[發(fā)明專利]生物芯片及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010251182.1
• 申請(qǐng)日: 2010-08-11
• 公開（公告）號(hào): CN101962614A
• 公開（公告）日: 2011-02-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 杜婧;耿照新;楊春;王瑋;李志宏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 清華大學(xué);北京大學(xué)
• 主分類號(hào): C12M3/00
• 分類號(hào): C12M3/00
• 代理公司: 北京路浩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩

1.一種生物芯片，其特征在于，包括離心分離器(1)和富集器(2)，所述離心分離器(1)的中心處具有進(jìn)樣口(3)，所述離心分離器(1)和富集器(2)上分別具有排放口(4)，所述離心分離器(1)上具有離心分離器出口(5)，所述富集器(2)上具有富集器入口(6)，所述離心分離器出口(5)與所述富集器入口(6)相連接；

其中，所述離心分離器(1)包括渦旋式微流體通道(7)和沿所述微流體通道(7)內(nèi)的流體流動(dòng)方向布置于所述微流體通道(7)內(nèi)的若干微立柱(8)，所述微立柱(8)將微流體通道(7)分成內(nèi)流道(71)和外流道(72)。

2.如權(quán)利要求1所述的生物芯片，其特征在于，所述富集器(2)包括富集單元(10)，所述富集單元(10)的底部具有縫隙或者網(wǎng)格，其大小設(shè)計(jì)為使得所要富集的細(xì)胞不能從縫隙或者網(wǎng)格流過。

3.如權(quán)利要求1所述的生物芯片，其特征在于，所述富集單元(10)為方形直壁漏斗狀，所述富集單元(10)底部為以一定間隔布置的多個(gè)梳齒，每個(gè)所述梳齒的長(zhǎng)度為50-100μm，各梳齒之間的距離為5-18um。

4.如權(quán)利要求3所述的生物芯片，其特征在于，所述富集單元(10)的深度為30-150μm，寬度為50-150μm。

5.如權(quán)利要求3或4所述的生物芯片，其特征在于，所述富集單元(10)的深度為30-50μm。

6.如權(quán)利要求3所述的生物芯片，其特征在于，所述富集單元(10)的入口處內(nèi)側(cè)為直壁，入口處外側(cè)為流線形過渡形狀。

7.如權(quán)利要求1所述的生物芯片，其特征在于，所述微流體通道(7)為半圓對(duì)扣形式或阿基米德螺線形式，繞行中心處的圈數(shù)至少為5圈，其中心入口(9)所在圈的直徑為500-800μm，每圈的寬度為200-400μm。

8.如權(quán)利要求1所述的生物芯片，其特征在于，所述微立柱(8)的橫截面為圓形，所述圓形的直徑為6-30μm。

9.如權(quán)利要求1所述的生物芯片，其特征在于，所述微立柱(8)的橫截面為正方形，所述正方形的邊長(zhǎng)為6-30μm。

10.一種權(quán)利要求1～9任一項(xiàng)所述生物芯片的制備方法，其特征在于，包括步驟：

(a)處理、清洗硅片；

(b)在硅片正面甩膠、前烘、光刻、顯影、后烘；

(c)在硅片正面深刻蝕硅50μm，形成微流體通道、微立柱陣列和富集單元陣列；

(d)將PDMS與其固化劑按10∶1的比例混合，并充分?jǐn)嚢瑁谜婵毡萌コ齈DMS中的氣泡；

(e)處理、清洗培養(yǎng)皿，并在其表面涂上脫模劑；

(f)將無氣泡的PDMS均澆在培養(yǎng)皿內(nèi)，并靜置平坦化，然后在60-100℃烘箱中烘烤30-60分鐘；

(g)將固化的PDMS切成與具有微流體通道和微富集單元陣列的硅片同樣大小，并在相應(yīng)的微流體通道入口和出口位置打孔；

(h)將PDMS和硅結(jié)構(gòu)鍵合的表面用氧離子處理；

(i)將PDMS和硅結(jié)構(gòu)按相應(yīng)的位置進(jìn)行鍵合，在微流體通道入口和出口安裝金屬管。

11.一種權(quán)利要求1～9任一項(xiàng)所述生物芯片的制備方法，其特征在于，包括步驟：

(a)處理、清洗硅片；

(b)在硅片正面甩膠、前烘、光刻、顯影、后烘；

(c)在硅片正面深刻蝕硅50μm，形成微流體通道、微立柱陣列和富集單元陣列的模具；

(d)將PDMS與其固化劑按10∶1的比例混合，并充分?jǐn)嚢瑁谜婵毡萌コ齈DMS中的氣泡；

(e)處理、清洗所述模具，并在其表面涂上脫模劑；

(f)將無氣泡的PDMS均澆在模具上，靜置平坦化，然后在60-100℃烘箱中烘烤30-60分鐘；

(g)將固化了PDMS從模具上剝離，并切分每個(gè)單元；

(h)處理、清洗培養(yǎng)皿，并在其表面涂上脫模劑；

(i)將無氣泡的PDMS均澆在培養(yǎng)皿內(nèi)，靜置平坦化，然后在60-100℃烘箱中烘烤30-60分鐘；

(j)將固化的PDMS切成與具有微流體通道和微富集單元陣列的硅片同樣大小，并在相應(yīng)的微流體通道入口和出口位置打孔；

(k)將上下兩個(gè)鍵合表面用氧離子處理；

(l)將兩片PDMS按相應(yīng)的位置進(jìn)行鍵合，在入口和出口安裝金屬管。

12.一種權(quán)利要求1～9任一項(xiàng)所述生物芯片的制備方法，其特征在于，包括步驟：

(a)處理、清洗硅片；

(b)在硅片正面甩膠、前烘、光刻、顯影、后烘；

(c)在硅片正面深刻蝕硅50μm，形成微流體通道、微立柱陣列和富集單元陣列；

(d)將硅片正面與玻璃陽(yáng)極鍵合，形成硅玻璃片；

(e)采用干法、濕法或CMP的方法將鍵合后的硅玻璃片背面的硅結(jié)層減薄；

(f)硅片背面甩膠、前烘、光刻、顯影、后烘；

(g)深刻蝕出進(jìn)出樣口和與富集器對(duì)應(yīng)的通孔；

(h)將PDMS與其固化劑按10∶1的比例混合，并充分?jǐn)嚢瑁谜婵毡萌コ齈DMS中的氣泡；處理、清洗培養(yǎng)皿，并在其表面涂上脫模劑；將無氣泡的PDMS均澆在培養(yǎng)皿內(nèi)，并靜置平坦化，然后在60-100℃烘箱中烘烤30-60分鐘；

(i)將固化的PDMS切成與具有微流道和微富集器陣列的硅片同樣大小，并在相應(yīng)的微流體通道入口和出口位置打孔；

(j)將PDMS和硅結(jié)構(gòu)鍵合的表面用氧離子處理。