[发明专利]一种微流控芯片及其制备方法、分离方法

说明书

本发明提供一种微流控芯片及其制备方法、分离方法，所述微流控芯片，由铌酸锂基底与PDMS基片键合而成，所述铌酸锂基底上面设有声波发生器及偏转电极，所述PDMS基片上设置有微流道系统及充电电极，所述微流道系统包括：分散相入口、第一连续相入口、第二连续相入口、多个收集出口、分散相输送道、连续相输送道、液滴生成流道、融合输送流道及多条分选流道。本发明技术方案能够解决现有技术中单细胞筛选分离效果不理想的缺陷。

技术领域

本发明涉及微流控技术领域，特别涉及一种微流控芯片及其制备方法、分离方法。

背景技术

借助于微流控芯片技术的不断发展，作为微流控技术领域的重要组成部分，液滴微流控技术从无到有，发展迅速。液滴微流控旨在通过不相容的多相流体构造离散的微液滴，微液滴相互独立的性质可保证生化反应在像隔室一样的微液体环境中进行，因此液滴微流控技术也被称为“数字微流体技术”，可实现数字化、可编程化，为解决生化医疗方面极具挑战的研究问题提供了平台。

鉴于微液滴技术消耗试剂少，均匀性好，具有较高的比表面积，可独立控制的优点，微液滴已成为生物、化学、医疗、材料制备应用中的重要实验平台。复杂的生化研究往往涉及液滴样品的封装、混合、反应和测量等一系列复杂的处理过程，液滴分选、分裂、融合、捕获、释放等精准液滴操控技术将使这些复杂的处理过程变得更加便捷、简单，其中液滴分选是基于液滴生化研究的最基础技术。

目前，基于微滴微流控技术高通量生成单细胞液滴的方法依赖于高精度微泵的压强的精确控制和基于MEMS的高精度芯片加工工艺，产生的单细胞液滴依然被一起保存在同一容器中，检测时每个液滴需通过微流道逐一进行检测，设备成本高昂，系统复杂，操作流程相对复杂，自动化程度低，实验通量较低，样本准备时间长。基于目前的微滴微流控技术需要生成单液滴再进行分选，存在单细胞筛选分离效果不理想的缺陷，有必要对此进行改进。

发明内容

本发明技术方案解决的技术问题为：如何解决现有技术中单细胞筛选分离效果不理想的缺陷。

为了解决上述技术问题，本发明技术方案提供了一种基于声表面波聚焦的液滴静电分选微流控芯片，由铌酸锂基底与PDMS基片键合而成，所述铌酸锂基底上面设有声波发生器及偏转电极，所述PDMS基片上设置有微流道系统及充电电极，所述微流道系统包括：分散相入口、第一连续相入口、第二连续相入口、多个收集出口、分散相输送道、连续相输送道、液滴生成流道、融合输送流道及多条分选流道；

所述声波发生器适于对所述分散相入口进入的微粒进行聚焦；

所述分散相输送道连接至所述分散相入口，所述连续相输送道连接所述第一连续相入口及第二连续相入口，并与所述分散相输送道形成十字交叉，从该十字交叉处连接所述液滴生成流道及所述充电电极；所述液滴生成流道连接至所述融合输送流道，所述融合输送流道具有汇聚端，所述汇聚端呈辐射状分成所述多条分离通道，所述多条分离通道分别与所述多个收集出口连接；

所述充电电极适于对所述液滴生成流道中的滴液进行充电；

所述偏转电极适于对所述融合输送流道提供偏转电压，使所述微粒在所述汇聚端分离至所述分离通道。

可选的，所述声波发生器包括：布置于所述铌酸锂基底的第一叉指电极、第二叉指电极、第一反射栅及第二反射栅；

所述第一叉指电极及第二叉指电极分别包括若干对交错排列的直线电极及信号输出端，并以所述分散相输送道流道中心轴线为对称轴呈对称排布；所述第一反射栅及第二反射栅分别靠近所述第一叉指电极及第二叉指电极的信号输入端侧对称排布。

可选的，所述第一叉指电极及第二叉指电极的叉指宽度为25微米，所述第一反射栅及第二反射栅的金属带宽度为25微米。

可选的，所述叉指电极通过Lift-Off工艺制备得到。