[發明專利]以石英晶體微天平為換能器的微流控芯片檢測系統

無效

• 申請號: 200810102690.6
• 申請日: 2008-03-25
• 公開（公告）號: CN101545898A
• 公開（公告）日: 2009-09-30
• 發明（設計）人: 李興長;李少華;張建平;張雅坤;劉濤;江龍
• 申請（專利權）人: 中國科學院化學研究所
• 主分類號: G01N33/48
• 分類號: G01N33/48;G01N5/00;C12Q1/00
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司
• 代理人: 李 柏

1.一種以石英晶體微天平為換能器的微流控芯片檢測系統，包括進樣及檢 測部分和外部控制及數據采集部分，其特征是：

在所述的進樣及檢測部分中，在防震及防靜電的工作平臺上有精密恒溫 室，在精密恒溫室中安裝有具有X，Y，Z方向的三維移動裝置，在具有X，Y，Z 方向的三維移動裝置上固定有石英晶體微天平，在石英晶體微天平的上方安 裝有帶有微閥的微流控芯片，帶有微閥的微流控芯片的底部有出樣口；

所述的帶有微閥的微流控芯片為夾層式結構，其是由2基片中間為聚二 甲基硅氧烷膜封接構成，其中上層基片帶有微閥及微流控液路通道，下層基 片帶有氣路通道；在構成液路通道的基片上開有進樣口，在構成氣路通道的 基片上開有出樣口，且氣路通道不與出樣口相導通；

所述的帶有微閥的微流控芯片的微閥是位于液路通道上；

在所述的外部控制及數據采集部分中，計算機的數據輸入及輸出口通過 導線與數據收集裝置的數據輸入及輸出口連接，數據收集裝置的4個數據輸 入口分別通過導線與電磁閥控制電路裝置、頻率采集器、具有X，Y，Z方向的 三維移動裝置及精密恒溫室的數據輸出口連接；

頻率采集器的數據輸入口通過導線與石英晶體微天平的數據輸出口連 接；

真空泵的吸氣口與電磁閥的出氣口相連接，進氣裝置的一出氣口通過一 帶有支路氣管的總氣管與電磁閥的進氣口相連通，所述的支路氣管的另一端 與帶有微閥的微流控芯片上的氣路通道的進出氣口相連通，進氣裝置的另一 出氣口上的氣管的另一端位于石英晶體微天平的邊緣上方；電磁閥控制電路 裝置的電信號輸入及輸出口通過導線與電磁閥的電信號輸入及輸出口連接； 真空泵及進氣裝置的啟動與關閉由電磁閥控制，通過電磁閥的開閉控制總氣 管中的氣流，從而形成支路氣管中的正壓和負壓的循環；

所述的精密恒溫室上開有進樣口及清潔口。

2.根據權利要求1所述的系統，其特征是：所述的精密恒溫室的進樣口是 一個以上。

3.根據權利要求1所述的系統，其特征是：所述的在構成液路通道的基片 上開有的進樣口是一個以上。

4.根據權利要求1所述的系統，其特征是：所述的石英晶體微天平的上方 有與微型水泵連通的管路。

5.根據權利要求4所述的系統，其特征是：所述的微型水泵電壓調節范圍 為6～18V。

6.根據權利要求1所述的系統，其特征是：所述的進氣裝置提供的是0～ 25MPa的N₂。

7.根據權利要求1或3所述的系統，其特征是：所述的基片材料是硅、石 英或玻璃。

8.一種帶有微閥的微流控芯片，是通過曝光、顯影、堅膜、去鉻、刻蝕、 去膜、超聲波打孔步驟制作得到的，其特征是：

1)用光刻方法，將帶有液路通道及微閥或氣路通道的掩模置于帶光刻膠 的基片上，在紫外光下曝光，顯影液除去被曝光部位的光刻膠，獲得曝光處 的帶有液路通道及微閥或氣路通道圖形的基片；

2)將步驟1)得到的基片清洗后，在溫度為60～130℃下堅膜，將堅膜 后的基片置于刻蝕液中，有光刻膠保護部位的基片不被腐蝕，暴露出的液路 通道及微閥或氣路通道的基片材料和刻蝕液發生化學反應而被剝離下來形成 液路通道及微閥或氣路通道；

3)將步驟2)得到的基片放在光刻膠去除液中，超聲清洗器中加熱超聲 至未曝光部位的光刻膠層全部脫落；

4)將步驟3)得到的帶有液路通道及在液路通道上帶有微閥的基片超聲 鉆孔，得到與液路通道相通的進樣口，清洗；或

將步驟3)得到的帶有氣路通道的基片超聲鉆孔，得到與氣路通道相連通 的進出氣口，及在基片上得到與液路通道相通的出樣口，且氣路通道不與出 樣口相導通，清洗；

5)將聚二甲基硅氧烷預聚體及固化劑混合，其中聚二甲基硅氧烷預聚體 及固化劑的體積比為10∶1，將混合液澆在與步驟3)基片相同大小的玻璃片 上，升溫交聯，形成彈性好的聚二甲基硅氧烷膜；

6)將步驟5)得到的將聚二甲基硅氧烷膜置于步驟4)獲得的刻蝕好的 兩塊基片之間，制得帶有微閥的微流控芯片。

9.根據權利要求8所述的帶有微閥的微流控芯片，其特征是：所述的基片 材料是硅、石英或玻璃；所述的掩模材料是聚丙烯材料。