[发明专利]一种磁性三维鱼骨结构的微流控芯片及其应用

说明书

本发明公开了一种磁性三维鱼骨结构的微流控芯片及其应用，该芯片包括基片、盖片和封装片，基片的一表面上开设有沿其长度方向的流体沟道，盖片的两端分别设有注入口和排出口，封装片位于基片和盖片之间，封装片的一表面与盖片密封连接，封装片的另一表面与基片上设有流体沟道的表面密封连接，封装片上沿封装有沿着注入口到排出口的方向分布的磁性三维鱼骨型结构，磁性三维鱼骨型结构与流体沟道正相对，注入口和排出口分别贯穿封装片，且注入口和排出口分别与流体沟道连通。该微流控芯片结构简单，易于制作，使用方便，该芯片能显著提高化学反应速率，实现生化目标物的高灵敏检测。

技术领域

本发明涉及微流控芯片技术领域，具体涉及一种磁性三维鱼骨结构的微流控芯片及其应用，该微流控芯片可实现靶向磁性载体的规律性堆叠，从而保证了各种蛋白质、核酸、病原菌等生化目标物的高效、快速、高灵敏的检测。

背景技术

微流控技术以其尺寸小、耗样量低、灵敏度高等特点在液体活检中独具优势，实现了多种标志物的快速高灵敏检测。但是，微流控芯片本身的层流特性决定了其内部粒子之间的传质较差。鱼骨结构具有横向诱导涡流、增强流体循环流动等优势，进而在一定程度上增强流体与鱼骨结构间的表面相互作用，提高化学反应速率，因此广泛应用于生物医学工程中，尤其是细胞捕获、分选以及检测等方面。

但是，目前制备鱼骨结构的方法主要为软光刻法，在光刻后的具有鱼骨图案硅片模板上浇筑PDMS，经固化后制成鱼骨结构。通过此方法制备的鱼骨结构多为整体柱形鱼骨结构，这种传统鱼骨结构的液固界面的流动停滞和水动力阻力仍会限制颗粒向固体表面的对流，从而降低目标物和鱼骨结构表面的结合。基于此，为了消除这一影响，需要对此类鱼脊骨结构的微流控芯片进行改进，以进一步提高生物化学反应效率。

发明内容

基于上述现有技术，本发明提供了一种磁性三维鱼骨结构的微流控芯片及其应用，该微流控芯片结构简单，易于制作，使用方便，该芯片能显著提高化学反应速率，实现生化目标物的高灵敏检测。

实现本发明上述目的所采用的技术方案为：

一种磁性三维鱼骨结构的微流控芯片，包括基片、盖片和封装片，基片的一表面上开设有沿其长度方向的流体沟道，盖片的两端分别设有注入口和排出口，封装片位于基片和盖片之间，封装片的一表面与盖片密封连接，封装片的另一表面与基片上设有流体沟道的表面密封连接，封装片上沿封装有沿着注入口到排出口的方向分布的磁性三维鱼骨型结构，磁性三维鱼骨型结构与流体沟道正相对，注入口和排出口分别贯穿封装片，且注入口和排出口分别与流体沟道连通。

所述的磁性三维鱼骨型结构包括第一鱼骨软磁阵列和第二鱼骨软磁阵列，第一鱼骨软磁阵列和第二鱼骨软磁阵列呈中心对称分布。

所述的第一鱼骨软磁阵列包括多个沿着注入口到排出口的方向等间距排列的第一鱼骨软磁单元，第二鱼骨软磁阵列包括多个沿着排出口到注入口的方向等间距排列的第二鱼骨软磁单元，第一鱼骨软磁阵列中位于最内侧的第一鱼骨软磁单元靠近第二鱼骨软磁阵列中位于最内侧的第二鱼骨软磁单元。

所述的第一鱼骨单元包括第一软磁条阵列A和第一软磁条阵列B，第一软磁条阵列A和第一软磁条阵列B的结构相互对称，第一软磁条阵列A由多个沿着注入口到排出口的方向等间距排列的第一软磁条A构成，第一软磁条A呈对勾形，第一软磁条阵列B由多个沿着注入口到排出口的方向等间距排列的第一软磁条B构成，第一软磁条B呈对勾形，第一软磁条阵列A中位于最内侧的第一软磁条A靠近第一软磁条阵列B中位于最外侧的第一软磁条B，所有的第一软磁条A和第一软磁条B的夹角朝向注入口；