀a，腔室b与毛细阀b，毛细阀a与毛细阀b分别通过微流道a，微流道b，微流道c进行连接。首先将两种试剂分别通过进样孔a、b注入腔室a、b。其次在进样完成后利用密封薄膜贴住出气孔a、b。最后微流控芯片在离心过程中由于毛细阀a、b的作用下完成试剂间的分隔。制作方法：先制作光刻胶模具的背部标记点，制作光刻胶模具的粘附层，再制作光刻胶模具，最后进行柔性聚合物浇铸及剥离。本发明通过在腔室之间利用毛细阀设计出试剂分隔结构，可实现腔室内的试剂间的分隔，提高最终检测结果的可靠性，受外界干扰影响小，稳定性好；结构简单，工艺流程简单高效。

技术领域

本发明属于微纳米加工技术领域，涉及一种用于离心式微流控芯片的试剂隔离结构及制作方法。

背景技术

微流控芯片在生物学、化学、医学等领域得到了广泛应用。芯片上液体的驱动方式包括：离心驱动、电驱动、气压驱动等，其中离心驱动是利用离心机带动芯片旋转产生的离心力实现对液体的驱动。在离心驱动之前，很多生化试剂会提前储存在芯片上相应的腔室里，为了避免在离心过程中腔室之间发生不必要的试剂混合，需要在腔室之间设计一种试剂隔离结构。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种用于离心式微流控芯片的试剂隔离结构及制作方法，该结构可以保证微流控芯片在离心过程中试剂之间的分隔，受外界干扰影响小，稳定性好，且易于加工，制作方法简单。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种用于离心式微流控芯片的试剂隔离结构，所述的试剂隔离结构包括出气孔a1，密封薄膜a2，腔室a3，进样孔a4，微流道a5，微流道b6，微流道c7，进样孔b8，腔室b9，密封薄膜b10，出气孔b11，毛细阀b12，毛细阀a13。

所述的腔室a3与毛细阀a13，腔室b9与毛细阀b12，毛细阀a13与毛细阀b12 之间分别通过微流道a5，微流道c7，微流道b6进行连接。所述腔室a3及腔室b9 形状相同，深度相同。

所述腔室a3上设有进样孔a4及出气孔a1，进样孔a4位于靠近微流道a5的一端，出气孔a1位于另一端；所述腔室b9上设有进样孔b8及出气孔b11，进样孔b8 位于靠近微流道c7的一端，出气孔b11位于另一端。所述出气孔a1、出气孔b11 上通过胶粘的方式分别粘结密封薄膜a2、密封薄膜b10。

所述的进样孔a4、进样孔b8、出气孔a1、出气孔b11形状相同，均为圆形通孔。所述进样孔a4、进样孔b8在离心式微流控芯片上的距离小于出气孔a1、出气孔b11的距离。

所述的微流道a5及微流道c7形状相同，深度相同，都小于腔室a3及腔室b9 的深度。所述的微流道b6形状为方形，深度与微流道a5及微流道c7相同，微流道 b6的截面长度大于微流道a5及微流道c7的截面长度，截面形状为方形。所述的毛细阀a13及毛细阀b12结构相同，且其深度与微流道a5及微流道c7相同，前端截面尺寸小，后端截面尺寸大，特别地，毛细阀a13及毛细阀b12前端截面分别与微流道a5、微流道c7截面形状相同，毛细阀a13及毛细阀b12后端截面与微流道b6 截面形状相同。当离心式微流控芯片在离心过程中，芯片中的试剂会受到欧拉力、科氏力的作用，使腔室a3中的液体进入微流道a5到达毛细阀a13或腔室b9中的液体进入微流道c7到达毛细阀b12，当液体界面继续进入毛细阀a13或毛细阀 b12中前端界面与后端界面交界处时，由于截面尺寸突然变大导致液体的前进接触角突然减小至小于临界前进接触角，液体停止流动，从而起到试剂隔离的作用。

所述的腔室a3及腔室b9深度为0.2-1mm；所述进样孔a4、进样孔b8、出气孔 a1、出气孔b11为直径0.5-1.5mm的圆形通孔；所述的毛细阀a13及毛细阀b12的前端宽度为0.1-0.3mm，后端宽度为2-4mm，深度为0.1-0.4mm。